專利名稱：納米·聚醚及組合料低mdi耗量全水替代ods物質(zhì)硬泡聚氨酯制造工藝的制作方法
專利說明本發(fā)明是一種硬泡聚氨酯制品制造領(lǐng)域，特別以一種納米技術(shù)，納米*蒙脫土 -聚
醚構(gòu)架。以納米聚醚為基體制造的納米聚醚組合料與MDI配伍全水替代ODS物質(zhì)完成硬泡 聚氨酯的制造工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，硬泡聚氨酯發(fā)泡劑ODS物質(zhì)對(duì)大氣臭氧層所造成的破壞程度，直接影 響人類、地球環(huán)境。引起世界各國(guó)和國(guó)際環(huán)保組織的重視。中國(guó)政府亦在1991年申請(qǐng)加入 《保護(hù)臭氧層蒙特利爾議定書》簽約國(guó)。建立了工作行動(dòng)小組，并制定了《中國(guó)逐步淘汰消 耗臭氧層物資國(guó)家方案》實(shí)施計(jì)劃。 然而在硬泡聚氨酯發(fā)泡過程中，所需要的氣泡支撐源除CFC-ll、 HCFC-141b具破 壞臭氧層潛能(0DS)、其它烴類發(fā)泡劑環(huán)戊烷、五氟丙烷-245等。在不同程度上亦存在著安 全、防火、防爆及高價(jià)位等問題，給硬泡聚氨酯的發(fā)展帶來不同壓力。故研究ODS替代技術(shù) 的工作十分重要和迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種納米技術(shù)以蒙脫土-聚醚構(gòu)架制造的納米聚 醚及其組合料與低MDI耗量。實(shí)現(xiàn)全水替代ODS物質(zhì)硬泡聚氨酯制造工藝，保護(hù)臭氧層。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種納米，蒙脫土-聚醚構(gòu)架制 備的納米聚醚組合料與低MDI耗量全水替代ODS物質(zhì)硬泡聚氨酯制造工藝，其步驟包括如 下 — .有機(jī)納米蒙脫土的制備按質(zhì)量份，取蒙脫土 100份，偶聯(lián)劑30份，去離子水 1000份置于反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)溫度升至80 9(TC時(shí)持續(xù)攪拌4小時(shí)后，停止攪拌，停止加熱，待 靜止分層后，將反應(yīng)后的蒙脫土移出，進(jìn)行水洗、抽濾、干燥； 二 .納米蒙脫土聚醚多元醇的制備按質(zhì)量份，分別取有機(jī)納米蒙脫土 5 10份、 平均羥值為300 400mgK0H/g的硬泡聚醚90 110份投入反應(yīng)釜，釜溫在80 90。C循環(huán) 攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，出料； 三.納米聚醚組合料的制備按質(zhì)量份，分別取納米蒙脫土聚醚多元醇100份，泡 沫穩(wěn)定劑3 4份、催化劑0. 1 6份、凝膠劑0. 1 1份、去離子水3 6份投入反應(yīng)釜 內(nèi)，反應(yīng)2 3小時(shí)，出料； 四硬泡聚氨酯的制備按質(zhì)量份，分別取納米聚醚組合料1份，二苯基甲烷二異 氰酸酯1 1. 3份，經(jīng)高壓混合進(jìn)行交鏈反應(yīng)制取硬泡聚氨酯及其制品。并測(cè)定其工藝攪 拌時(shí)間S ;乳化時(shí)間S ;纖維時(shí)間S ;脫粘時(shí)間S。 偶聯(lián)劑采用十八烷基三甲基溴化胺、十八烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基氯 化銨；
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泡沫穩(wěn)定劑采用硅碳型硅油(聚硅氧烷聚氧化乙烯氧化丙烯醚)； 催化劑采用四甲基丁二胺、五甲基二乙烯三胺、三乙醇胺或二甲基環(huán)己胺； 凝膠劑采用三乙烯二胺或二丁基錫二月桂酸酯； 本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理是本發(fā)明以無機(jī)礦物質(zhì)納米蒙脫土與復(fù)合聚醚多元醇插層反 應(yīng)，形成一個(gè)構(gòu)架完成鏈連接過程；以納米技術(shù)小分子粒徑的特性；小尺寸、大比表面積、 強(qiáng)界面與宏觀量子尺寸邃道效應(yīng)，支持硬泡聚氨酯尺寸穩(wěn)定性及諸多的物理化學(xué)性能；實(shí) 現(xiàn)全水納米聚醚替代ODS物質(zhì)硬泡聚氨酯制造工藝，本發(fā)明中，制備硬泡聚氨酯所需要的 氣泡的支撐源主要是依據(jù)二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)與水反應(yīng)生成的二氧化碳作為氣 源，反應(yīng)式如下 2R-NC0+H20 — R NHC0NHR+C02個(gè) 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在硬泡聚氨酯交鏈發(fā)泡過程中，與異氰酸酯反應(yīng) (MDI)獲得的二氧化碳作為氣泡支撐源，放棄0DS物質(zhì)，保護(hù)了臭氧層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l: —.有機(jī)納米蒙脫土的制備按質(zhì)量份，分別取蒙脫土 (325目、硅酸鹽含量50 60%、鈉基鹽含量0. 2 0. 35% )100份，十八烷基三甲基氯化胺30份，去離子水1000份置 于反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)溫度升至80 90°C時(shí)持續(xù)攪拌4小時(shí)后，停止攪拌、加熱，待靜止分層后，將 反應(yīng)后的蒙脫土移出進(jìn)行水洗，萃取掉反應(yīng)殘留物及可溶性鹽，將物料抽濾、干燥；即獲有 機(jī)納米蒙脫土。 二 .納米蒙脫土聚醚多元醇的制備按質(zhì)量份，分別取有機(jī)納米蒙脫土 8份、平均 羥值為300 400mgK0H/g的硬泡聚醚(牌號(hào)是Z1050) 100份投入反應(yīng)釜，釜溫在80 90°C 循環(huán)攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，出料；即獲納米蒙脫土聚醚多元醇。 三.納米聚醚組合料的制備按質(zhì)量份，分別取納米蒙脫土聚醚多元醇100份，硅 碳型硅油3. 5份、四甲基丁二胺0. 4份、三乙烯二胺0. 1份、去離子水4. 5份投入反應(yīng)釜內(nèi)， 反應(yīng)2 3小時(shí)，出料；即獲納米聚醚組合料； 四.硬泡聚氨酯的制備按質(zhì)量份，分別取納米聚醚組合料1份，二苯基甲烷二異 氰酸酯1份，混合、攪拌3 15秒后立即投入事先準(zhǔn)備好的模塊中，填充后封閉模具蓋板， 熟化；即獲硬泡聚氨酯；工藝條件為攪拌時(shí)間15秒，乳化時(shí)間38 50秒；纖維時(shí)間190 210秒；脫粘時(shí)間230 250秒；用此方法制備的硬泡聚氨酯適用于管道生產(chǎn)工藝。
實(shí)施例2 : —.有機(jī)納米蒙脫土的制備按質(zhì)量份，分別取蒙脫土 (325目、硅酸鹽含量50 60%、鈉基鹽含量0. 2 0. 35% )100份，十八烷基三甲基氯化銨30份，去離子水1000份置 于反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)溫度升至80 90°C時(shí)持續(xù)攪拌4小時(shí)后，停止攪拌、加熱，待靜止分層后，將 反應(yīng)后的蒙脫土移出進(jìn)行水洗，萃取掉反應(yīng)殘留物及可溶性鹽，將物料抽濾、干燥；即獲有 機(jī)納米蒙脫土。 二 .納米蒙脫土聚醚多元醇的制備按質(zhì)量份，分別取有機(jī)納米蒙脫土 5份、平均 羥值為300 400mgK0H/g的硬泡聚醚(牌號(hào)是JH4110) 90份投入反應(yīng)釜，釜溫在80 90°C 循環(huán)攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，出料；即獲納米蒙脫土聚醚多元醇。
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三.納米聚醚組合料的制備按質(zhì)量份，分別取納米蒙脫土聚醚多元醇100份，硅 碳型硅油4份、三乙醇胺6份、五甲基二乙烯三胺0. 3份、去離子水6份投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng) 2 3小時(shí)，出料；即獲納米聚醚組合料。 四.硬泡聚氨酯的制備按質(zhì)量份，分別取納米聚醚組合料1份，二苯基甲烷二異 氰酸酯1. 3份，混合、攪拌3 15秒后立即投入事先準(zhǔn)備好的模塊中，填充后封閉模具蓋 板，熟化；即獲硬泡聚氨酯；工藝條件為攪拌時(shí)間10秒，乳化時(shí)間19 21秒；纖維時(shí)間 90 95秒；脫粘時(shí)間100 115秒；用此方法制備的硬泡聚氨酯適用于電冰箱、電冰柜、消 毒碗柜、太陽能熱水器等家電行業(yè)。
實(shí)施例3 : —.有機(jī)納米蒙脫土的制備按質(zhì)量份，分別取蒙脫土 (325目、硅酸鹽含量50 60%、鈉基鹽含量0. 2 0. 35% )100份，十六烷基三甲基氯化銨30份，去離子水1000份置 于反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)溫度升至80 90°C時(shí)持續(xù)攪拌4小時(shí)后，停止攪拌、加熱，待靜止分層后，將 反應(yīng)后的蒙脫土移出進(jìn)行水洗，萃取掉反應(yīng)殘留物及可溶性鹽，將物料抽濾、干燥；即獲有 機(jī)納米蒙脫土。 二 .納米蒙脫土聚醚多元醇的制備按質(zhì)量份，分別取有機(jī)納米蒙脫土 10份、平 均羥值為300 400mgK0H/g的硬泡聚醚(牌號(hào)是JR635S) 110份投入反應(yīng)釜，釜溫在80 9(TC循環(huán)攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，出料；即獲納米蒙脫土聚醚多元醇。 三.納米聚醚組合料的制備按質(zhì)量份，分別取納米蒙脫土聚醚多元醇100份，硅 碳型硅油3. 5份、二甲基環(huán)己胺1份、二丁基錫二月桂酸酯0. 1份、去離子水4份投入反應(yīng) 釜內(nèi)，反應(yīng)2 3小時(shí)，出料；即獲納米聚醚組合料。
四.硬泡聚氨酯的制備按質(zhì)量份，分別取納米聚醚組合料1份，二苯基甲烷二異 氰酸酯1份，混合、攪拌3 15秒后立即投入事先準(zhǔn)備好的模塊中，填充后封閉模具蓋板， 熟化；即獲硬泡聚氨酯；工藝條件為攪拌時(shí)間IO秒，乳化時(shí)間13 20秒；纖維時(shí)間40 50秒；脫粘時(shí)間45 55秒。用此方法制備的硬泡聚氨酯適用于層壓板。
實(shí)施例4 : —.有機(jī)納米蒙脫土的制備按質(zhì)量份，分別取蒙脫土 (325目、硅酸鹽含量50 60%、鈉基鹽含量0. 2 0. 35% )100份，十八烷基三甲基氯化胺30份，去離子水1000份置 于反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)溫度升至80 90°C時(shí)持續(xù)攪拌4小時(shí)后，停止攪拌、加熱，待靜止分層后，將 反應(yīng)后的蒙脫土移出進(jìn)行水洗，萃取掉反應(yīng)殘留物及可溶性鹽，將物料抽濾、干燥；即獲有 機(jī)納米蒙脫土。 二 .納米蒙脫土聚醚多元醇的制備按質(zhì)量份，分別取有機(jī)納米蒙脫土 8份、平均 羥值為300 400mgK0H/g的硬泡聚醚(牌號(hào)是JR835G) 100份投入反應(yīng)釜，釜溫在80 9(TC循環(huán)攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，出料；即獲納米蒙脫土聚醚多元醇。 三.納米聚醚組合料的制備按質(zhì)量份，分別取納米蒙脫土聚醚多元醇100份、硅 碳型硅油3. 5份、五甲基二乙烯三胺1份、二丁基錫二月桂酸酯0. 5份、去離子水5份投入 反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)2 3小時(shí)，出料；即獲納米聚醚組合料。 四.硬泡聚氨酯的制備按質(zhì)量份，分別取納米聚醚組合料1份，二苯基甲烷二異 氰酸酯1份，混合后投入事先準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的模塊中，填充后封閉模具蓋板，熟化；即 獲硬泡聚氨酯；工藝條件為乳化時(shí)間3 5秒；纖維時(shí)間12 15秒；脫粘時(shí)間15 20
5秒。用此方法制備的硬泡聚氨酯適用于建筑墻體、冷庫沫狀噴涂工藝。 本發(fā)明中，使用的硬泡聚醚并不限于上述牌號(hào)，同樣可以采用其它牌號(hào)的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種納米·聚醚組合料與低MDI耗量全水替代ODS物質(zhì)硬泡聚氨酯制造工藝，其特征在于配方工藝與操作，步驟包括如下一.有機(jī)納米蒙脫土的制備按質(zhì)量份，分別取蒙脫土100份，偶聯(lián)劑30份，去離子水1000份置于反應(yīng)釜內(nèi)，當(dāng)溫度升至80～90℃時(shí)持續(xù)攪拌4小時(shí)后，停止攪拌、加熱，待靜止分層后，將反應(yīng)后的蒙脫土移出，進(jìn)行水洗、抽濾、干燥；即獲有機(jī)納米蒙脫土；二.納米蒙脫土聚醚多元醇的制備按質(zhì)量份，分別取有機(jī)納米蒙脫土5～10份、平均羥值在300～400mgKOH/g的硬泡聚醚90～110份投入反應(yīng)釜，在80～90℃條件下循環(huán)攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，出料；即獲納米蒙脫土聚醚多元醇；三.納米聚醚組合料的制備按質(zhì)量份，分別取納米蒙脫土聚醚多元醇100份，泡沫穩(wěn)定劑3～4份、催化劑0.1～6份、凝膠劑0.1～1份、去離子水3～6份投入反應(yīng)釜內(nèi)，復(fù)合分散反應(yīng)2～3小時(shí)，出料；即獲納米聚醚組合料；四.硬泡聚氨酯的制備按質(zhì)量份，分別取納米聚醚組合料1份，二苯基甲烷二異氰酸酯1～1.3份，混合、攪拌投入事先準(zhǔn)備好的模塊或工件中，填充后封閉模具蓋板，熟化；即獲硬泡聚氨酯。
全文摘要
一種納米·聚醚及組合料與低MDI耗量全水替代ODS物質(zhì)硬泡聚氨酯制造工藝。采用的技術(shù)方案是取納米硅酸鹽蒙脫土，偶聯(lián)劑，去離子水于反應(yīng)釜內(nèi)，在80～90℃條件下攪拌4小時(shí)，靜止，水洗，抽濾，干燥，得有機(jī)納米蒙脫土；取有機(jī)納米蒙脫土、硬泡聚醚多元醇于反應(yīng)釜，在80～90℃條件下攪拌，反應(yīng)2小時(shí)，得納米聚醚多元醇；取納米聚醚多元醇，泡沫穩(wěn)定劑、催化劑、凝膠劑、去離子水投入反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)2～3小時(shí)，得納米聚醚組合料；取納米聚醚組合料，二苯基甲烷二異氰酸酯，經(jīng)發(fā)泡機(jī)高速攪拌、混合、熟化、進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，制備硬泡聚氨酯及其制品。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)納米聚醚小尺寸特性全水替代ODS物質(zhì)保護(hù)臭氧層。
文檔編號(hào)C08G18/76GK101768247SQ20091001071
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者周世仁, 王海和, 陳廷海, 陳浮, 陳秀梅 申請(qǐng)人:沈陽洪海精細(xì)化工有限公司