CN103146178B - 聚氨酯化学发泡剂及其制备方法 - Google Patents
聚氨酯化学发泡剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103146178B CN103146178B CN201310095799.2A CN201310095799A CN103146178B CN 103146178 B CN103146178 B CN 103146178B CN 201310095799 A CN201310095799 A CN 201310095799A CN 103146178 B CN103146178 B CN 103146178B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foaming agent
- polyurethane
- reaction
- heat preservation
- degrees
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 title abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- -1 hydroxyethyl azobisisobutyronitrile Chemical compound 0.000 claims abstract description 14
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims abstract description 13
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile Substances N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- DUIOPKIIICUYRZ-UHFFFAOYSA-N semicarbazide Chemical compound NNC(N)=O DUIOPKIIICUYRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 34
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 17
- 239000002666 chemical blowing agent Substances 0.000 claims description 6
- AMWVZPDSWLOFKA-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#P AMWVZPDSWLOFKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 abstract description 24
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 abstract description 23
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 abstract description 13
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 abstract description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 abstract description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明涉及一种聚氨酯化学发泡剂及其制备方法，属于精细化工产品合成技术领域。本发明所述的聚氨酯化学发泡剂，是将氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼进行反应制得的。本发明的发泡剂与异氰酸根反应生成二氧化碳，同时还可以改善聚氨酯的泡体结构，发挥了优异的聚氨酯化学发泡剂的作用。使用本发明发泡剂，形成的聚氨酯泡沫结构均匀，提高了聚氨酯泡沫的物理性能。本发明提供的化学发泡剂的制备工艺简单、易于操作，提高了聚氨酯泡沫综合性能且利于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯化学发泡剂及其制备方法，属于精细化工产品合成技术领域。
背景技术
长期以来，由于被用作聚氨酯硬泡发泡剂的氯氟烃（CFCs）对大气臭氧层破坏作用，因此对其生产和使用有严格的规定。根据蒙特利尔议定书，发达国家在1996年以前全面禁用。中国淘汰CFCs为2007年，国内大的PU泡沫塑料生产厂家已于2005年完成CFCs的替代。因此，CFCs只是一种过渡发泡剂，必将被新的环保型发泡剂所取代。
聚氨酯工业目前的一个努力目标就是选择CFCs的替代产品，减少和停止CFCs的应用。HCFCs氢化氯氟烃是现在公认的CFCs过渡性代用品，但是氢氯氟烃类仍具有一定的臭氧除去功能和温室效应。所以，HCFCs也是一种过渡发泡剂。
目前，全球尤其是一些发达国家都在加速开发零ODP发泡剂。环保（第三代）发泡剂主要是指臭氧消耗潜能（ODP）为零，温室效应潜能（GWP）较小，对环境友好的绿色发泡剂。聚氨酯泡沫塑料所用的发泡剂分为两种类型：一种是利用化学发泡剂和异氰酸酯发生化学反应，放出气体为起泡剂；另一种发泡剂是选用低沸点的惰性烃类化合物，利用泡沫体系的反应热使之汽化而发泡。
当前，各国越来越重视环境保护问题，基于当前CFCs和HCFCS等发泡剂对臭氧层的破坏作用被广泛关注。因此开发新型、环保的聚氨酯化学发泡剂势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氨酯化学发泡剂及其制备方法，该发泡剂具有高性能、环保、零ODP的特点，使用该发泡剂所形成的聚氨酯泡沫结构均匀，提高了聚氨酯泡沫的物理性能。
本发明所述的聚氨酯化学发泡剂的制备方法，将氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼进行反应，氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼的摩尔比为1-1.5:2-2.5:2-2.5，反应温度20-100度。反应时将催化剂采用滴加的方式加入到反应物料中。催化剂滴加完成后，进行保温反应，保温温度为80-100度，保温反应时间为30-60分钟。保温反应完成后的物料在90-110度进行真空脱水处理。
反应时采用的催化剂为磷钼络合物。
本发明发泡剂在使用时，与异氰酸根反应后均匀的产生气体二氧化碳，从而达到发泡剂的作用。
经研究发现，本发明的发泡剂与异氰酸根反应生成二氧化碳，同时还可以改善聚氨酯的泡体结构，发挥了优异的聚氨酯化学发泡剂的作用。使用本发明发泡剂，形成的聚氨酯泡沫结构均匀，提高了聚氨酯泡沫的物理性能。
本发明不改变现有的聚氨酯生产设备和生产工艺。本发明与异氰酸根反应生成的二氧化碳是一种可以完全替代当前CFCs和HCFCs类发泡剂的零ODP发泡剂。
与现有技术中的发泡剂相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的化学发泡剂与聚氨酯白料有很好的相容性，并且不易挥发，大大提高了聚氨酯白料的储存稳定性；
（2）本发明提供的化学发泡剂在聚氨酯发泡过程中具有更好的发泡性能，该发泡剂在反应的过程中可以与多个异氰酸根交联从而提高泡沫强度；
（3）本发明提供的化学发泡剂在聚醚中有很好的分散性，在发泡过程中使气体更均匀的分散在物料中，从而大大改善了泡孔尺寸，使用该发泡剂所形成的聚氨酯泡沫结构均匀，提高了聚氨酯泡沫的物理性能；
（4）本发明提供的化学发泡剂的制备工艺简单、易于操作，提高了聚氨酯泡沫综合性能且利于推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
将氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼进行反应，氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼的摩尔比为1:2:2，反应温度20度。反应时将催化剂磷钼络合物采用滴加的方式加入到反应物料中。催化剂滴加完成后，进行保温反应，保温温度为90度，保温反应时间为40分钟。保温反应完成后的物料在100度进行真空脱水处理。
实施例2
将氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼进行反应，氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼的摩尔比为1.2:2.2:2，反应温度50度。反应时将催化剂磷钼络合物采用滴加的方式加入到反应物料中。催化剂滴加完成后，进行保温反应，保温温度为80度，保温反应时间为60分钟。保温反应完成后的物料在110度进行真空脱水处理。
实施例3
将氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼进行反应，氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼的摩尔比为1.5:2:2，反应温度80度。反应时将催化剂磷钼络合物采用滴加的方式加入到反应物料中。催化剂滴加完成后，进行保温反应，保温温度为100度，保温反应时间为30分钟。保温反应完成后的物料在90度进行真空脱水处理。
实施例4
将氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼进行反应，氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼的摩尔比为1:2.5:2.5，反应温度100度。反应时将催化剂磷钼络合物采用滴加的方式加入到反应物料中。催化剂滴加完成后，进行保温反应，保温温度为90度，保温反应时间为50分钟。保温反应完成后的物料在100度进行真空脱水处理。
实施例5
实施例1制得的聚氨酯化学发泡剂制备聚氨酯泡沫使用方法和制得的聚氨酯泡沫的性能具体如下：
取冰箱用聚醚100份，化学发泡剂8份，冰箱用泡沫稳定剂2份，催化剂适量，搅匀，将此料与黑料MDI按重量比例1:1在22度快速搅拌，乳白时间为15秒，拉丝时间为65秒，凝胶时间为75秒制得聚氨酯泡沫，得到的聚氨酯泡沫密度为25kg/m3，导热系数≦20W/m·K，压缩强度＞110KPa。
实施例6
实施例2制得的聚氨酯化学发泡剂制备聚氨酯泡沫使用方法和制得的聚氨酯泡沫的性能具体如下：
取喷涂用聚醚100份，化学发泡剂6份，喷涂用泡沫稳定剂2份，催化剂适量，搅匀，将此料与黑料MDI按重量比例1:1.05使用喷涂机做喷涂实验，乳白时间为3秒，拉丝时间为8秒，凝胶时间为9秒制得聚氨酯泡沫，得到的聚氨酯泡沫密度为32kg/m3，导热系数≦21W/m·K，压缩强度＞150KPa。
实施例7
实施例3制得的聚氨酯化学发泡剂制备聚氨酯泡沫使用方法和制得的聚氨酯泡沫的性能具体如下：
取板材用聚醚100份，化学发泡剂5份，板材用泡沫稳定剂2份，催化剂适量，搅匀，将此料与黑料MDI按重量比例1:1.1在20度快速搅拌，乳白时间为15秒，拉丝时间为55秒，凝胶时间为60秒制得聚氨酯泡沫。得到的聚氨酯泡沫密度为41kg/m3，导热系数≦22W/m·K，压缩强度＞160 KPa。
Claims (1)
1.一种聚氨酯化学发泡剂，其特征在于：由氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼反应制得；
其中，氨基脲、羟乙基偶氮二异丁腈与水合肼的摩尔比为1-1.5:2-2.5:2-2.5；反应温度为20-100度；反应时采用的催化剂为磷钼络合物；催化剂采用滴加的方式加入到反应物料中；催化剂滴加完成后，进行保温反应，保温温度为80-100度，保温反应时间为30-60分钟；保温反应完成后的物料在90-110度进行真空脱水处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310095799.2A CN103146178B (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 聚氨酯化学发泡剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310095799.2A CN103146178B (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 聚氨酯化学发泡剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103146178A CN103146178A (zh) | 2013-06-12 |
| CN103146178B true CN103146178B (zh) | 2014-08-20 |
Family
ID=48544518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310095799.2A Active CN103146178B (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 聚氨酯化学发泡剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103146178B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016171038A1 (ja) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ガス発生剤、及びそれを用いた発泡体の製造方法 |
| CN109422906B (zh) * | 2017-08-24 | 2021-03-19 | 山东理工大学 | 乙醇胺碱性发泡剂和用于制备聚氨酯太阳能泡沫体材料的用途 |
| CN107417886A (zh) * | 2017-09-07 | 2017-12-01 | 烟台市顺达聚氨酯有限责任公司 | 一种环保发泡剂的喷涂聚氨酯材料及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE755134A (fr) * | 1969-08-21 | 1971-02-01 | Bayer Ag | Elastomeres de polyurethanes sequences lineaires |
| CN101219974B (zh) * | 2008-01-22 | 2010-07-14 | 浙江海虹控股集团有限公司 | 生产adc发泡剂母液盐酸的回收利用方法 |
| CN101838224B (zh) * | 2009-03-19 | 2013-01-09 | 华东理工大学 | 一种降低ac发泡剂粒径的方法 |
| RU2430930C2 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сектор-НН" | Поликомпонентные флокулирующие системы для очистки оборотной воды от лакокрасочных материалов |
| CN102516131B (zh) * | 2011-10-26 | 2013-09-04 | 广东省食品工业研究所 | 一种食品级改性发泡剂偶氮二甲酰胺的合成方法 |
-
2013
- 2013-03-22 CN CN201310095799.2A patent/CN103146178B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103146178A (zh) | 2013-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108250728B (zh) | 一种聚合物/石墨烯气凝胶复合泡沫材料及其制备方法 | |
| CN100551973C (zh) | 低密度低导热系数聚氨酯泡沫稳定剂的制备方法 | |
| CN107022119A (zh) | 一种石墨烯/二氧化硅/橡胶复合材料的制备方法 | |
| CN103466604A (zh) | 一种多孔石墨烯的制备方法 | |
| CN103224662B (zh) | 一种高弹性低密度聚乙烯发泡复合材料及其制备方法 | |
| CN103146178B (zh) | 聚氨酯化学发泡剂及其制备方法 | |
| CN102250375A (zh) | 基于多孔无机材料的纳米复合发泡剂的制备方法 | |
| CN106433139A (zh) | 低密度高孔隙硅橡胶泡沫材料及其制备方法 | |
| CN107353389A (zh) | 一种高开孔率生物质基硬质聚氨酯泡沫及其制备方法 | |
| CN104829812B (zh) | 一种阻燃型硬质聚氨酯绝热泡沫材料及其制备方法 | |
| CN103865230A (zh) | 一种微波发泡制备的酚醛泡沫 | |
| CN104558483B (zh) | 一种喷涂型聚氨酯硬质泡沫及其制备方法 | |
| CN102553529B (zh) | 一种硫功能化碳泡沫的制备方法 | |
| CN106976864A (zh) | 一种微孔碳气凝胶及其制备方法 | |
| CN110127676B (zh) | 疏水性氧化石墨烯气凝胶及其生产方法 | |
| CN103112849B (zh) | 一种含硫键的石墨烯多孔纳米材料及其制备方法 | |
| WO2021189674A1 (zh) | 一种半硬质三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法 | |
| CN104262898B (zh) | 一种有机-无机复合改性阻燃酚醛泡沫 | |
| CN106700119B (zh) | 发泡剂组合物和聚氨酯硬质泡沫 | |
| CN103333310A (zh) | 太阳能热水器水箱有机防火发泡组合物 | |
| CN102863645B (zh) | 一种超临界co2制备高功能性发泡聚合物材料的方法 | |
| JP6561211B2 (ja) | 低炭素環境配慮型発泡剤組成物 | |
| CN116606474A (zh) | 一种阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法 | |
| CN104627995B (zh) | 泡状石墨烯材料及其制备方法 | |
| CN108084660A (zh) | 一种膨胀型阻燃环氧树脂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |