[发明专利]一种耐低温聚氨酯发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐低温聚氨酯发泡材料及其制备方法，属于复合材料技术领域，解决现有材料在低温环境下使用时，经常会产生开裂、变形、发粘、变色等异常变化的技术问题。本发明提供的耐低温聚氨酯发泡材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：多元醇80～100份、多异氰酸酯25～35份、催化剂0.5～2份、泡沫稳定剂3～5份和发泡剂2～4份。本发明提供的耐低温聚氨酯发泡材料，选择官能度中等稍高、粘度适中的4‑7官能团聚醚多元醇，配以相应用量多异氰酸酯，通过配方摸索和性能试验证实，采用本发明的配方和方法得到的耐低温聚氨酯发泡材料，耐低温性能良好，可用于防寒保暖材料的制备。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料的技术领域，尤其涉及一种耐低温聚氨酯发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯(Polyurethane，简称PU)是聚氨基甲酸酯的简称，凡是在高分子主链上含有许多重复的-NH-CO-O-基团的高分子化合物统称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。一般PU是由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)反应而得。聚氨酯泡沫塑料在聚氨酯中占很大的比重。根据所用的原料不同和配方的变化，聚氨酯泡沫塑料可以分为软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等，按所用的多元醇品种又可分为聚酯型、聚醚型和蓖麻油型等。现有技术中的硬质聚氨酯泡沫塑料，不像PE、PP那样具有十分清楚的结构，产品质量参差不齐，在低温环境下使用时，经常会产生开裂、变形、发粘、变色等异常变化。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种耐低温聚氨酯发泡材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐低温聚氨酯发泡材料，包括以下重量份的组分：多元醇80～100份、多异氰酸酯25～35份、催化剂0.5～2份、泡沫稳定剂3～5份和发泡剂2～4份。

优选地，所述多元醇的官能度为4～7，相对质量≤1200，粘度9～11Pa.s/25℃，羟值为400～500mgKOH/g，酸值＜0.5mgKOH/g，水分＜0.12％。

优选地，所述多异氰酸酯的异氰酸根含量为30％，粘度1.8～2.2Pa.s/25℃，总氯含量＜0.8％，闪点＞200℃。

优选地，所述催化剂为胺类或有机锡类化合物。

优选地，所述泡沫稳定剂为有机硅酮类。

优选地，所述发泡剂为F11，沸点为23℃。

本发明还提供了一种上述的耐低温聚氨酯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：按照所述重量份称取各组分，在高速搅拌机中快速混合均匀，迅速倒入已预热至50～80℃的模具中，闭模，固化，脱模后将其放在室温中养护48～72h，加工成所需要的样品尺寸。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

多元醇的粘度过大，反应过程中不利于与其它组分的快速混合，致使产品的均匀性欠佳，低温下力学性能受影响；官能度低的多元醇，最终产品的交联密度低，交联点少，强度不可能提高；官能度太高的多元醇，一方面交联点过密，硬度增加的同时脆性增加太多，反而不可能达到低温下力学性能的提高。同时，随多异氰酸酯用量的增加，泡沫体的强度同时提高强度和刚性随之增加；到一定的程度以后，过量的多异氰酸酯不再参与到链交联反应中或是形成开放性的支链，故对强度不再有明显的贡献，因此，本发明提供的耐低温聚氨酯发泡材料，选择官能度中等稍高、粘度适中的4-7官能团聚醚多元醇，配以相应用量多异氰酸酯，通过配方摸索和性能试验证实，采用本发明的配方和方法得到的耐低温聚氨酯发泡材料，耐低温性能良好，可用于防寒保暖材料的制备。

具体实施方式