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梧州硬質聚氨酯泡沫塑料

作者:小編 瀏覽量:5651 時間:2024-03-06 00:00:00

信息摘要:

硬質聚氨酯泡沫塑料,硬質聚氨酯泡沫塑料是一種絕熱防腐高分子合成材料,用作防腐保溫保冷層,它導熱系數低、密度小、強度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學穩定性能好,作為一種絕熱材料,廣泛應用于石油、化工、運輸、建...

硬質聚氨酯泡沫塑料是一種絕熱防腐高分子合成材料,用作防腐保溫保冷層,它導熱系數低、密度小、強度高、吸水性小、絕熱、絕緣、隔音效果好、化學穩定性能好,作為一種絕熱材料,廣泛應用于石油、化工、運輸、建筑、日常生活等領域,如輸油和輔熱水管道、油庫、貯罐、冷庫、空調、冰箱、集中供熱供汽管道等設施的保溫保冷。有數據顯示,用硬質聚氨酯泡沫塑料保溫的管道比傳統的管道可減少熱損失35%,節約了大量能源,減少了維修費用。另外,它還具有優良的防水防腐性脂,可直接埋入地下或水中,使用壽命可達20~30年以上,使用溫度-190~120℃。
  聚氨酯泡沫塑料有聚酯與聚醚型之分。通常聚酯在強度、耐溫性能等方面較聚醚型為好,但因聚酯原料成本高,所以在應用上受到限制。
1.硬質聚氨酯泡沫塑料的主要性能
  硬質聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰溫度下燃燒5 s后離火,在1~2s內自熄。耐濃度小于10%的無機酸,不耐高濃度的無機酸;耐中等濃度的堿液;耐汽油、機油,耐酮、耐酯,不耐醇。
  各種絕熱材料性能對比見表5—1。
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表5-1 各種絕熱材料性能
項目聚氨酯硬質泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫軟木
密度/kg·m-35050160~19060~70240~250
導熱系數/W·(m·K)-10.023~0.0260.0430.055~0.0600.0430.058
耐熱度/℃+130+75+400+80+100
耐寒度/℃-110-80-270-35?
吸水率體積/%0.20.4<0.20.3?
壓縮強度/MPa≥0.20.18>0.50.18?
自熄性自熄易燃不燃易燃燃燒


2. 硬質聚氨酯泡沫塑料原料的性質、規格與選擇
  硬質聚氨酯泡沫塑料是以多元羥基化合物和異氰酸酯為主要原料。在催化劑、發泡劑的作用下,經加成聚合發泡而成。主要反應力異氰酸酯與多元羥基化合物中的羥基反應生成聚氨酯。催化劑主要有叔胺和有機錫等。發袍反應為異氰酸酯與水反應,產生二氧化碳氣體和脲。反應產物脲及叔胺等物對此反應有催化作用。反應所產生的二氧化碳氣體被用來發泡。但水發泡的最大缺點是耗費昂貴的異氰酸酯。也常用低沸點氟氯烷化合物(即F-113等),利用聚合過程中的反應熱汽化,使物料在逐步固化前形成泡沫,發泡劑用量可根據所需泡沫體密度來決定。
  (1)聚酯。硬質泡沫聚氨酯所用的聚酯,其羥值通??刂圃?00~500之間。456聚酯指標如下。
  (2)Ⅲ型阻火聚醚:是三羥基含磷含氯阻火聚醚。由于分子結構中引入了磷、氯,產品具有阻火性。Ⅲ型阻火授醚質量指標見表5—2。
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Ⅲ型阻火授醚質量指標
指標名稱一級品二級品
外觀黃色透明稠狀液體黃色透明稠狀液體
羥值(KOH)/mg·g-1500±20485±35
酸值(KOH)/mg·g-1≤5≤5
含磷量/%≥3.9≥3.5
水分/%≤0.2≤0.4


  (3)交聯劑N-403乙二胺聚醚?;瘜W名爾四(聚乙—羥丙基)乙二胺。其質量指標如下。
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外觀淡黃色至棕色透明黏稠液體水分/%≤0.2
羥值(KOH)/mg·g-1770±35??


  此交聯劑可代替部分有機胺催化劑,又可代替其他羥基聚醚。它有增進分子結構交聯,改進泡沫固化速度,減少泡沫塑料脆性的作用。
  (4)阻火劑TCER。是β-三氯乙基磷酸酯,其質量指標如下;
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外觀無色至黃色透明液體酸值(KOH)/mg·g-1≤1.0
相對密度(15~20)1.410~1.430水分/%≤0.3


  此阻火劑溶于醇、酮,酯、芳烴、氯仿以及四氯化碳,不溶于脂肪族烴。由于分子中含磷、氯,阻燃作用較顯著。主要作為添加型阻燃劑,除增加塑料具有自熄性外,還有增塑性、耐水、耐候、耐寒性。施工時還可降低黏度,便于施工。
  (5)多異氰酸酯PAPIR-NCO。其質量指標如下。
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酸值/%<0.3-NCO含量/%>29
水解氯含量/%<0.5黏度(25)/mPa·s<1000


  多異氰酸酯PAPIR—NCO可延緩塑料反應膠凝時間和發泡時間,有利于一步法泡沫模制。對提高塑料的耐熱性、強皮、耐濕性有很大好處。
  (6)硅油。是一種表面活性劑,也是一種發泡穩定劑。它是一種有機硅大分子化合物,在組分中仗幾種物質均勻互混,作為親水的聚酯和疏水的異氰酸酯、氟碳化合物的乳化劑;其次是穩定發泡,在發泡過程中降低泡沫表面張力,控制泡孔大小,防止膠凝時微孔合并,起到控制微孔大小的作用。
  (7)催化劑。三乙醇胺是一種控制聚氨酯分子交聯速度和氣體生成速度的化合物。
  生產硬質泡沫塑料通常選用錫鹽與叔胺類例如二月桂酸二丁基錫,它們的作用是促進塑料迅速膠凝或泡沫固化。
  (8)發泡劑。分為水或物理發泡劑、氟碳化臺物發泡劑。作為聚合物膨脹發泡,充入泡沫微孔以降低導熱系數。常用的氟碳化合物為F-11、F-113。
3.硬質聚氨酯泡沫塑料配方
  (1)膠液配方表5—3~表5-7介紹了幾個單位用的硬質聚氨酯泡沫塑料配方。
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表5-3 重慶長風化工廠膠液配方
組分原料名稱質量比施工溫度
AⅢ型聚醚
乙二胺聚醚
三氯三氟乙烷P-113
β-三氯乙基磷酸酯TCEP
三乙醇胺
二月桂酸二丁基錫
204硅油
48~50
15~17
18~20
13~15
1~2.6
0.2~0.5
1.5~2
施工溫度
31~41℃
表面溫度
45℃左右
B聚苯基甲基多導氰酸酯PAPI106.5~117.1?

表5-4 大慶油田科研設計院膠液配方
組分原料名稱質量比生產廠家
A甘油聚醚
硅油
二月桂酸二丁基錫
三乙烯二胺
多縮丙二醇
F-11
100
3.45
0.09
0.75
1.45
30
南京塑料廠
進口
北京化工三廠
上海第五制藥廠
上海高橋化工廠
上海電化廠
BPAPI142常州有機化工廠


表5-5 大連旅順龍頭塑料保溫廠膠液配方
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