[发明专利]一种聚氨酯硬质泡沫材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯硬质泡沫材料及其制备方法,其中的聚氨酯硬质泡沫材料由体积比为1:1.3～1:2.5的A组分和B组分组成，其中：A组分为异氰酸酯混合物；B组分由如下重量百分比的原料制成：聚酯多元醇10～40％，聚醚多元醇10～60％，发泡剂6.0～15％，泡沫稳定剂0.1～3.0％，阻燃剂0.1～2.0％，催化剂5.0～20％，抗紫外剂0.2～3.0％，纳米二氧化硅‑玻璃纤维混合质10～25％。本发明制备的聚氨酯硬质泡沫材料具有较高的机械强度，极佳的隔热性能，以及适中的密度，完全满足航空航天等高端技术领域对隔热材料的性能要求。

技术领域

本发明涉及泡沫材料制备领域，特别是涉及一种聚氨酯硬质泡沫材料及其制备方法。

背景技术

硬质聚氨酯硬质泡沫具有极佳的保温、隔热性能，因而其广泛应用于住房、工厂、冷库、储罐等领域的隔热保温中。此外，由于聚氨酯泡沫的密度小、重量轻，因此，在一些对产品重量有严苛要求的高端领域，如航空航天，聚氨酯泡沫具备很好的应用前景。

然而，聚氨酯硬泡沫的机械强度普遍较低，其尚不能满足航空航天等领域对于隔热材料的机械性能的高要求，故而限制了聚氨酯硬泡沫在高端技术领域的推广应。

本发明通过一种巧妙的方法改善了聚氨酯生产工艺，所制备出的聚氨酯硬泡，在保证其极低的导热系数之外，还具有了极高的机械强度，完全具备了应用于高端技术领域的条件。

发明内容

了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种聚氨酯硬质泡沫材料，其不仅具有低的导热系数，还具备较高的机械强度，完全能够满足航空航天等高端领域对隔热采用的性能需求。

本发明的聚氨酯硬质泡沫材料技术方案如下：

一种聚氨酯硬质泡沫材料，其由体积比为1:1.3～1:2.5的A组分和B组分组成，其中：

A组分为异氰酸酯混合物；

B组分由如下重量百分比的原料制成：聚酯多元醇10～40％，聚醚多元醇10～60％，发泡剂6.0～15％，泡沫稳定剂0.1～3.0％，阻燃剂0.1～2.0％，催化剂5.0～20％，抗紫外剂0.2～3.0％，纳米二氧化硅-玻璃纤维混合质10～25％。

在一些实施例中，所述异氰酸酯混合物是由多苯基多亚甲基多异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯按照7:1～3:1的重量比共混而成的。

在一些实施例中，所述聚酯多元醇、所述聚醚多元醇均包括两官能及两官能度以上的多元醇；所述聚醚多元醇的羟基值为550～750mgKOH/g，平均官能度大于3；所述的聚酯多元醇羟基值为150～250mgKOH/g，平均官能度大于3，粘度小于2500mPa.s。

在一些实施例中，所述发泡剂包括物理发泡剂和化学发泡剂，其中，所述物理发泡剂在所述B组分中的重量百分比为5.8～14％，所述化学发泡剂在所述B组分中的重量百分比为0.2～2％。

在一些实施例中，所述物理发泡剂为四氯甲烷以、1,1,2,2-四氯乙烷中的一种或两种；所述化学发泡剂为水。两种发泡剂协同作用以达到快速发泡的目的。

在一些实施例中，所述催化剂包括胺类催化剂和有机金属化合物催化剂，其中，所述胺类催化剂在所述B组分中的重量百分比为1～10％，所述有机金属化合物催化剂在所述B组分中的重量百分比为3～12％。

在一些实施例中，所述聚氨酯硬质泡沫材料的导热率＜0.022w/Mk，抗弯强度＞0.35Mpa，抗压强度＞550KPa。

本发明第二方面提供了一种上述任一项所述的聚氨酯硬质泡沫材料的制备方法，包括如下步骤：

将体积比为1:1.3～1:2.5的所述A组分和所述B组分共混后注入喷涂机，并喷涂至目标物表面；