[发明专利]用于聚氨酯硬质泡沫的聚醚组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于聚氨酯制备技术领域，具体涉及一种用于聚氨酯硬质泡沫的聚醚组合物及其制备方法和应用。该聚醚组合物组份包括生物基聚醚多元醇、蔗糖聚醚多元醇、山梨醇聚醚多元醇、甘油聚醚多元醇、第一丙二醇聚醚多元醇和第二丙二醇聚醚多元醇。该聚醚组合物制得的聚氨酯硬质泡沫可以同时兼具低粘度、高尺寸稳定性、表面不易发脆、粘结性好等优点。本发明提供的聚醚组合物制得的聚氨酯硬质泡沫还具有导热系数低、抗老化性强、流动性好、透明性好等优点。

技术领域

本发明属于聚氨酯制备技术领域，具体涉及一种用于聚氨酯硬质泡沫的聚醚组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫是一种性能优异的绝热保温材料，被广泛应用在家电、建筑、冷链、管道等保温保冷领域。聚氨酯硬质泡沫的原料包括聚醚和异氰酸酯两大组份，聚醚俗称白料，异氰酸酯俗称黑料，这两大组份通过混合发生化学反应发泡固化形成具有一定机械强度、闭孔率的泡孔材料。

发泡剂是聚氨酯硬质泡沫中重要的一种原料，发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂，化学发泡剂为水，通过水与异氰酸酯的反应生成气体二氧化碳而发泡。物理发泡剂是一些低沸点的液体，通过聚氨酯反应中混合料体系放出的热量而气化发泡。水作为发泡剂，具有臭氧消耗潜值(ODP)值为0，无毒、环保、工艺简便，对设备无特殊要求，成本低等优点；又由于环境保护的要求越来越严格，水作为发泡剂成为近年来的研究重点内容之一。

全水发泡聚氨酯硬质泡沫是指用水作为唯一发泡剂，异氰酸酯与水发生化学反应生成二氧化碳气体，二氧化碳留在其中形成的泡沫体。由于全水发泡聚氨酯硬质泡沫未添加任何具有稀释作用的物理发泡剂，势必会造成物料体系出现粘度升高，流动性变差的问题。进一步地，全水聚氨酯硬质泡沫中的聚醚组份与异氰酸酯的混合效果差，二氧化碳气体容易渗透泡孔壁、以及水与异氰酸酯反应生成的初期脲基富集，导致全水发泡聚氨酯泡沫出现尺寸稳定性差、泡沫表皮发脆、粘结性不好等问题。

目前，全水发泡聚氨酯硬质泡沫中的聚醚都只解决了上述问题中的一部分。例如，在现有技术中通过加入低粘度液体阻燃剂的方式来降低全水发泡聚氨酯硬质泡沫的粘度，但是阻燃剂不参与反应，起到增塑剂的作用，导致泡沫强度和尺寸稳定性下降。如何同时解决全水发泡聚氨酯硬质泡沫物料体系粘度高、尺寸稳定性差、泡沫表皮发脆等问题对于其应用具有重要意义。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中全水发泡聚氨酯硬质泡沫不能同时兼具低粘度、高尺寸稳定性和表皮不发脆等缺陷，从而提供了一种用于聚氨酯硬质泡沫的聚醚组合物及其制备方法和应用。

为此，本发明提供了以下技术方案。

本发明提供了一种用于聚氨酯硬质泡沫的聚醚组合物，其组份包括生物基聚醚多元醇、蔗糖聚醚多元醇、山梨醇聚醚多元醇、甘油聚醚多元醇、第一丙二醇聚醚多元醇和第二丙二醇聚醚多元醇；

所述第一丙二醇聚醚多元醇的分子量为350-400，粘度为50-100mPa·s；

所述第二丙二醇聚醚多元醇的分子量为10000-13000，粘度为4800-5200mPa·s；

所述蔗糖聚醚多元醇羟值为360-400mg KOH/g，粘度为700-900mPa·s，PO封端。

所述蔗糖聚醚多元醇是以蔗糖和甘油为起始剂，与环氧化物经聚合反应得到的；其中，聚合反应的催化剂为碱催化剂，例如KOH；优选地，所述环氧化物包括摩尔比为(3-5)：(2-4)的环氧乙烷和环氧丙烷；优选地，所述蔗糖聚醚多元醇的官能度为3.5-4.5。

所述甘油聚醚多元醇是以甘油为起始剂，与环氧丙烷经聚合反应得到的；优选地，所述甘油聚醚多元醇羟值为320-340mg KOH/g，粘度为100-200mPa·s；其中，聚合反应的催化剂为碱催化剂，例如KOH。

所述聚醚组合物满足(1)-(2)中的至少一项，