一種超低添加異氰酸酯的聚氨酯發泡材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于泡沫填縫劑領域，尤其涉及一種超低添加異氰酸酯的聚氨酯發泡材 料。
【背景技術】
[0002] 聚氨酯發泡劑全稱單組分聚氨酯泡沫填縫劑，俗稱發泡劑、發泡膠、填縫劑，是 氣霧技術和聚氨酯泡沫技術交叉結合的產物。它是一種將聚氨酯預聚物、發泡劑、催化劑等 組分裝填于耐壓氣霧罐中的特殊聚氨酯產品。當物料從氣霧罐中噴出時，沫狀的聚氨酯物 料會迅速膨脹并與空氣或接觸到的基體中的水分發生固化反應形成泡沫。固化后的聚氨酯 泡沫填縫劑泡沫具有填縫、粘結、密封、隔熱、吸音等多種效果，是一種環保節能、使用方便 的建筑材料，可適用于密封堵漏、填空補縫、固定粘結，保溫隔音，尤其適用于塑鋼或鋁合金 門窗和墻體間的密封堵漏及防水。
[0003] 單組份聚氨酯泡沫填縫劑是高分子發泡材料的一種，市場需求非常廣泛。異氰酸 酯（0 =C=N-R-N=C= 0)基有機化合物是現行聚氨酯發泡劑的必備原料之一，MDI 是一種填縫劑生產行業中常用的異氰酸酯類產品，粗MDI為二苯基甲烷二異氰酸酯的二、 三、四官的混合物，其中二官的約占50%，三官的約占30%，四官的約占20%。傳統配方的 0CF填縫劑以質量比計算，粗MDI所需添加量都在80%以上，此處的質量比指配方中粗MDI 與聚醚、石蠟、催化劑等物料混合物的質量比，物料混合物中不包含甲醚和丙丁烷氣體。但 是由于異氰酸酯生產條件苛刻，生成原料稀缺并伴有劇毒反應，對于環境和人身危害甚大， 導致其價位一直居高不下，使得該類發泡材料產品具有成本高，利潤低等特點。
[0004] 表1單組分聚氨酯泡沫填縫劑的傳統配方
為了能夠改善此產品的性價比，科研人員一直期望對發泡材料的配方工藝進行改進， 使之較少的依賴異氰酸酯基化合物。由于單組分聚氨酯泡沫填縫劑的性能與其重要的原材 料一異氰酸酯的用量有著直接的關系。異氰酸酯的加入量不足，通常會使得泡沫產品硬度 不夠，粘接性差，影響其使用性能。為了提高單組份聚氨酯泡沫填縫劑的性價比，占據市場 優勢，迫切需要對單組份聚氨酯泡沫填縫劑的配方進行技術革新。
【發明內容】
[0005] 本發明針對上述技術問題，提供了一種異氰酸酯的用量低并依然能夠保持良好的 粘接性能的超低添加異氰酸酯的聚氨酯發泡材料。
[0006] 本發明所采用的技術方案為：一種超低添加異氰酸酯的聚氨酯發泡材料，其特征 在于，包括聚醚多元醇I、聚醚多元醇II、聚醚多元醇III、石蠟、聚醚改性聚硅氧烷、催化劑、 異氰酸酯、甲醚、液化石油氣，各組分按照質量份數組成為：聚醚多元醇I10-70份、聚醚多 元醇II20-50份、聚醚多元醇III50-120份、石蠟50-80份、聚醚改性聚硅氧烷3-5份、催化 劑2-4份、異氰酸酯100-200份、甲醚40-80份、液化石油氣30-90份； 所述聚醚多元醇I的分子量為1000、官能度為3; 所述聚醚多元醇II的分子量800、官能度為2; 所述聚醚多元醇III的分子量700、官能度為3; 所述聚醚改性聚硅氧烷的封端率為70%。
[0007] 各組分按較優質量份數組成為：聚醚多元醇I40份、聚醚多元醇II35份、聚醚多 元醇III85份、石蠟65份、聚醚改性聚硅氧烷4份、催化劑3份、異氰酸酯150份、甲醚60份、 液化石油氣60份。
[0008] 所述催化劑為2, 2-二嗎啉基二乙基醚。
[0009] 所述聚醚多元醇I的型號為聚醚多元醇310,所述聚醚多元醇II的型號為聚醚多 元醇GN-JM-2080,所述聚醚多元醇III的型號為聚醚多元醇GN-JM-3070。
[0010] 所述聚醚改性聚硅氧烷的型號為GN-GY-505。
[0011] 所述液化石油氣中丙烷與丁烷的比例為：丙烷：丁烷=5. 5 :4. 5 - 7. 5 :2. 5。
[0012] 所述液化石油氣中丙烷與丁烷的比例為：丙烷：丁烷=6. 5 :3. 5。
[0013] 所述異氰酸酯為MDI。
[0014] 本發明的有益效果為： 1、 本發明針對高比例異氰酸酯基化合物的傳統配方進行改進優化，引入聚醚多元醇 II、聚醚多元醇III、特種聚醚改性聚硅氧烷三種特殊助劑的添加，對單組份聚氨酯泡沫填縫 劑進行技術革新，大大降低了異氰酸酯的用量，并能保持其原有產品的性能優越性，從而節 省成本，創造利潤； 2、 異氰酸酯在單組分聚氨酯泡沫中配比超低，依然能夠保持良好的粘接性能； 3、 在生產中，異氰酸酯選用粗MDI，生產成本低。
【具體實施方式】
[0015] 一、實施例部分 實施例1 (1)按照如下質量份數稱量各組分：聚醚多元醇I10份、聚醚多元醇II25份、聚醚多 元醇III60份、石蠟50份、聚醚改性聚硅氧烷5份、2, 2-二嗎啉基二乙基醚4份、異氰酸酯 150份、甲醚55份、液化石油氣90份，異氰酸酯的添加量為33. 4%; 聚醚多元醇I的分子量為1000、官能度為3; 聚醚多元醇II的分子量800、官能度為2; 聚醚多元醇III的分子量700、官能度為3 ; 聚醚改性聚硅氧烷的封端率為70% ; 聚醚多元醇I的型號為聚醚多元醇310,聚醚多元醇II的型號為聚醚多元醇GN-JM-2080,聚醚多元醇III的型號為聚醚多元醇GN-JM-3070,聚醚改性聚硅氧烷的型號為 GN-GY-505 ； 液化石油氣中丙烷與丁烷的比例為：丙烷：丁烷=6. 5 :3. 5 ; 異氰酸酯選用粗MDI，粗MDI為二苯基甲烷二異氰酸酯的二、三、四官的混合物，其中二 官的約占45-55%，三官的約占25-35%，四官的約占15-25%。
[0016] (2)上述配方按照如下加工工藝加工： 按照配方比例將聚醚多元醇I、聚醚多元醇II、聚醚多元醇III、聚醚改性聚硅氧烷、石 蠟、2, 2-二嗎啉基二乙基醚在30°C的真空攪拌釜里混合均勻，即形成行業俗稱"白料混合 物"； 在全自動發泡劑灌裝生產線上，將白料混合物與異氰酸酯分量交替灌入750ml的氣 霧劑料罐后立即用封口機封口，封口后依次加入甲醚和液化石油氣，并充分振搖，振搖過程 中，罐內各組分發生放熱反應，放熱溫度隨季節的變化，環境溫度不同，其放熱時罐體溫度 亦不同，冬季放熱溫度為25°C，夏季放熱溫度為40°C，反應所需時間通常需要24h，待聚醚 多元醇I、聚醚多元醇II、聚醚多元醇III與異氰酸酯在罐內預聚反應結束后，罐體溫度降低 至常溫，進入成品車間。
[0017] 實施例2 (1)按照如下質量份數稱量各組分：聚醚多元醇I25份、聚醚多元醇II20份、聚醚多 元醇III60份、石蠟50份、聚醚改性聚硅氧烷3份、2, 2-二嗎啉基二乙基醚3份、異氰酸酯 120份、甲醚60份、液化石油氣40份，異氰酸酯的添加量為31. 5%; 聚醚多元醇I的分子量為1000、官能度為3; 聚醚多元醇II的分子量800、官能度為2; 聚醚多元醇III的分子量700、官能度為3; 聚醚改性聚硅氧烷的封端率為70%; 聚醚多元醇I的型號為聚醚多元醇310,聚醚多元醇II的型號為聚醚多元醇GN-JM-2080,聚醚多元醇III的型號為聚醚多元醇GN-JM-3070,聚醚改性聚硅氧烷的型號為 GN-GY-505 ； 液化石油氣中丙烷與丁烷的比例為：丙烷：丁烷=6. 5 :3. 5 ; 異氰酸酯選用粗MDI，粗MDI為二苯基甲烷二異氰酸酯的二、三、四官的混合物，其中二 官的約占45-55%，三官的約占25-35%，四官的約占15-25%。
[0018] (2)加工工藝同實施例1。