組合物、硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料及制冷設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種組合物、硬質(zhì)聚氨酯泡沫材 料及制冷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 2014年中國政府推出新能效標準，比2008年能效標準提高20%，同時歐盟 法規(guī)關(guān)于含氟室溫氣體的第517/2014號法案中規(guī)定2015年1月1號出口歐盟家電 產(chǎn)品GWP < 150。隨著國家對節(jié)能和環(huán)保越來越重視，反式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯 (HF0-1233zd，簡稱LBA)由于具有沸點低、不燃、零臭氧消耗潛勢（ODP)以及可接受的低全 球變暖潛勢（GWP < 7)，特別是由于它的低導(dǎo)熱系數(shù)，因此含有LBA聚氨酯泡沫體的發(fā)泡劑 的化合物可以作為環(huán)境可接受的作為HFC的替代材料，其研宄越來越受到引起聚氨酯保溫 行業(yè)廣泛的關(guān)注。
[0003] 然而，LBA分子中含有雙鍵，其固有的化學(xué)不穩(wěn)定性在提供了所希望的低的全球 變暖潛勢以及零臭氧消耗潛勢的同時，也為其在組合聚醚中的長期的儲存穩(wěn)定性帶來了困 難。同時，作為硬質(zhì)聚氨酯組合料中常規(guī)的發(fā)泡型催化劑PC-5(五甲基二乙烯三胺）或 A-I [70%雙（二甲胺基乙基）醚的二丙二醇溶液]易與LBA反應(yīng)，從而進一步增加 LBA體系 發(fā)泡料的不穩(wěn)定性；另一方面，LBA多元體系中由于使用了大量的低沸點發(fā)泡劑，發(fā)泡后， 發(fā)泡劑容易揮發(fā)，帶走泡沫表面熱量，使得泡沫表面熟化速度變慢，延長了固化時間，從而 降低了生產(chǎn)效率。
[0004] 目前，LBA體系發(fā)泡料使用方式是即時混合即時使用，然而由于管路和儲存罐中的 發(fā)泡料不能長時間儲存，這為實際應(yīng)用帶來了困難。因此，現(xiàn)有的發(fā)泡料體系有待進一步改 進。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種組合物、硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料及制冷設(shè)備，該組合物具有長期儲存 穩(wěn)定性，并且采用該組合物所得的泡沫材料導(dǎo)熱系數(shù)低、強度高和熟化時間短等特點，從而 使得所得產(chǎn)品具有更好的節(jié)能效果。
[0006] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種組合物，包括：
[0007] 組合聚醚，所述組合聚醚含有多元醇、發(fā)泡劑和催化劑組合物，所述發(fā)泡劑含有反 式1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯，所述催化劑組合物含有N-甲基二環(huán)己基胺、N，N-二甲基環(huán)己 胺和（2-羥丙基）三甲基甲酸銨；以及
[0008] 異氰酸酯。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明實施例的組合物通過使用含有N-甲基二環(huán)己基胺、N，N-二甲基環(huán)己 胺和（2-羥丙基）三甲基甲酸銨的催化劑組合物，可以顯著提高組合物的儲存穩(wěn)定性，并且 采用該組合物所得的泡沫材料導(dǎo)熱系數(shù)低、強度高和熟化時間短等特點，從而使得所得產(chǎn) 品具有更好的節(jié)能效果。
[0010] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的組合物還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
[0011] 在本發(fā)明的一些實施例中，基于100重量份的所述多元醇，所述反式 1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯的量為1?55重量份，所述N-甲基二環(huán)己基胺的量為0. 1?2. 5 重量份，所述N，N-二甲基環(huán)己胺的量為0. 3?2. 5重量份，所述（2-羥丙基）三甲基甲酸 銨的量為〇. 3?1. 5重量份，所述異氰酸酯的量為120?160重量份。由此，可以顯著提高 組合物的儲存穩(wěn)定性能。
[0012] 在本發(fā)明的一些實施例中，基于100重量份的所述多元醇，所述反式 1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯的量為3?40重量份，所述N-甲基二環(huán)己基胺的量為0. 3?1. 8 重量份，所述N，N-二甲基環(huán)己胺的量為0. 5?2. 3重量份，所述（2-羥丙基）三甲基甲酸 銨的量為〇. 5?I. 0重量份，所述異氰酸酯的量為125?150重量份。由此，可以進一步提 高組合物的儲存穩(wěn)定性能。
[0013] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述異氰酸酯為有機多異氰酸酯，任選地，所述有機多 異氰酸酯的異氰酸酯指數(shù)為0. 95?1. 10,優(yōu)選I. 0?1. 08。由此，可以顯著提高泡沫的流 動性，并保持較高的強度。
[0014] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述多元醇為選自聚酯多元醇和聚醚多元醇中的至 少一種，任選的，所述聚酯多元醇為芳香族聚酯多元醇，所述芳香族聚酯多元醇的粘度為 500?3000mpa. s，數(shù)均分子量為300?1000,羥值為180?400mgK0H/g。由此，可以進一 步提高泡沫的強度并降低泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0015] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述發(fā)泡劑進一步含有烷烴、環(huán)烷烴和氫氟烴中的至 少一種，任選的，所述烷烴為戊烷，任選地，所述戊烷為選自環(huán)戊烷、異戊烷和正戊烷的至少 一種，任選的，所述氫氟烴為選自HFC-245fa、HFC-365mfc和HFC-134a中的至少一種。由 此，可以在滿足泡沫材料環(huán)境友好和能耗低的基礎(chǔ)上，顯著降低原料成本。
[0016] 在本發(fā)明的一些實施例中，基于100重量份的所述多元醇，所述組合聚醚進一步 包括0. 5?7重量份泡沫穩(wěn)定劑，任選地，所述泡沫穩(wěn)定劑為含有Si-C結(jié)構(gòu)的硅類泡沫穩(wěn) 定劑，任選地，所述娃類泡沫穩(wěn)定劑的粘度為300?2500mpa. s。由此，可以顯著提高組合物 的成核效果。
[0017] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述聚醚多元醇為選自下列聚醚多元醇的至少一種： (1)以鄰甲苯二胺作為起始劑制備的聚醚多元醇A，所述聚醚多元醇A的粘度為6000? 12000mpa.s，數(shù)均分子量為420?650,羥值為360?500mgK0H/g，（2)以山梨糖醇和甘油 為起始劑制備的聚醚多元醇B，所述山梨糖醇和所述甘油的重量比為1 :1?3 :1，所述聚醚 多元醇B的粘度為5000?IOOOOmpa. s，數(shù)均分子量為420?700,羥值為380?500mgK0H/ g，（3)以鹿糖為起始劑制備的聚醚多元醇C，所述聚醚多元醇C的粘度為8000?12000mpa. s，數(shù)均分子量為600?1000,羥值為360?480mgK0H/g，（4)以甘油為起始劑制備的聚醚 多元醇D，所述聚醚多元醇D的粘度為180?300mpa. s，數(shù)均分子量為800?1300,輕值為 150?350mgK0H/g。由此，可以使得該組合物所得泡沫材料對環(huán)境友好，并且具有較低的導(dǎo) 熱系數(shù)，從而使得所得產(chǎn)品具有更好的節(jié)能效果。
[0018] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述多元醇含有：3?20重量份的所述聚酯多元醇； 10?55重量份的所述聚醚多元醇A ; 10?45重量份的所述聚醚多元醇B ;20?55重量份 的所述聚醚多元醇C ;以及2?18重量份的所述聚醚多元醇D。由此，可以進一步較低的所 得泡沫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，從而使得所得產(chǎn)品具有更好的節(jié)能效果。
[0019] 在本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提出了一種硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料，其是利用上述 所述的組合物制備得到的。由此，使得該硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料具有導(dǎo)熱系數(shù)低、強度高和熟 化時間短等特點，從而使得所得產(chǎn)品具有更好的節(jié)能效果。
[0020] 在本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提出了一種制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包括：絕熱材 料，所述絕熱材料含有上述所述的硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料。由此，可以顯著降低制冷設(shè)備的能 耗。
[0021] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【具體實施方式】
[0022] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，下面描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本 發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種組合物。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該組合物 包括組合聚醚和異氰酸酯，根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，組合聚醚可以含有多元醇、發(fā)泡劑和 催化劑組合物，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，發(fā)泡劑可以含有反式-1-氯-3, 3, 3-三氟丙烯（簡 稱LBA)，催化劑組合物可以含有N-甲基二環(huán)己基胺（PC-12)、N，N-二甲基環(huán)己胺（PC-8)和 (2-羥丙基）三甲基甲酸銨（TMR-2)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)工藝中使用PC-5或A-I等作為催 化劑，由于PC-5或A-I的胺基易與LBA反應(yīng)，并且生成的HCl會降低催化劑的活性，從而導(dǎo) 致發(fā)泡反應(yīng)速度變慢，同時上述反應(yīng)過程中會產(chǎn)生一些氟離子，氟離子會破壞泡沫穩(wěn)定劑 中的Si-O-Si鍵，使得