[发明专利]一种聚氨酯泡沫塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其是涉及一种聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯泡沫塑料是由多元醇与异氰酸酯在催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂等的作用下，通过化学、物理变化制成的材料。其具有多孔性、相对密度小、比强度高、导热系数低、耐腐蚀、易制造等优点，根据所用原料的不同及配方的变化，可制成硬质、软质、半硬质聚氨酯泡沫塑料等多个品种。广泛用于国民经济的诸多领域，特别是在冷藏、建筑、绝热、家具、床具、交通运输、包装、节能等部门得到广泛应用。

制备聚氨酯泡沫塑料的核心原料为多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂、泡沫稳定剂，是制备聚氨酯泡沫塑料不可缺少的原料。此外为改变聚氨酯泡沫阻燃、强度、抗老化、稳定性、颜色、抗静电等性能，加入了其它添加剂组份，包括阻燃组分、扩链交联剂、防老剂和稳定剂、杀菌防腐剂、填料、颜料和色浆、抗静电剂等。

从聚氨酯泡沫材料产业化以来，使用的发泡剂有氯氟烃(F-11)、氢氯氟烃(HCFC，包括HCFC-141b等)、烷烃(HC，包括环戊烷、正戊烷、异戊烷等)、氢氟烃(HFC，包括HFC-245fa、HFC-365mfc等)、水、二氯甲烷、液态二氧化碳。由于F-11对大气臭氧层有严重的破坏作用，对人类生存环境影响大，世界及我国已禁止使用，而HCFC-141b臭氧消耗潜能值为0.11，对大气层仍有一定的破坏作用，只能作为一种过渡材料，仍将随着禁氟要求的实施而淘汰。目前使用的替代F-11及HCFC-141b的发泡剂有环戊烷、正戊烷、异戊烷、水、二氯甲烷、HFC-245fa、HFC-365mfc、液态二氧化碳，但还没有使用甲酸甲酯做发泡剂的应用。

甲酸甲酯为无色液体，易挥发、有香味儿，沸点32℃，是碳一化学极重要的中间体，具有广泛的用途，可直接用作处理菸草、干水果、谷物等的烟薰剂和杀菌剂，也常用作硝化纤维素、醋酸纤维素的溶剂，农药多菌灵杀虫剂的溶剂，在医药上作为磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。与目前使用的环戊烷、正戊烷、异戊烷、HFC-365mfc、二氯甲烷一样具有易燃易爆有毒等危险，但做好安全措施，仍可做制备聚氨酯泡沫塑料的发泡剂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种聚氨酯泡沫塑料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种聚氨酯泡沫塑料，原料包括以下组分及重量份含量：多元醇100、含有甲酸甲酯的发泡剂0.1-80、催化剂0.1-40、泡沫稳定剂0.2-6、添加剂0.01-200和异氰酸酯，

其中，异氰酸酯的量为异氰酸酯中异氰酸酯基团与前述所有组分中所有可与异氰酸酯基团反应的基团摩尔比为0.5-3。

所述的多元醇为分子端基和/或侧基含有两个或两个以上羟基、分子主链由醚链(-R-O-R’-)组成的聚醚多元醇，包括但不仅限于蔗糖、山梨醇、木糖醇、甘露醇、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、二亚乙基三胺、甘油、三乙醇胺、三异丙醇胺、三羟甲基丙烷、二乙二醇、乙二醇、丙二醇、二丙二醇、水、蓖麻油含活性氢的化合物为起始剂与环状单体聚合而成的用于聚氨酯泡沫制造的聚醚多元醇，羟值为10-800mgKOH/g；

或是采用含磷、卤素、锑、氮、硼的阻燃元素为起始剂包括但不限于溴戊醇、溴化季戊四醇、四溴苯酐、磷酸酯、五氧化二磷、三氯化锑、三氧化二锑等与环状单体开环聚合而成的特殊聚醚多元醇，羟值为10-800mgKOH/g；

或是聚合物接枝聚醚多元醇，羟值为15-100mgKOH/g；

或是聚脲多元醇，羟值为15-100mgKOH/g，

或是聚酯多元醇，包括但不限于含有芳香环的二元羧酸(或酸酐)，主要为对苯二甲酸、邻苯二甲酸(酐)、松香、顺丁烯二酸，与多元醇包括但不限于二乙二醇、甘油、丙二醇、季戊四醇合成的聚酯多元醇，羟值为50-500mgKOH/g；

或是植物油多元醇，包括但不限于蓖麻油、大豆油多元醇或棕榈油多元醇。

环状单体包括但不限于氧化丙烯(即环氧丙烷)、氧化乙烯(环氧乙烷)、环氧丁烷、环氧氯丙烷、三氯环氧丁烷。

所述的含有甲酸甲酯的发泡剂为甲酸甲酯；或为甲酸甲酯与氢氯氟烃、氢氟烃、烷烃或二氯甲烷中的一种或几种或它们与水的混合物，所述的氢氯氟烃包括但不限于市售牌号HCFC-141b的氢氯氟烃，所述的氢氟烃包括但不限于市售牌号HFC-245fa、HFC-365mfc的氢氟烃，所述的烷烃包括但不限于环戊烷、异戊烷或正戊烷。