[发明专利]连续纤维增强聚氨酯泡沫材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯泡沫材料，尤其是涉及一种由连续纤维增强的聚氨酯泡沫材料及其制造方法。

背景技术

聚氨酯泡沫材料具有密度小、重量轻、隔热与隔音效果好等优点。但作为承载结构材料应用中的聚氨酯泡沫，除了具有上述优点以外，还要求有优良的强度、模量和尺寸稳定性。与其它材料相比，聚氨酯泡沫的弯曲强度和冲击强度等技术指标不能满足使用要求，因而限制了它的广泛使用。为弥补这一缺陷，采用添加增强剂的手段来提高它的强度。近年来研究报道的增强剂可分为两种：一种是粒子，包括玻璃微珠，二氧化硅粒子，碳酸钙和石墨等；一种是纤维，包括玻璃纤维，有机纤维，植物纤维，以及碳纤维，金属纤维等。在聚氨酯泡沫塑料中加入各种增强性的填料制造复合材料，一方面降低了成本，另一方面提高了材料的力学性能。

公开号为CN1858082的中国发明专利申请提供一种由植物油羟基化物、聚合物多元醇和脂族多元醇制得的聚氨酯泡沫材料，所述多元醇组分含有聚合物多元醇(PMPO)、植物油羟基化物和脂族多元醇、以及任选的非植物油基多元醇。所述植物油羟基化物是环境友好的生物基多元醇。包括少量聚合物多元醇会出乎意料地得到具有显著改善的撕裂强度的泡沫材料。聚合物多元醇和脂族多元醇的组合可以提供改善的泡沫材料加工性能，同时又保持或增强泡沫材料的撕裂强度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的聚氨酯泡沫材料存在的上述缺陷，提供一种具有较强的刚性和强度，以及较高的抗冲击性能，用于生产玻纤增强的发泡聚氨酯泡沫材料的连续纤维不需破碎，不需与聚氨酯的任一组分预先混合，而是直接在浸渍装置中与聚氨酯混合物混合浸渍，浸渍后的物料经过一连续的发泡模具后，连续发泡成型的连续纤维增强聚氨酯泡沫材料及其制造方法。

本发明所述的连续纤维增强聚氨酯泡沫材料包括A组份、B组份和C组份。

A组份包括100份多元醇，3～10份发泡剂，1～3份催化剂，1.5～4份泡沫稳定剂，1～3份扩链剂，0～10份助剂。

多元醇选自在本领域中用于制备聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫材料的任何聚醚多元醇、聚酯多元醇等中的至少一种，优选具有200～1000KOH/mg，尤其400～600KOH/mg的平均羟值和具有2～8，尤其是2～6的羟基官能度的多元醇或多元醇的混合物。

所述的发泡剂为氢氯氟烃类、氢氟烃类以及烃类等中的一种。其中氢氯氟烃类选自1，1-二氯-1-氟代乙烷(141b)，1-氯-1，2-二氯乙烷，1-氯-2，2-二氯乙烷，1-氯-1，1-二氯乙烷和一氯二氟甲烷等中的一种；氢氟烃类选自1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)，1，1，1，3，3-五氟丁烷(HFC-365mfc)，1，1-二氟乙烷，1，1，1，2-四氟乙烷和1，1，2，2-四氟乙烷等中的一种；烃类选自链烷烃，链烯烃和环烷烃等中的一种，优选正丁烷，异丁烷，环戊烷，正戊烷和异戊烷等中的至少一种。其中优选1，1-二氯-1-氟代乙烷(141b)，环戊烷，正戊烷和异戊烷等。水或其它能够产生二氧化碳的释放物可作为辅助发泡剂一起使用。水作为辅助发泡剂，一般用量为0.5～2份/100份多元醇，并且水还可以作为唯一的发泡剂而不需要其它物理发泡剂。

所述的催化剂为有机金属催化剂、叔胺类催化剂或胺类催化剂与锡类催化剂的复配催化剂；有机金属催化剂主要为锡类催化剂，锡类催化剂优选辛酸亚锡，二月桂酸二丁基锡；叔胺类催化剂优选三乙烯二胺，N，N`-二甲基环己胺，双-(2-二甲氨基乙基)醚，三乙醇胺等中的一种或者两种。

所述的扩链剂通常为小分子物质，其分子中含有可与异氰酸酯反应的活泼氢。通常扩链剂的分子量在500以下，并且分子中活泼氢的数目在2～12之间，优选3～6。可以采用小分子多元醇如丙三醇，三羟甲基丙烷，季戊四醇等；小分子多元胺如乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺等。

所述的泡沫稳定剂是本领域中所用的有机硅泡沫稳定剂，优选B8465，B8418，NIAXL-5340，NIAX L-5420等。

所述的助剂选自阻燃剂，填料等。

阻燃剂选自已知的三(2-氯丙基)磷酸酯，三(2-氯乙丙基)磷酸酯，氢氧化铝等含磷，卤素，氮，铝，硼，锑元素的有机阻燃剂/无机阻燃剂。

填料选自碳酸钙，硫酸钡，滑石粉等可以改善泡沫材料物理性能的化合物。