[发明专利]一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，更具体地说，涉及一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料及其制备方法。该材料可应用于液化天然气、液氮、液氧等超低温物质的储存，运输等领域，特点适合LNG船和LNG岸站相关配套体系的保温绝缘。

背景技术

在新能源战略中，世界各国对LNG天然液化气产生了巨大的需求，以我国为例，国家拟定在全国范围建立22天然气接受岸站，每个岸站需要配套2-3艘LNG船。其保温材料很大程度决定了岸站与LNG船运行的可靠与安全性，目前使用LNG船的保温材料为国外产品，其中的阻燃剂为含卤化合物，同时不能与聚氨酯发生反应，阻燃剂容易迁移到表面挥发，致使阻燃效果降低；同时水对聚氨酯的导热系数影响很大，长期在海上运行的LNG船保温效果由于受到水汽的影响，使导热系数不断升高，造成LNG船内的液化气挥发增大，给LNG安全带来了隐患，因此研究能长期阻燃和疏水的绝热保温材料是LNG船和岸站急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述的现有技术所存在的缺陷，利用分子设计的基本原理，根据环境的要求和工艺情况，将带有能够与聚氨酯反应的疏水性偶联剂与阻燃剂引入发泡聚氨酯中，以达到长期阻燃，阻水的作用，提供一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料及其制备方法。

为了达到上述的目的，本发明的技术方案是：一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料，由混合多元醇，催化剂，匀泡剂，发泡剂，阻燃剂，扩链剂组成的A组分；再与异氰酸酯类的B组分反应，其中A组分的各个组分质量百分比为：

混合多元醇           65-90％，

发泡剂               2-15％，

匀泡剂               0.5-5％，

阻燃剂               3-15％，

催化剂               0.1-2％，

扩链剂                      0.1-5％。

上所述的混合多元醇是指聚醚多元醇，混合多元醇的组合物，具体比例为苯胺为起始剂聚醚多元醇占混合多元醇总质量的1/2，山梨糖醇为起始剂及蔗糖为起始剂的聚醚多元醇各占混合多元醇总质量的1/4。

上所述的发泡剂是氟氯化烃类发泡剂。

上所述的匀泡剂为硅烷类匀泡剂。

上所述的阻燃剂为磷类化合物。所述的阻燃剂为磷类可参与反应的聚合物，其分子结构为：

上所述的催化剂为有机锡与胺类的混合物，其有机锡与有机胺质量比为1：100。

上述所述的扩链剂其结构特征是：

上所述异氰酸酯为含端-NCO基团的物质中的至少一种，其分子结构式特征为：OCN-R-NCO，式中R为小分子或大分子链段，其用量是按其官能团NCO与上述混合多元醇中的-OH官能团按摩尔量计算，其比例范围在1.0—2.0之间。

为了达到上述的目的，本发明的另一个技术方案是：一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料的制备方法，其制备步骤为：

步骤1、制备A组分，将组成A组分的混合多元醇，催化剂、发泡剂、、匀泡剂、发泡剂、阻燃剂、扩链剂，按其质量百分比配方后进行混合均匀，注入到发泡机A罐里贮藏待用；

步骤2、制备B组分，选配符合摩尔比要求的异氰酸酯(OCN-R-NCO)注入到发泡机B罐里贮藏待用；

步骤3、材料的制备，先启动发泡机，再将A，B两个混合组分放在枪头中充分混合，最后注入尺寸，大小，形状一定的模具内发泡成型。

本发明的一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料及其制备方法的有益效果主要体现在：

1、阻燃性好，氧指数最高可达到26；

2、导热系数降低到了0.015w/m.k以下；

3、抗压强度达到了10Mpa；

4、可以在-220℃低温以上长期使用；

5、泡孔均匀，大小在90-150μm；

6、在400℃温度差变化下，材料力学性能保持不变。；

7、水扩散阻抗值明显增大。

本发明的一种用于LNG船保温管的难燃疏水材料，具有耐超低温机械性能(适应宽温度范围急速变化)，阻燃性能好，导热系数低，能有效防止管线和罐体内等超低温液体的热损耗。可广泛应用于航天，能源，食品，医疗等方面。

具体实施方式

实施例1：

一、配比：

A组分：配合物的比例如下：

1、混合多元醇                   82％，