專利名稱：：建筑用聚氨酯硬泡樹脂的制作方法
技術領域：
：本發明涉及建筑材料，特別是指一種建筑用聚氨酯硬泡樹脂，屬于聚醚型配方，主要應用于建筑保溫冷庫板材等方面。
背景技術：
：聚氨酯硬泡樹脂一般采用二組分配方設計，其中由聚醚多元醇、交聯劑、泡沫穩定劑、催化劑、發泡劑按配方混合配制成聚氨酯硬泡樹脂組合料(俗稱"白料")，多異氰酸酯PAPI為第二組分(俗稱"黑料")。使用時只要將一定量的"黑料"與"白料"按配方比例(一般為黑料/白料=1.0-1.10:1.0，重量比)混合，攪拌均勻即可自行發泡。目前市場上使用的硬泡樹脂組合料一般由通用型聚醚多元醇(如上海外高橋的GR-4110)為主聚醚加以一定量的輔聚醚(如上海外高橋的GR-635，GR-750等)組成聚醚多元醇體系，交聯劑主要采用胺醚(如上海外高橋的GR-403等)，泡沫穩定劑采用德國高施米特公司的B8462、B8465等；催化劑一般以二甲基環己胺(SFC)為主配以小分子輔助劑如三乙醇胺(TEOA)、二甲基乙醇胺(DMEA)，發泡劑一般由水作為化學發泡劑(產生前期反應熱及提供C02),HCFC-141b作為物理發泡劑，以上這些部分按配方比例混合即成為"白料"；"黑料"一般有煙臺萬華生產的PM-200、拜耳的44V20、亨斯曼公司的5005等。該配方體系具有應用廣泛、操作簡單、發泡性能穩定等優點，是市場通用型配方。但是該配方也存在著一定的缺點，體系對溫度變化的適應性較差，特別是在春、冬季節氣候寒冷的情況下容易出現一系列"頑疾"發泡不到位、拉絲嚴重、收縮、表皮起粉等等。且該體系的配方可調性不大，一般只能犧牲成品板的密度(即加大成品板的密度)來解決這些問題，治標不治本。
發明內容本發明的目的在于提供一種建筑用聚氨酯硬泡樹脂，通過改變聚氨酯硬泡樹脂組合料(白料)的流動性及成型表皮厚度，從根本上提高聚氨酯硬泡樹脂組合料的耐候性及耐溫性。按照本發明提供的技術方案，所述建筑用聚氨酯硬泡樹脂包括聚氨酯硬泡樹脂組合料與多苯基多亞甲基多異氰酸酯，其特征在于，聚氨酯硬泡樹脂組合料包括聚醚體系100份，發泡穩定劑B846223份，催化劑SFC0.8-1.2份、DMEA0.40.8份，化學發泡劑水0.3~0.8份，物理發泡劑45~60份；所述聚醚體系包括聚醚多元醇GR41104070份、聚醚多元醇GR75020~40份、聚醚多元醇GR40310~20份；聚氨酯硬泡樹脂組合料與多苯基多亞甲基多異氰酸酯之比為1:1.01.10，單位為重量份。在聚醚體系中還包括H20Q.30.8份，HCFC-141b4560份，單位為重量份。在使用時，將聚氨酯硬泡樹脂組合料ioo份，多苯基多亞甲基多異氰酸酯100-105份，在室溫2025'C下經1800~2200r/min的轉速下攪拌5~9秒，然后立即倒入指定模腔中讓其自行發泡，單位為重量份。或者，將聚氨酯硬泡樹脂組合料澆注到發泡機的白料罐內，通過計量泵在發泡機內部循環，澆注操作時計量；多苯基多亞甲基多異氰酸酯100105份加入發泡機的黑料罐內，單位為重量份，通過計量泵在發泡機內部循環，澆注操作時計量；白料罐的壓力為0.40.8MPa,溫控20~25°C;黑料罐的壓力為0.050.12MPa，溫控25~35°C;在發泡機機頭經3300~3700r/min的轉速下攪拌混合，澆注速度為2.0~2.5公斤/秒。各組分的性能參數與作用如下一、聚氨酯硬泡樹脂組合料(白料)原料名稱相關參數主要作用聚醚多元醇GR-4110OH=420~450AV<0.1主聚醚，提供羥基參加反應；OH=460~500AV<0.1輔聚醚，改進表皮效果；OH=730~770AV<0.1輔聚醚，泡孔細密，提升硬度；泡沫穩定劑；主催化劑，提供平衡反應速度；先期反應，縮短生產周期；化學發泡劑，提供先期反應熱并產生C02;物理發泡劑；其中的AV指聚醚多元醇的酸值，OH指聚醚多元醇的羥值。二、多苯基多亞甲基多異氰酸酯(黑料)，簡稱PAPI:PM-200(NCOo/o=30%)。正如本發明標題所說明的，本發明的創新性主要體現在低水分(通用配方水分一般在1.52.5之間)及高發泡劑(通用配方一般在25~30之間)，其余組分基本一致。以下結合幾組新老配方的實驗及測試數據來說明本發明的優勢所在。實驗參數環境溫度20±2°C模具溫度20土2。C攪拌時間6-7秒黑料/白料1.05:1(重量比)；測試方法密度按GB/T6343-95方法測試；導熱系數按GB3399-82方法測試；壓縮強度按GB/T8813-88方法測試；尺寸穩定性按GB/T8811-88方法測試；聚醚多元醇GR-750聚醚多元醇GR-403發泡穩定劑B8462催化劑SFCDMEAH20HCFC-141b料溫20±2°C;攪拌速度2000r/m;脫模時間30-35min;注表一所列的系列實驗中除H20與HCFC-141b的配比不同外，其余都采用同一標準體系(同上)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結論與分析比較新配方a)(6)與老配方(7)肪可以發現，本配方體系無論是在耐溫性還是在整體發泡性能上都有了較大改進。以下分別闡述本發明配方的優勢所在。①自由密度低新配方由于大大增加了物理發泡劑HCFC-141b的用量，在保證其流動性的前提下，使體系發泡力獲得了較大提升，降低了自由密度。②成品密度低隨著自由密度的降低，成品板的密度也隨之能有所減小，在保證質量的前提下，起到了降本增效的作用。③壓縮強度高根據自結皮原理，表皮的形成是由發泡劑凝聚在模具周圍的發泡材料中受壓形成的。本配方中，發泡劑含量的大大增加，使之表皮厚度及硬度也隨之增大，耐形變系數增加，抗壓強度自然也隨之增加。④耐低溫形變性能高由于表皮厚度及硬度的增加，板材的抗收縮性也隨之增大，體系的耐低溫性獲得改進。⑤導熱系數低硬泡板材的導熱系數主要由兩部分組成泡體骨架自身的導熱系數與泡沫微孔中發泡氣體的導熱系數。本配方由于大大減少了H20的含量，其產生的C02氣體也減少了，而C02的導熱系數要高于HCFC-141b的導熱系數，同時C02與泡孔外的空氣熱交換能力也高于HCFC-141b。⑥低溫發泡表皮好表皮厚度的增加必然伴隨著表皮質量及耐溫性的增加。綜上所述，本發明的配方體系較同類產品的耐候性與耐溫性都有了較大提升。具體實施例方式板材用聚氨酯硬泡樹脂成型加工條件是將黑料與白料按一定比例(一般為黑料/白料=1.0~1.10:1，具體數據視生產設備及產品要求而定，本發明實驗中都以1.05:l為標準)混合，經機械攪拌混合發泡。1、手工操作稱量白料100份，黑料105份，在室溫(20~25°C)下經2000r/min的強力攪拌59秒，立即倒入指定模腔中讓其自行發泡，觀察發泡過程，記錄實驗數據。2、機械操作白料加入高/低壓發泡機的白料罐內，通過計量泵在系統內部循環，澆注操作時計量。黑料加入高/低壓發泡機的黑料罐內，通過計量泵在系統內部循環，澆注操作時計量。3、白料罐壓力為0.4-0.8MPa，溫控20~25°C黑料罐壓力為0.050.12MPa，溫控2535"C黑/白料以105:100的比例經計量泵計量出料，在機頭經3500r/min的高速攪拌混合，澆注量一般在2.0-2.5公斤/秒，實際生產中可根據需要通過調整黑、白料的澆注壓力來調整澆注量的大小。表二共列出了6種配方，即舉了6個實例。表—<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注表一、二中各組分都以重量份為單位。表二中卜6號配方與表一中的實驗批號1~6所用的配方一一對應。表一中的實驗批號7~12是傳統常用的配方，表一主要用于說明本發明的配方中所用的水H20與物理發泡劑HCFC-141b的含量不同所產生的積極效果。下面對各組成部分在用量改變時，成品物性特征變化進行闡述，同時將黑、白料之間的比例關系和制品狀況進行敘述。①號配方白料的密度在1.05±0.01g/cm3，物料黏度200250cps(20'C)。操作時，先稱量好100份白料，在加入105份黑料，經機械高速混合反應，自由發泡的密度為23.5kg/m3，起發時間2022秒，拉絲時間125~130秒，不粘手時間210-220秒，澆注制品的成型密度3839kg/m3。制品成型模溫20~25°C。制品外觀光潔度，無拉絲變形，表皮堅硬有彈性，整體硬度高。②號配方白料的密度在1.06土0.01g/cm3，物料黏度205255cps(20°C)。操作時，先稱量好100份白料，在加入105份黑料，經機械高速混合反應，自由發泡的密度為23.2kg/m3，起發時間1921秒，拉絲時間122-128秒，不粘手時間205-215秒，澆注制品的成型密度37~38kg/m3。制品成型模溫20~25°C。制品外觀光潔度，無拉絲變形，表皮堅硬有彈性，整體硬度高。③號配方白料的密度在1.07士0.01g/cm3，物料黏度210~260cps(20°C)。操作時，先稱量好100份白料，在加入105份黑料，經機械高速混合反應，自由發泡的密度為23.0kg/m3，起發時間1920秒，拉絲時間118125秒，不粘手時間203~212秒，澆注制品的成型密度37kg/m3。制品成型模溫2025X:。制品外觀光潔度，無拉絲變形，表皮堅硬有彈性，整體硬度高。④號配方白料的密度在1.08±0.01g/cm3，物料黏度212265cps(2CTC)。操作時，先稱量好IOO份白料，在加入105份黑料，經機械高速混合反應，自由發泡的密度為23.6kg/m3，起發時間1820秒，拉絲時間115~122秒，不粘手時間202~210秒，澆注制品的成型密度38~39kg/m3。制品成型模溫20~25°C。制品外觀光潔度，無拉絲變形，表皮堅硬有彈性，整體硬度高。⑤號配方白料的密度在1.08±0.01g/cm3，物料黏度215~270cps(20°C)。操作時，先稱量好100份白料，在加入105份黑料，經機械高速混合反應，自由發泡的密度為23.9kg/m3，起發時間1719秒，拉絲時間114~120秒，不粘手時間200-208秒，澆注制品的成型密度39~40kg/m3。制品成型模溫2025°C。制品外觀光潔度，無拉絲變形，表皮堅硬有彈性，整體硬度高。⑥號配方白料的密度在1.09±0.01g/cm3,物料黏度220~275cps(20°C)。操作時，先稱量好100份白料，在加入105份黑料，經機械高速混合反應，自由發泡的密度為24.3kg/m3，起發時間1618秒，拉絲時間110~115秒，不粘手時間195-205秒，澆注制品的成型密度40kg/m3。制品成型模溫2025-C。制品外觀光潔度，無拉絲變形，表皮堅硬有彈性，整體硬度高。權利要求1、建筑用聚氨酯硬泡樹脂，包括聚氨酯硬泡樹脂組合料與多苯基多亞甲基多異氰酸酯，其特征在于，聚氨酯硬泡樹脂組合料包括聚醚體系100份，發泡穩定劑B84622～3份，催化劑SFC0.8～1.2份、DMEA0.4～0.8份，化學發泡劑水0.3～0.8份，物理發泡劑45～60份；所述聚醚體系包括聚醚多元醇GR4110(OH＝420～450、AV＜0.1)40～70份、聚醚多元醇GR750(OH＝460～500、AV＜0.1)20～40份、聚醚多元醇GR403(OH＝730～770、AV＜0.1)10～20份；聚氨酯硬泡樹脂組合料與多苯基多亞甲基多異氰酸酯之比為1∶1.0～1.10，單位為重量份。2、如權利要求1所述的建筑用聚氨酯硬泡樹脂，其特征在于，在聚醚體系中，還包括H200.30.8份，HCFC-141b4560份，單位為重量份。3、如權利要求1所述的建筑用聚氨酯硬泡樹脂，其特征在于，在使用時，將聚氨酯硬泡樹脂組合料100份，多苯基多亞甲基多異氰酸酯100~105份，在室溫2025。C下經1800~2200r/min的轉速下攪拌5~9秒，然后立即倒入指定模腔中讓其自行發泡，單位為重量份。4、如權利要求1所述的建筑用聚氨酯硬泡樹脂，其特征在于，聚氨酯硬泡樹脂組合料澆注到發泡機的白料罐內，通過計量泵在發泡機內部循環，澆注操作時計量；多苯基多亞甲基多異氰酸酯100105份加入發泡機的黑料罐內，單位為重量份，通過計量泵在發泡機內部循環，澆注操作時計量；白料罐的壓力為0.40.8MPa，溫控20-25°C;黑料罐的壓力為0.050.12MPa，溫控2535。C;在發泡機機頭經3300~3700r/min的轉速下攪拌混合，澆注速度為2.0-2.5公斤/秒。全文摘要本發明涉及建筑材料，特別是指一種建筑用聚氨酯硬泡樹脂。按照本發明提供的技術方案，所述建筑用聚氨酯硬泡樹脂包括聚氨酯硬泡樹脂組合料與多苯基多亞甲基多異氰酸酯，其特征在于，聚氨酯硬泡樹脂組合料包括聚醚體系100份，發泡穩定劑B84622～3份，催化劑SFC0.8～1.2份、DMEA0.4～0.8份，化學發泡劑水0.3～0.8份，物理發泡劑45～60份；所述聚醚體系包括聚醚多元醇GR411040～70份、聚醚多元醇GR75020～40份、聚醚多元醇GR40310～20份；聚氨酯硬泡樹脂組合料與多苯基多亞甲基多異氰酸酯之比為1∶1.0～1.10，單位為重量份。本發明通過改變聚氨酯硬泡樹脂組合料(白料)的流動性及成型表皮厚度，從根本上提高聚氨酯硬泡樹脂組合料的耐候性及耐溫性。文檔編號C08G18/48GK101177474SQ20071013436公開日2008年5月14日申請日期2007年10月31日優先權日2007年10月31日發明者何天華,朱曉華,毛本春,磊許,陳志府申請人:無錫雙象化學工業有限公司