[发明专利]用回收油脂多元醇制备聚氨酯泡沫材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯泡沫材料的制备方法，特别是用回收油脂多元醇来制备聚氨酯泡沫材料的方法。

背景技术

硬质聚氨酯泡沫塑料以导热系数小等诸多优点在建筑节能领域中得到了广泛的应用。采用喷涂工艺制得的聚氨酯硬泡沫材料以连续成形、无拼缝、无冷热桥影响、与基层粘接性强等优点在建筑外墙、屋面的节能保温中多有应用。

通常聚氨酯硬质泡沫塑料是由异氰酸酯和多元醇的组合料经化学反应而成。原料皆来自石油产品，由于石油资源的有限性，产品生产过程危险复杂，成本高且污染环境，其价格也随石油价格的波动而波动。对于多元醇这一组分，人们开始寻找可再生的替代资源。以回收油脂(植物油和动物油脂)为原料生产的多元醇可以用来生产聚氨酯。有关植物油多元醇的合成方法，国内外均有报道。如中国专利《一种植物油多元醇的制备方法》公开号：CN 1869184，介绍了用大豆油等植物油为原料，经酯化等化学反应制得带有活性基因的多元醇产品，国内有厂家实现了植物油多元醇的工业化生产。城市餐饮业排放大量动植物油脂，有些厂家经过回收提纯推出了回收油脂型多元醇，但不能将它们作为主体原料合成聚氨酯，一般都是少量(<20％)添加在石油聚醚多元醇中使用。若添加比例过大，易造成PU泡沫体收缩、开孔、抗压强度降低等缺陷，对喷涂工艺来说如其影响泡沫与基层的粘接性。由于添加量小，由此所带来的经济效益有限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明中的聚氨酯硬泡是以回收油脂多元醇为主要原料(≥50％)，通过添加其它原料及助剂，改善其性能，使制品综合性能达到或超过纯石油制品。实现了废物利用，绿色环保的目的。

聚氨酯硬泡原料由A、B两组份组成。A组份为异氰酸酯；；B组份为多元醇及助剂的组合料。A组份结构性能稳定，对制品性能影响不大。最终产品质量主要取决于组份B中各原料的分子结构以及其它助剂的添加对主体结构及产品性能的影响。其中添加石油聚醚多元醇，主要是利用其含高官能度的庶糖结构，提高了泡沫的强度。同时降低了反应活性，延长了凝胶时间，提高了出方率。其中添加苯酐聚酯多元醇，主要是引入环状骨架结构，增加泡沫的抗压强度、防止泡沫收缩。同时提高了泡沫的耐温及阻燃性能。加入交联剂能提高泡沫的韧性，防止泡沫开裂，提高粘接强度。增加泡沫稳定剂用量是为了降低各组份物料的表面张力，使各组份能充分混合。

A组份异氰酸酯优选二苯甲烷二异氰酸酯(简称MDI)、多次甲基多苯基多异氰酸酯(简称PAPI)中的一种或两种。

B组份为多元醇及助剂。其中，回收油脂多元醇占该多元醇聚合物的重量百分比为30％～90％。

其中，回收油脂多元醇选用餐饮行业回收油经提纯制得的多元醇。

其中，石油聚醚多元醇优选蔗糖型聚醚多元醇；山梨醇型聚醚多元醇；乙二胺型聚醚多元醇中的一种或几种。

其中，聚酯多元醇采用苯酐、二甘醇型聚酯多元醇、甘油型聚酯多元醇中的一种或几种。

其中，交联剂优选二甘醇、丙二醇、三乙醇胺中的一种或几种。

其中，催化剂优选自三乙烯二胺(33％的二丙二醇溶液)、二甲基环已胺、二月桂酸二异丁基锡、油酸钾、三乙胺中的一种或几种。

其中，泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂。

其中，发泡剂为一氟三氯甲烷(CFC11)、一氟二氯乙烷(HCFC141b)、环戊烷中的一种或几种。

其中，阻燃剂选用甲基膦酸二甲酯(简称TCPP)、三(氯异丙基)磷酸酯(简称DMMP)、三(β-氯乙基)磷酸酯(简称TCEP)。

B组份按重量比组成如下：

回收油脂多元醇50～80份；石油聚醚多元醇10～60份；苯酐聚酯多元醇0～30份；交联剂0～10份；泡沫稳定剂2～5份；催化剂0.5～20份；发泡剂10～50份；阻燃剂6～20份；水0～2份。

应用中通常A组份与B组份按1：1，或A组份稍微过量经高压喷涂机均匀喷涂或浇铸在墙体或屋面等基层上形成一定厚度的保温防水层。由上述方法合成的回收油型聚氨酯泡沫塑料经有关部门检测，各项性能指标达到或好于国家标准，具体见下所述：

项目          标准(JC/T998-2006)       石油型聚氨酯     回收油型聚氨酯

密度kg/m3          ≥30                    ≥38            ≥39

导热系数w/(m.k)    ≤0.024                 ≤0.020         ≤0.022