本發(fā)明涉及發(fā)泡保溫材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種發(fā)泡劑組合物和聚氨酯硬質(zhì)泡沫。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)冰箱箱體的隔熱保溫材料基本都是由環(huán)戊烷單獨(dú)作為發(fā)泡劑，再結(jié)合組合聚醚與異氰酸酯完成發(fā)泡，形成的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的密度高，導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)也高，并且很難通過(guò)對(duì)配方的調(diào)整實(shí)現(xiàn)降低密度和導(dǎo)熱系數(shù)。目前，部分冰箱采用多組份物理發(fā)泡劑，如其它烷烴類進(jìn)行合適比例的混合，從而達(dá)到降低泡沫導(dǎo)熱系數(shù)及產(chǎn)品灌注量目的。但泡沫整體導(dǎo)熱系數(shù)仍然偏高，整機(jī)能耗仍較高，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明第一方面的一個(gè)目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提供一種能夠降低冰箱隔熱保溫發(fā)泡層的密度和導(dǎo)熱系數(shù)的發(fā)泡劑組合物。本發(fā)明第二方面的一個(gè)目的是要提供一種導(dǎo)熱系數(shù)低的聚氨酯硬質(zhì)泡沫。按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種發(fā)泡劑組合物，其包含：環(huán)戊烷8～10質(zhì)量份；異戊烷4～6質(zhì)量份；以及245fa9～11質(zhì)量份?？蛇x地，所述發(fā)泡劑組合物包含：環(huán)戊烷9質(zhì)量份；異戊烷5質(zhì)量份；以及245fa10質(zhì)量份。按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其包含：聚醚多元醇100質(zhì)量份；異氰酸酯143～145質(zhì)量份；以及如前任一所述的發(fā)泡劑組合物23～25質(zhì)量份?？蛇x地，所述聚氨酯硬質(zhì)泡沫包含：組合聚醚100質(zhì)量份；異氰酸酯144質(zhì)量份；以及如前任一所述的發(fā)泡劑組合物24質(zhì)量份?？蛇x地，所述組合聚醚由以下原料混合制成：平均官能度為4.8～5.0、羥值為400～450mgKOH/g的聚醚多元醇58～62質(zhì)量份；平均官能度為3.6～3.8、羥值為470～480mgKOH/g的聚醚多元醇28～32質(zhì)量份；交聯(lián)劑R350X4～6質(zhì)量份；泡沫穩(wěn)定劑1～3質(zhì)量份；水0.8～1質(zhì)量份；復(fù)合催化劑1.2～1.4質(zhì)量份；以及阻燃劑7～9質(zhì)量份?？蛇x地，所述組合聚醚由以下原料混合制成：平均官能度為4.9、羥值為400～450mgKOH/g的聚醚多元醇60質(zhì)量份；平均官能度為3.7、羥值為470～480mgKOH/g的聚醚多元醇30質(zhì)量份；交聯(lián)劑R350X5質(zhì)量份；泡沫穩(wěn)定劑2質(zhì)量份；水0.9質(zhì)量份；復(fù)合催化劑1.3質(zhì)量份；以及阻燃劑8質(zhì)量份?？蛇x地，所述復(fù)合催化劑為叔胺類與有機(jī)錫的復(fù)合催化劑；所述泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)硅化合物；所述阻燃劑為有機(jī)磷酸酯類。本發(fā)明對(duì)發(fā)泡劑的配方進(jìn)行了改進(jìn)，在環(huán)戊烷的基礎(chǔ)上增加異戊烷和245fa，該發(fā)泡劑組合物與聚醚多元醇相容性好，可以降低聚氨酯硬質(zhì)泡沫的導(dǎo)熱率，從而有利于降低利用聚氨酯硬質(zhì)泡沫所制得產(chǎn)品的能耗。進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)對(duì)發(fā)泡劑各組分的含量進(jìn)一步優(yōu)選，從而進(jìn)一步降低了聚氨酯硬質(zhì)泡沫的密度，可以減輕利用聚氨酯硬質(zhì)泡沫所制得產(chǎn)品的總重量。并且聚氨酯硬質(zhì)泡沫與基材之間的粘結(jié)性好，聚氨酯硬質(zhì)泡沫還具有密度分布均勻，表面平整，強(qiáng)度大、尺寸穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)對(duì)組合聚醚進(jìn)行限定，從而更加適合本發(fā)明發(fā)泡劑組合物，使得本發(fā)明的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的各組份互溶性良好，整個(gè)體系有優(yōu)良的儲(chǔ)存穩(wěn)定性；并且本發(fā)明的發(fā)泡體系具有良好的流動(dòng)性，脫模周期短，可提高發(fā)泡的生產(chǎn)效率。本發(fā)明的聚氨酯硬質(zhì)泡沫在保證冰箱隔熱泡沫性能提升的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步冰箱降低隔熱保溫發(fā)泡層的導(dǎo)熱系數(shù)，進(jìn)而降低冰箱的能耗，減少發(fā)泡成本，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)的收益。根據(jù)下文對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)泡劑組合物可由以下組分構(gòu)成：8～10質(zhì)量份的環(huán)戊烷(cp)；4～6質(zhì)量份的異戊烷(IP)；以及9～11質(zhì)量份的245fa。本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有發(fā)泡劑的配方進(jìn)行了改進(jìn)，在環(huán)戊烷的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加異戊烷和245fa，該發(fā)泡劑組合物與聚醚多元醇相容性好，可以降低聚氨酯硬質(zhì)泡沫的導(dǎo)熱率，有利于降低利用聚氨酯硬質(zhì)泡沫所制得產(chǎn)品的能耗。此外，本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物的穩(wěn)定性較好，發(fā)泡劑組合物中的各組分混合后可穩(wěn)定儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間，如10天以上。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，發(fā)泡劑組合物可由以下組分構(gòu)成：9質(zhì)量份的環(huán)戊烷；5質(zhì)量份的異戊烷；以及10質(zhì)量份的245fa。此種組分的發(fā)泡劑組合物，具有與聚醚多元醇更好的相容性，可進(jìn)一步降低制成的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的密度。并且聚氨酯硬質(zhì)泡沫與基材之間的粘結(jié)性好，聚氨酯硬質(zhì)泡沫還具有密度分布均勻，表面平整，強(qiáng)度大、尺寸穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物主要適用于以聚醚多元醇為基料的聚氨酯硬質(zhì)泡沫發(fā)泡體系，制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫特別適用于冰箱、冰柜、熱水器、電飯褒等家用電器類產(chǎn)品絕熱保溫，也可用于冷凍冷藏設(shè)備如冷藏車(chē)、冷凍集裝箱、貯罐、冷庫(kù)等。本發(fā)明還提供了利用本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)泡劑組合物制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫。聚氨酯硬質(zhì)泡沫可包含100質(zhì)量份的組合聚醚；143～145質(zhì)量份的異氰酸酯；以及23～25質(zhì)量份的前述發(fā)泡劑組合物。本發(fā)明通過(guò)對(duì)聚氨酯硬質(zhì)泡沫的各組分的含量進(jìn)行限定，選取更加適合于本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物的組分含量，可進(jìn)一步降低聚氨酯硬質(zhì)泡沫的密度。表1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合聚醚的組分和配比。其中泡沫穩(wěn)定劑、復(fù)合催化劑、阻燃劑等可選為本
技術(shù)領(lǐng)域：
常見(jiàn)的試劑。例如，復(fù)合催化劑可以選為叔胺類與有機(jī)錫的復(fù)合催化劑。泡沫穩(wěn)定劑可以選為有機(jī)硅化合物或有機(jī)硅系化合物，其主要結(jié)構(gòu)是：聚硅氧烷-氧化烯烴嵌段共聚物。阻燃劑可以選為有機(jī)磷酸酯類。本申請(qǐng)的發(fā)明人創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)，由表1示出的組合聚醚相比具有其他組分和配比的組合聚醚而言，更加適合于本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物。也就是說(shuō)，利用本發(fā)明的發(fā)泡劑組合物、由表1示出的組合聚醚、以及本發(fā)明的配比制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫，具有更好的性能。表1組份質(zhì)量份聚醚多元醇，羥值400～450mgKOH/g，平均官能度4.8～5.058～62聚醚多元醇，羥值470～480mgKOH/g，平均官能度3.6～3.828～32交聯(lián)劑R350X4～6泡沫穩(wěn)定劑1～3水0.8～1.0復(fù)合催化劑1.2～1.4阻燃劑7～9表2和表3分別示出了根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的組合聚醚的組分和配比。表2組份質(zhì)量份聚醚多元醇，羥值400～450mgKOH/g，平均官能度4.960聚醚多元醇，羥值470～480mgKOH/g，平均官能度3.730交聯(lián)劑R350X5泡沫穩(wěn)定劑2水0.9復(fù)合催化劑1.3阻燃劑8表3組份質(zhì)量份聚醚多元醇，羥值400～450mgKOH/g，平均官能度4.858聚醚多元醇，羥值470～480mgKOH/g，平均官能度3.832交聯(lián)劑R350X5泡沫穩(wěn)定劑2水0.9復(fù)合催化劑1.3阻燃劑8表4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的組分、配比以及原料的參數(shù)信息。參見(jiàn)表4，其中，組合聚醚根據(jù)表2的組分和配比進(jìn)行選取。表4在本發(fā)明實(shí)施例中，組合聚醚的儲(chǔ)存溫度一般為15～23℃。發(fā)泡時(shí)，將組合聚醚和發(fā)泡劑組合物輸送至預(yù)混室中進(jìn)行預(yù)混，再與異氰酸酯混合后，使用高壓發(fā)泡機(jī)注入到模腔中，完成發(fā)泡和填充。具體工藝參數(shù)可參見(jiàn)表5。表5項(xiàng)目單位范圍項(xiàng)目單位范圍原料儲(chǔ)存溫度℃19±4模溫℃42±3預(yù)混室預(yù)混前溫度℃20～25殼體溫度℃40±5高壓機(jī)混合壓力Mpa13.5±1.5高壓機(jī)使用料溫℃20±2表6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的發(fā)泡工藝。表6項(xiàng)目單位范圍項(xiàng)目單位范圍原料儲(chǔ)存溫度℃20模溫℃42預(yù)混室預(yù)混前溫度℃22殼體溫度℃40高壓機(jī)混合壓力Mpa13.5高壓機(jī)使用料溫℃20為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合更具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1聚氨酯硬質(zhì)泡沫配方：組合聚醚100質(zhì)量份(采用表2示出的配方)，異氰酸酯144質(zhì)量份，環(huán)戊烷9質(zhì)量份，異戊烷5質(zhì)量份，245fa10質(zhì)量份。發(fā)泡工藝參見(jiàn)表6。聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能參見(jiàn)表7。實(shí)施例2聚氨酯硬質(zhì)泡沫配方：組合聚醚100質(zhì)量份(采用表2示出的配方)，異氰酸酯143質(zhì)量份，環(huán)戊烷8質(zhì)量份，異戊烷5質(zhì)量份，245fa11質(zhì)量份。發(fā)泡工藝參見(jiàn)表6。聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能參見(jiàn)表7。實(shí)施例3聚氨酯硬質(zhì)泡沫配方：組合聚醚100質(zhì)量份(采用表3示出的配方)，異氰酸酯145質(zhì)量份，環(huán)戊烷10質(zhì)量份，異戊烷6質(zhì)量份，245fa9質(zhì)量份。發(fā)泡工藝參見(jiàn)表6。聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能參見(jiàn)表7。實(shí)施例4聚氨酯硬質(zhì)泡沫配方：組合聚醚100質(zhì)量份(采用表8示出的配方)，異氰酸酯144質(zhì)量份，環(huán)戊烷9質(zhì)量份，異戊烷5質(zhì)量份，245fa10質(zhì)量份。發(fā)泡工藝參見(jiàn)表6。聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能參見(jiàn)表7。對(duì)比例1聚氨酯硬質(zhì)泡沫配方：組合聚醚100質(zhì)量份(采用表8示出的配方)，異氰酸酯141質(zhì)量份，環(huán)戊烷13質(zhì)量份。發(fā)泡工藝參見(jiàn)表6。聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能參見(jiàn)表7。對(duì)比例2聚氨酯硬質(zhì)泡沫配方：組合聚醚100質(zhì)量份(采用表2示出的配方)，異氰酸酯148質(zhì)量份，環(huán)戊烷8.5質(zhì)量份，異戊烷4.5質(zhì)量份，245fa5.5質(zhì)量份。發(fā)泡工藝參見(jiàn)表6。聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能參見(jiàn)表7。表7表8組份質(zhì)量份聚醚多元醇，羥值370～380mgKOH/g，平均官能度4.550聚醚多元醇，羥值470～480mgKOH/g，平均官能度3.040交聯(lián)劑R350X5泡沫穩(wěn)定劑2水0.9復(fù)合催化劑1.3阻燃劑8從表7中實(shí)施例1～4和對(duì)比例1的測(cè)試結(jié)果可以看出，使用CP/IP/245fa三元發(fā)泡體系的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的物理性能主要在密度、導(dǎo)熱系數(shù)和泡沫的孔徑方面有了很大的改進(jìn)。本發(fā)明由于在原有的cp(環(huán)戊烷)發(fā)泡體系中另外增加了IP(異戊烷)以及低沸點(diǎn)的245fa發(fā)泡劑，且優(yōu)化了三者的配比(特別是將245fa的含量限定在9～11質(zhì)量份)，增加了該發(fā)泡體系料的流動(dòng)性以及極大幅度的降低聚氨酯硬質(zhì)泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)。具體地，聚氨酯硬質(zhì)泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)由普通cp發(fā)泡體系的19.8mw/m.k左右降低到18.5mw/m.k以下(特別是當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化CP/IP/245fa三者配比時(shí)，可降低至18.0mw/m.k)，整體密度由cp發(fā)泡體系的36Kg/m3降低到該三元發(fā)泡體系的30Kg/m3左右；泡孔范圍從180～280μm降低至150～190μm，泡孔尺寸更小且更加均勻。從表7中實(shí)施例1～3和對(duì)比例2的測(cè)試結(jié)果可以看出，具有本發(fā)明配比的CP/IP/245fa三元發(fā)泡體系，相比具有其他配比的CP/IP/245fa三元發(fā)泡體系，制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)由18.8mw/m.k左右降低到18.2mw/m.k以下(特別是當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化三者配比時(shí)，可降低至18.0mw/m.k)，整體密度由34Kg/m3降低到的30Kg/m3左右；泡孔范圍從170～220μm降低至150～180μm，泡孔尺寸更小且更加均勻。從表7中實(shí)施例1～3和實(shí)施例4的測(cè)試結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明優(yōu)選配方的組合聚醚，相比其他配方的組合聚醚，制備的聚氨酯硬質(zhì)泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)由18.5mw/m.k左右降低到18.2mw/m.k以下(特別是當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化三者配比時(shí)，可降低至18.0mw/m.k)，整體密度由33Kg/m3降低到的30Kg/m3左右；泡孔范圍從160～190μm降低至150～180μm，泡孔尺寸更小且更加均勻?；诒?的測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明通過(guò)三元發(fā)泡劑的混配，在保證聚氨酯硬質(zhì)泡沫性能提升的基礎(chǔ)上，降低了聚氨酯硬質(zhì)泡沫的密度和導(dǎo)熱系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聚氨酯硬質(zhì)泡沫特別適于冰箱，可極有效的節(jié)省冰箱發(fā)泡的成本和提升泡沫的性能，進(jìn)而有效降低冰箱的能耗。至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3