[发明专利]深冷用PIR型高阻燃绝热材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成的聚氨酯泡沫塑料领域，具体涉及深冷用PIR型高阻燃绝热材料及其制备方法。

背景技术

PIR全称Polyisocyanurate Foam，中文名称聚异氰脲酸脂，PIR是一种新型的深冷绝热材料，它具有导热系数小、冷缩率低、适应性强等特点，被广泛应用于液化天然气、医药、化工设备及超低温管道保温。

目前，我国深冷绝热领域应用范围比较广泛，液氮管线、LNG输送等清洁能源领域逐步的发展起来，随着本行业的快速发展，深冷用PIR型高阻燃绝热材料用途会更加的广泛。目前，在深冷绝热应用过程中，出现在低温条件下泡沫体变形，输送管外壁凝露等问题，同时为了达到PIR泡沫比较高的阻燃级别，常常需要额外添加阻燃剂，造成生产工艺的复杂化，影响生产效率。同时，常规阻燃剂里面含有氯离子，长时间的使用后，会对输送管线造成腐蚀，降低管道使用寿命。

现在市售常规PIR型绝热材料对使用环境要求比较苛刻，由于聚酯、催化剂、阻燃剂等原料选择不当，造成制品低温尺寸稳定差、使用寿命短等问题，同时，常规产品A组分通常使用HCFC-141B（一氟二氯乙烷）发泡剂，该发泡剂本身含有氯离子，会对输送管线有腐蚀作用，降低管线使用寿命，同时，该发泡剂还破坏大气臭氧层，影响环境，目前，国家已经在逐渐淘汰该发泡剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种导热系数小、冷缩率低、适应性强的深冷用PIR型高阻燃绝热材料，同时提供了其简单、易操作的制备方法。

本发明所述的深冷用PIR型高阻燃绝热材料，由A组分和B组分构成，其中：A组分由以下重量百分数的原料组成：

B组分为：

多甲基多苯基多异氰酸酯；

所述的聚酯多元醇为阻燃改性芳烃聚酯多元醇，粘度为13000～17000mpa.s/25℃，酸值≤2.0mgKOH/g；优选CF-6255（江苏富盛新材料有限公司）。

所述的聚醚多元醇为4.6官能度，数均分子量为500～700的聚环氧丙烷醚多元醇；优选SU-450L（蓝星东大）

A组分与B组分的重量比为100∶150～155。

所述的泡沫稳定剂为B8545（赢创德固赛）或L-6920的一种。

水优选去离子水。

所述的催化剂由叔胺类催化剂、胺类三聚催化剂和有机复合催化剂组成，叔胺类催化剂占催化剂总质量的28%～34%，胺类三聚催化剂占催化剂总质量26%～32%，有机复合催化剂占催化剂总质量40%～45%。

叔胺类催化剂优选PC8（N，N-二甲基环己胺）和BA（N，N-二甲基环苄胺）以2∶5～7的质量比混合。

胺类三聚催化剂优选TMR-2。

有机复合催化剂优选TXP-508。

所述的发泡剂为FEA-1100（1，1，1，4，4，4-六氟丁烯，杜邦公司）。

所述的阻燃剂为卤代磷酸酯类反应型阻燃剂，优选FR-631（瑞诺化工）。

本发明所述的深冷用PIR型高阻燃绝热材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）A组分的制备方法为：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、泡沫稳定剂、水、催化剂、发泡剂和阻燃剂，在常温下混合，搅拌0.5～1.5小时，即可装桶；

（2）B组分为多甲基多苯基多异氰酸酯；

（3）使用时，将A、B组分混合均匀即可制成深冷用PIR型高阻燃绝热材料。

有现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）A组分料是在常温下进行生产，既节约能源又减少设备能耗及繁琐的操作；

（2）由A、B组分料经发泡设备生产深冷用PIR型高阻燃绝热材料的工艺简单，易操作，无破坏大气层气体挥发，产品质量稳定，生产成本低；

（3）利用FEA-1100（1，1，1，4，4，4-六氟丁烯）发泡剂制作深冷用PIR型高阻燃绝热用组合聚醚，在达到环保目的的同时，实现了制品相对低密度条件下较好的低温尺寸稳定性、较高的阻燃等级（氧指数≥30）、较高的抗凝露性能，制品中不含氯离子，减少对管线的腐蚀，延长使用寿命等关键技术问题，各项指标达到标准要求。

（4）经检测，深冷用PIR型高阻燃绝热材料可以达到以下指标要求：

导热系数：≤0.024W/(m.k)

压缩强度：≥200kpa

吸水率：≤3%

闭孔率：≥88%

低温尺寸稳定性（-80℃）：±1.0%

氧指数：≥30