[发明专利]组合聚醚、原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道接头用浇注型组合聚醚、聚氨酯原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫由于其优质的保温性能，应用范围越来越广，已经逐渐应用到隔热保温管道的领域。该些隔热保温管道均为在工厂内在设定的可控条件下进行生产，而管道连接只能在施工现场的天气条件下进行，并且在连接处焊接完成后仍旧需要进行额外的保温工作。

目前，对于隔热保温的管道连接，国内主要采用的是沥青浇筑的接头技术，沥青浇筑存在一定的缺陷，其在使用过程中需要现场加热高温，操作时间长以及操作安全差，易导致烫伤，同时沥青在加热过程中散发的气味也是对工人健康产生极大的影响，而且封头处填充效果不一定好，加热过程也一定程度增加施工现场的工作量和铺设管道的速度。聚氨酯泡沫由两种物料混合好后即可快速发泡，易运输、操作简单、毒副作用小、导热系数低。中国发明专利CN102731992A公开了一种用于海底管道接头的全水开孔硬质聚氨酯泡沫，一方面其导热系数高，与良好保温系数的管道连接会形成一定的冷热桥，另一方面其泡沫密度较高，综合成本较高，该特殊的性能主要是为了满足海底特殊环境而应用的。此外，在陆地环境下，现有技术也有人使用聚氨酯泡沫作为隔热保温的管道连接，但是应用范围并不广泛，并没有针对特殊工艺条件而特别设计的聚氨酯组合聚醚，如普通的聚氨酯泡沫在高温和低温条件下的操作宽容度较低，高温使用时可能反应速度过快，混合还不够充分时就已经发泡，导致泡孔粗、保温性差、强度低等缺陷，而温度低时，存在发泡倍率低、反应速度慢、制得泡沫脆性大等问题；另外现有的聚氨酯泡沫一般都不阻燃，而管道保温泡沫均有阻燃要求，因此接头处的保温也需要阻燃性。综上所述，在陆地环境下开发一种施工简便、熟化快速、综合成本低、可以适应较差极端环境(例如高温、大风、寒冷等天气条件)的、综合性能好的管道接头用聚氨酯泡沫是亟待解决的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中隔热保温的管道连接主要采用沥青浇注时需要现场加热高温，操作时间长以及操作安全差，易导致烫伤，同时沥青在加热过程中散发的气味也是对工人健康产生极大的影响，而且封头处填充效果不一定好，加热过程中增加了施工现场的工作量和铺设管道的速度；以及用于海底管道接头的全水开孔硬质聚氨酯泡沫一方面其导热系数高，与良好保温系数的管道连接会形成一定的冷热桥，另一方面其泡沫密度较高，综合成本较高，还有现有技术中采用聚氨酯泡沫作为隔热保温的管道连接时，应用范围不广泛，极端天气的适应性差，在高温和低温条件下操作宽容度低，再加上其一般都不阻燃的缺陷，提供了一种组合聚醚、原料组合物、聚氨酯泡沫及其制备方法和应用。本发明的硬质聚氨酯泡沫导热系数低、压缩强度高、尺寸稳定性高、吸水率低、粘结力高，且该泡沫的制备方法简便，操作安全，环境友好，使用范围广，极端天气适应性高，可以适应如高温、大风、寒冷等较差的陆地环境，在室温为5～40℃的气温条件下均可进行生产，施工快速，泡沫熟化速度快，从混合到泡沫成型熟化时间短，10分钟即可。硬质聚氨酯泡沫在管道连接中应用时，其导热系数能够达到与管道同等值，最大限度的减少了冷热桥现象，减少了管道接头处的热/冷损失，其综合成本低，具有一定的保温阻燃性。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种组合聚醚，其包括下述重量份数的组分：多元醇100份，表面活性剂1～4份，化学发泡剂0.3～1.3份，催化剂1～3份，阻燃剂15～30份和物理发泡剂15～30份；

其中，所述多元醇为聚醚多元醇A、聚醚多元醇B和苯酐聚酯多元醇的混合物，所述聚醚多元醇A为40～60份，所述聚醚多元醇B为20～40份，所述聚酯多元醇为10～20份；所述聚醚多元醇A以蔗糖、甘油为起始剂，在25℃时粘度为7000～9000mPa·s，羟值440～460mgKOH/g；所述聚醚多元醇B以山梨醇为起始剂，在25℃时粘度为5400～6200mPa·s，羟值480～520mgKOH/g；所述苯酐聚酯多元醇在25℃时粘度为2000～3000mPa·s，羟值300～330mgKOH/g。

较佳地，所述的组合聚醚，其由下述重量份数的组分组成：所述多元醇100份，所述表面活性剂1～4份，所述化学发泡剂0.3～1.3份，所述催化剂1～3份，所述阻燃剂15～30份和所述物理发泡剂15～30份。