用于超低溫lng儲(chǔ)罐儲(chǔ)保冷的改性聚氨酯噴涂組合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于超低溫LNG儲(chǔ)罐保冷的改性聚氨酯噴涂組合料及其制備方法。該組合料由組分A和組分B按重量比1∶1～1.05組成，其中，組分A由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、改性聚酯多元醇、泡沫穩(wěn)定劑A、泡沫穩(wěn)定劑B、化學(xué)發(fā)泡劑、物理發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑和其他助劑組成；組分B為多次甲基多苯基多異氰酸酯。制備方法為，將上述組分A中的組分依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌0.5～1小時(shí)充分混合；將組分A與組分B按A∶B=1∶1～1.05的重量比通過高壓噴涂機(jī)均勻混合，霧化發(fā)泡，泡沫迅速成型熟化，制得產(chǎn)品。本發(fā)明所制備的泡沫有極強(qiáng)的低溫尺寸穩(wěn)定性，在深冷環(huán)境中不產(chǎn)生收縮裂縫，得到完美的深冷保冷效果，特別適合用于LNG儲(chǔ)罐保冷施工。
【專利說明】用于超低溫LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)保冷的改性聚氨酯噴涂組合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種用于超低溫LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)保冷的改性聚氨酯噴涂組合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著液化天然氣(LNG)開采及應(yīng)用的快速發(fā)展，液化氣體(+90°C — -196°C )儲(chǔ)罐的深冷保冷成為人們急需解決的問題。目前國內(nèi)LNG儲(chǔ)罐保冷大多采用膨脹珍珠巖抽真空的深冷技術(shù)，且罐體容積多在40m3以內(nèi)，若遇大容量深冷容器，則抽真空基本無法實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，由于膨脹珍珠巖易吸潮，一旦保溫層真空被破壞，易在保溫層內(nèi)部形成結(jié)冰現(xiàn)象。聚氨酯噴涂硬泡產(chǎn)品具有優(yōu)異的理化性能和便捷的加工工藝，適宜在各種異形表面制作保溫層，導(dǎo)熱系數(shù)低，保冷作用良好，同時(shí)具有優(yōu)異的防水性能，吸水力很小，特別適合作為儲(chǔ)罐保溫材料，常用于罐體保溫保冷。
[0003]但是，常規(guī)的聚氨酯硬泡材料只能用于一般罐體保溫，當(dāng)其置于深冷環(huán)境中時(shí)，其氣孔耐壓差以及材料尺寸穩(wěn)定性較差，易產(chǎn)生收縮裂紋，無法保證長期處于安全、正常的使用狀態(tài)。因此，必須在傳統(tǒng)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，獲得超低溫LNG儲(chǔ)罐用噴涂型改性聚氨酯組合料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于超低溫LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)保冷的改性聚氨酯噴涂組合料，其制得的聚氨酯泡沫在保證導(dǎo)熱系數(shù)低、性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高的同時(shí)，還具有極強(qiáng)的低溫尺寸穩(wěn)定性；同時(shí)本發(fā)明還提供了制備該組合料的方法。
[0005]本發(fā)明所述的超低溫LNG儲(chǔ)罐用噴涂型改性聚氨酯組合料，由組分A和組分B組成，組分A與組分B的重量比為1:1~1.05 ;
[0006]其中:
[0007]所述組分A由以下組分組成:聚醚多元醇A、30~38%，聚醚多元醇B、10~18%，特種聚酯多元醇、3~10%，泡沫穩(wěn)定劑Α、0.5~1.5%，泡沫穩(wěn)定劑B,0.5~1.5%，化學(xué)發(fā)泡劑、0.5~1.0%，物理發(fā)泡劑、10~20%,催化劑、0.5~1.5%，阻燃劑、15~18%，其他助劑％、
0.5~2 ;以上各數(shù)值為各組分在組分A中所占的重量百分?jǐn)?shù)；
[0008]所述組分B為多次甲基多苯基多異氰酸酯。
[0009]上述組合料的制備方法，包括以下步驟:
[0010](I)、準(zhǔn)備原料:按上述組合料的組分及重量比準(zhǔn)備原料:
[0011]組分A:聚醚多元醇Α、30~38%，聚醚多元醇B、10~18%，特種聚酯多元醇、3~10%，泡沫穩(wěn)定劑Α、0.5~1.5%，泡沫穩(wěn)定劑B,0.5~1.5%，化學(xué)發(fā)泡劑、0.5~1.0%，物理發(fā)泡劑、10~20%,催化劑、0.5~1.5%，阻燃劑、15~18%，其他助劑、0.5~2% ；以上各數(shù)值為各組分在組分A中所占的重量百分?jǐn)?shù)；[0012]組分B:多次甲基多苯基多異氰酸酯；
[0013]組分A與組分B的重量比為1:1~L 05 ;
[0014](2)、制備組分A:按照步驟(1)中組分及重量比，將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、特種聚酯多元醇、泡沫穩(wěn)定劑A、泡沫穩(wěn)定劑B、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑、物理發(fā)泡劑和其他助劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌0.5~I小時(shí)，充分混合；
[0015](3)、按照步驟(1)中組分及重量比，將組分B稱量備用；
[0016](4)、使用時(shí)，將組分A與組分B按A:B=1:1~1.05的重量比通過高壓噴涂機(jī)均勻混合，霧化發(fā)泡，泡沫迅速成型熟化，制得產(chǎn)品。
[0017]所述的組分A中:聚醚多元醇A為羥值為300~400mgK0H/g的聚醚多元醇，優(yōu)選山東藍(lán)星東大公司450L ;聚醚多元醇B為4.5~5官能度，數(shù)均分子量為500~700的聚醚多元醇；優(yōu)選山東淄博諾立化工有限公司DZ102C ;聚酯多元醇為本公司(山東一諾威新材料公司)自制的2官能度，數(shù)均分子量為300~330的新型低酸值特種聚酯多元醇TE-B503 ；物理發(fā)泡劑為一氟二氯乙烷(141b)。
[0018]所述的泡沫穩(wěn)定劑A為非水解硅碳類表面活性劑，優(yōu)選B-8545 (贏創(chuàng)公司市售產(chǎn)品)。泡沫穩(wěn)定劑B為非硅酮類表面活性劑LK-443 (空氣化工公司市售產(chǎn)品)。
[0019]所述的化學(xué)發(fā)泡劑為水，優(yōu)選去離子水。
[0020]所述的催化劑為三乙烯二胺、N，N, N’，N”，N”-五甲基二亞乙基三胺、1，3，5_三(二
甲氨基丙基)-六氫化三嗪或二月桂酸二丁基錫中的三種或四種。
[0021]所述的所述阻燃劑為TCPP (三(2-氯丙基)磷酸酯)、DMMP (甲基膦酸二甲酯)、APP(聚磷酸銨)或三聚氰胺中的一種或`多種。
[0022]所述的其他助劑為色漿、顏料或抗氧化劑中的一種或多種。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:
[0024]1、組分A采用了本公司自產(chǎn)的新型低酸值特種聚酯多元醇TE-B503，此種聚酯多元醇具有極低的分子量分布，制得的組合聚醚經(jīng)高壓噴涂發(fā)泡制備硬泡聚氨酯具有更加優(yōu)異的低溫尺寸穩(wěn)定性和更高的泡沫強(qiáng)度。
[0025]2、組分A所使用的泡沫穩(wěn)定劑B為非硅酮類表面活性劑，此類表面活性劑用于噴涂型硬質(zhì)聚氨酯泡沫可以形成非常圓的泡孔結(jié)構(gòu)，從而提供極高的氣孔耐壓差和尺寸穩(wěn)定性，特別適于用于深冷環(huán)境。
[0026]3、此法制得的改性聚氨酯組合料通過現(xiàn)場(chǎng)噴涂的工藝施工，施工方法便捷高效，可以適用于各種復(fù)雜形狀和狹小部位的腔體空間，且無需過多的維修及在機(jī)械損傷后修復(fù)便捷，特別適用于大容量超低溫LNG儲(chǔ)罐。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0028]實(shí)施例1
[0029]1、制備組分A，200kg:分別稱量聚醚多元醇A:450L (山東藍(lán)星東大公司)、76kg，聚醚多元醇B:DZ102C (山東淄博諾立化工有限公司)、20kg，特種聚酯多元醇:TE-B503 (本公司自產(chǎn))、17kg，泡沫穩(wěn)定劑A:B-8545 (贏創(chuàng)公司)、lkg，泡沫穩(wěn)定劑B:LK_443 (空氣化工)、2kg，去離子水、1.1kg，催化劑選用N，N，N’，N”，N”_五甲基二亞乙基三胺、三乙烯二胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫的混合物，重量分別為1.5kg、
0.8kg、0.4kg和0.2kg，物理發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(141b)、40kg，阻燃劑TCPP、36kg，綠色漿、4kg ο
[0030]將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、特種聚酯多元醇、泡沫穩(wěn)定劑A、泡沫穩(wěn)定劑B、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑、物理發(fā)泡劑和其他助劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌0.5小時(shí)，充分混合。
[0031]2、組分B聚合二苯基甲烷二異氰酸酯、200kg。
[0032]3、將組分A與組分B按照重量比1:1通過高壓噴涂機(jī)均勻混合，霧化發(fā)泡，泡沫迅速成型熟化，制得聚氨酯硬泡保溫材料，制得的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)見表1。
[0033]實(shí)施例2
[0034]1、制備組分A，200kg:分別稱量聚醚多元醇A:450L (山東藍(lán)星東大公司)、60kg，聚醚多元醇B:DZ102C (山東淄博諾立化工有限公司)、36kg，特種聚酯多元醇:TE_B503 (本公司自產(chǎn))、20kg，泡沫穩(wěn)定劑A:B-8545 (贏創(chuàng)公司)、lkg，泡沫穩(wěn)定劑B:LK_443 (空氣化工)、2kg，去離子水、2kg，催化劑選用N, N, N，，N”，N” -五甲基二亞乙基三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)_六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫的混合物，重量分別為1.6kg、1.0kg和0.4kg，物理發(fā)泡劑一氟二氯乙燒(141b)、40kg,阻燃劑APP (聚磷酸銨)、32kg,抗氧劑、lkg,綠色楽；、3kg。
[0035]將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、特種聚酯多元醇、泡沫穩(wěn)定劑A、泡沫穩(wěn)定劑B、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑、物理發(fā)泡劑和其他助劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌0.5小時(shí)，充分混合。
[0036]2、組分B聚合二苯基甲烷二異氰酸酯、210kg。
[0037]3、將組分A與組分B按照重量比1: 1.05通過高壓噴涂機(jī)均勻混合，霧化發(fā)泡，泡沫迅速成型熟化，制得聚氨酯硬泡保溫材料，制得的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)見表1。
[0038]實(shí)施例3
[0039]1、制備組分A，200kg:分別稱量聚醚多元醇A:450L (山東藍(lán)星東大公司)、75kg，聚醚多元醇B:DZ102C (山東淄博諾立化工有限公司)、35kg，特種聚酯多元醇:B503 (本公司自產(chǎn))、20kg，泡沫穩(wěn)定劑A:B8532 (贏創(chuàng)公司)、lkg，泡沫穩(wěn)定劑B:LK_443 (空氣化工)、2kg，去離子水、1.8kg，催化劑選用N，N，N’，N”，N”_五甲基二亞乙基三胺、三乙烯二胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪和二月桂酸二丁基錫的混合物，重量分別為1.3kg、
1.lkg、0.5kg和0.lkg,物理發(fā)泡劑一氟二氯乙烷(141b)、25kg，阻燃劑TCPP20kg,阻燃劑DMMP15kg，抗氧劑、2.2kg。
[0040]將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、特種聚酯多元醇、泡沫穩(wěn)定劑A、泡沫穩(wěn)定劑B、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑、物理發(fā)泡劑和其他助劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌I小時(shí)，充分混合。
[0041]2、組分B聚合二苯基甲烷二異氰酸酯、200kg。
[0042]3、將組分A與組分B按照重量比1:1通過高壓噴涂機(jī)均勻混合，霧化發(fā)泡，泡沫迅速成型熟化，制得聚 氨酯硬泡保溫材料，制得的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)見表1。
[0043]表1為實(shí)施例1~3的泡沫產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)。
[0044]表1:實(shí)施例1~3的泡沫產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種超低溫LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)保冷用改性聚氨酯噴涂組合料，其特征在于，由組分A和組分B組成，組分A與組分B的重量比為1:1~1.05，其中， 所述組分A由以下組分組成:聚醚多元醇A、30~38%，聚醚多元醇B、10~18%，特種聚酯多元醇、3~10%，泡沫穩(wěn)定劑Α、0.5~1.5%，泡沫穩(wěn)定劑B,0.5~1.5%，化學(xué)發(fā)泡劑、0.5~1.0%，物理發(fā)泡劑、10~20%,催化劑、0.5~1.5%，阻燃劑、15~18%，其他助劑、0.5~2% ;以上各數(shù)值為各組分在組分A中所占的重量百分?jǐn)?shù)； 其中組分A中:所述聚醚多元醇A為羥值為300~400mgK0H/g的聚醚多元醇；聚醚多元醇B為4.5~5官能度，數(shù)均分子量為500~700的聚醚多元醇；特種聚酯多元醇為2官能度，數(shù)均分子量為300~330的新型低酸值特種聚酯多元醇； 所述組分B為多次甲基多苯基多異氰酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚氨酯噴涂組合料，其特征在于，所述泡沫穩(wěn)定劑A為非水解硅碳類表面活性劑；泡沫穩(wěn)定劑B為非硅酮類表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚氨酯噴涂組合料，其特征在于，所述化學(xué)發(fā)泡劑為水；物理發(fā)泡劑為一氟二氯乙烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚氨酯噴涂組合料，其特征在于，所述催化劑為三乙烯二胺、N，N, N’，N”，N” -五甲基二亞乙基三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪或二月桂酸二丁基錫中的三種或四種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚氨酯噴涂組合料，其特征在于，所述阻燃劑為三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸銨或三聚氰胺中的一種或多種。`
6.一種超低溫LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)保冷用改性聚氨酯噴涂組合料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、按以下組分準(zhǔn)備原料: 組分A:聚醚多元醇A、30~38%，聚醚多元醇B、10~18%，特種聚酯多元醇、3~10%，泡沫穩(wěn)定劑Α、0.5~1.5%，泡沫穩(wěn)定劑B,0.5~1.5%，化學(xué)發(fā)泡劑、0.5~1.0%，物理發(fā)泡劑、10~20%，催化劑、0.5~1.5%，阻燃劑、15~18%，其他助劑、0.5~2% ;以上各數(shù)值為各組分在組分A中所占的重量百分?jǐn)?shù)； 其中: 聚醚多元醇A為羥值為300~400mgK0H/g的聚醚多元醇； 聚醚多元醇B為4.5~5官能度，數(shù)均分子量為500~700的聚醚多元醇； 特種聚酯多元醇為2官能度，數(shù)均分子量為300~330的新型低酸值特種聚酯多元醇； 組分B:多次甲基多苯基多異氰酸酯； 組分A與組分B的重量比為1:1~1.05 ; (2)、制備組分A:按照步驟(1)中組分及重量比，將稱量好的聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、特種聚酯多元醇、泡沫穩(wěn)定劑A、泡沫穩(wěn)定劑B、化學(xué)發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑、物理發(fā)泡劑和其他助劑，依次加入反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌0.5~I小時(shí)，充分混合； (3)、按照步驟(1)中組分及重量比，將組分B稱量備用； (4)、使用時(shí)，將組分A與組分B混合即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性聚氨酯噴涂組合料的制備方法，其特征在于，所述泡沫穩(wěn)定劑A為非水解硅碳類表面活性劑；泡沫穩(wěn)定劑B為非硅酮類表面活性劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性聚氨酯噴涂組合料的制備方法，其特征在于，所述化學(xué)發(fā)泡劑為水；物理發(fā)泡劑為一氟二氯乙烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性聚氨酯噴涂組合料的制備方法，其特征在于，所述催化劑為三乙烯二胺、N，N, N’，N”，N” -五甲基二亞乙基三胺、1，3，5-三(二甲氨基丙基)-六氫化三嗪或二月桂酸二丁基錫中的三種或四種。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性聚氨酯噴涂組合料的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑為三(2-氯丙基)磷酸酯、甲基膦酸二甲酯、磷酸銨或三聚氰胺中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】C08G18/42GK103709355SQ201310714031
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】寧曉龍, 徐業(yè)峰, 李欣, 李明友, 馬海晶 申請(qǐng)人:山東一諾威新材料有限公司