本發明具體涉及一種組合聚醚、聚氨酯原料組合物及其應用。
背景技術：
：聚氨酯保溫管的基本結構由內部介質管道、中間硬質聚氨酯泡沫保溫層、外防護層組成。聚氨酯保溫管由于其使用方便，防水防腐、耐老化性能好、保溫效果好，廣泛應用于供熱、制冷、輸油、輸汽等工程領域。目前，聚氨酯保溫管原料以hcfc-141b發泡劑為主，hcfc-141b發泡劑不環保，且沸點較低，在高溫環境下會出現變黃、發脆、開裂、保溫效果下降等情況，嚴重影響使用。為避免此種情況發生，在使用過程中常在介質管和聚氨酯保溫層中間增加一個保護層，降低聚氨酯保溫層的工作溫度，但是這樣會使管道直徑增加，成本變高。另一種方法是采用高沸點發泡劑(如水)來替代hcfc-141b發泡劑，以提高聚氨酯泡沫的耐溫性能。但是由于水的發泡倍率比hcfc-141b的發泡倍率高很多，在配方中使用量較少，導致聚氨酯組合聚醚的粘度較高，在生產聚氨酯制品時會出現組分混合不勻的情況，進而影響聚氨酯泡沫的保溫性能。此外，水比hcfc-141b的導熱系數高，一般在配方中可以達到15-20％的差別，對保溫性能會有一定的影響。因此，開發一種新配方改善聚氨酯組合聚醚的粘度，進而提高聚氨酯泡沫的保溫性能是目前亟須解決的問題。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是為了克服現有技術中全水管道用聚氨酯組合聚醚的粘度高、聚氨酯泡沫保溫性能差的缺點而提供一種組合聚醚、聚氨酯原料組合物及其應用。本發明的組合聚醚粘度低，制得的聚氨酯泡沫保溫性能好，具有更好的耐高溫效果，在160℃條件下可以長期使用。本發明提供了一種組合聚醚，其包括如下以重量份數計的各組分：30-50份聚醚多元醇a、20-40份聚醚多元醇b、20-50份聚酯多元醇c、2.5-4.0份表面活性劑、0.2-0.8份胺類催化劑、0.3-0.6份三聚催化劑、0.1-0.4份金屬類催化劑、25-50份阻燃劑和3.0-4.0份發泡劑；所述發泡劑為水；所述聚醚多元醇a為以甘油為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3，羥值440-500mgkoh/g，粘度200-500mpa·s；所述聚醚多元醇b為以蔗糖為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3.5-4.0，羥值350-390mgkoh/g，粘度500-800mpa·s；所述聚酯多元醇c為基于鄰苯二甲酸酐和一縮二乙二醇合成的芳香族聚酯多元醇，其官能度為2.0，羥值230-250mgkoh/g，粘度3000-4000mpa·s。本發明中，所述聚醚多元醇a優選聚醚多元醇tmn-450和/或聚醚多元醇nj-303，所述聚醚多元醇tmn-450購于天津石化三廠，所述聚醚多元醇nj-303購于句容寧武新材料股份有限公司。本發明中，所述聚醚多元醇b優選聚醚多元醇tse-380和/或聚醚多元醇nj-8250，所述聚醚多元醇tse-380購于天津石化三廠，所述聚醚多元醇nj-8250購于句容寧武新材料股份有限公司。本發明中，所述聚酯多元醇c優選聚酯多元醇ps-2412，所述聚酯多元醇ps-2412購于斯泰潘(南京)化學有限公司。本發明中，所述表面活性劑為本領域常規硅氧烷類表面活性劑，優選表面活性劑ak8805、表面活性劑ak8806、表面活性劑l-6860和表面活性劑l-6900的一種或多種，所述表面活性劑ak8805、表面活性劑ak8806購于江蘇美思德化學股份有限公司，所述表面活性劑l-6860、表面活性劑l-6900購于邁圖高新材料(中國)有限公司。本發明中，所述胺類催化劑為本領域常規的胺類催化劑，優選胺類催化劑a-33和/或胺類催化劑bx405的一種或多種的混合物，所述胺類催化劑a-33、胺類催化劑bx405購于空氣化工產品公司。本發明中，所述三聚催化劑為本領域常規的三聚催化劑，優選三聚催化劑pccatnp30和/或三聚催化劑pccatdbu，所述三聚催化劑pccatnp30、三聚催化劑pccatdbu購于德國nitroil公司。本發明中，所述金屬類催化劑為本領域常規的金屬類催化劑，優選醋酸鉀和/或辛酸亞錫。本發明中，所述阻燃劑為本領域常規的液體阻燃劑，優選阻燃劑tcpp和/或阻燃劑tep，所述阻燃劑tcpp、阻燃劑tep購于江蘇雅克化工有限公司。本發明中，所述的水優選去離子水。所述組合聚醚由如下以重量份數計的各組分組成：30-50份聚醚多元醇a、20-40份聚醚多元醇b、20-50份聚酯多元醇c、2.5-4.0份表面活性劑、0.2-0.8份胺類催化劑、0.3-0.6份三聚催化劑、0.1-0.4份金屬類催化劑、25-50份阻燃劑和3.0-4.0份發泡劑；所述發泡劑為水；所述聚醚多元醇a為以甘油為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3，羥值440-500mgkoh/g，粘度200-500mpa·s；所述聚醚多元醇b為以蔗糖為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3.5-4.0，羥值350-390mgkoh/g，粘度500-800mpa·s；所述聚酯多元醇c為基于鄰苯二甲酸酐和一縮二乙二醇合成的芳香族聚酯多元醇，其官能度為2.0，羥值230-250mgkoh/g，粘度3000-4000mpa·s。本發明還提供了一種組合聚醚的制備方法，其包括以下步驟：將聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚酯多元醇c、表面活性劑、胺類催化劑、三聚催化劑、金屬類催化劑、阻燃劑和發泡劑經過攪拌混合即可。本發明還提供了一種聚氨酯原料組合物，所述聚氨酯原料組合物包括a組分和b組分；所述a組分為所述組合聚醚；所述b組分為多亞甲基多苯基多異氰酸酯；所述a組分和b組分的質量比為1：(1.7-2.0)。本發明的聚氨酯原料組合物在使用前，所述的組合聚醚以及所述多亞甲基多苯基多異氰酸酯始終不相接觸，因此可以套裝的形式出售和保存該聚氨酯原料組合物，使用時將所述的組合聚醚和所述多亞甲基多苯基多異氰酸酯混合，即可。本發明中，所述多亞甲基多苯基多異氰酸酯為本領域常規多亞甲基多苯基多異氰酸酯，優選多亞甲基多苯基多異氰酸酯pm400，所述多亞甲基多苯基多異氰酸酯pm400購于煙臺萬華聚氨酯股份有限公司。本發明還提供了上述聚氨酯原料組合物在管道保溫材料中的應用。所述應用優選包括下述步驟：將所述組分a和所述組分b混合均勻，倒入模具中，發泡，即可。所述發泡的溫度為本領域常規，優選35-45℃,更優選40℃。所述發泡的時間為本領域常規，優選0.4-1.0h，更優選0.5h。在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。本發明所用試劑和原料均市售可得。本發明的積極進步效果在于：本發明的組合聚醚粘度低，制得的聚氨酯泡沫保溫性能好，具有更好的耐高溫效果，在160℃條件下可以長期使用；所得耐高溫聚氨酯管道材料的機械性能優異，尤其是壓縮強度及高溫體積變化率上與現有技術相比有明顯提升；且本發明所使用原料來源廣泛，可進行大規模生產。具體實施方式下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商品說明書選擇。以下結合實施例對本發明做進一步說明，表中所述份數均為質量份數。聚醚多元醇tmn-450是以甘油為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3，羥值440-500mgkoh/g，粘度200-500mpa·s，購于天津石化三廠；聚醚多元醇nj-303是以甘油為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3，羥值440-500mgkoh/g，粘度200-500mpa·s，購于句容寧武新材料股份有限公司；聚醚多元醇tse-380是以蔗糖為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3.5-4.0，羥值350-390mgkoh/g，粘度500-800mpa·s，購于天津石化三廠；聚醚多元醇nj-8250是以蔗糖為起始劑的聚氧化丙烯醇，其官能度為3.5-4.0，羥值350-390mgkoh/g，粘度500-800mpa·s，購于句容寧武新材料股份有限公司；聚酯多元醇ps-2412為基于鄰苯二甲酸酐和一縮二乙二醇合成的芳香族聚酯多元醇，其官能度為2.0，羥值230-250mgkoh/g，粘度3000-4000mpa·s，購于斯泰潘(南京)化學有限公司；表面活性劑ak8805、表面活性劑ak8806購于江蘇美思德化學股份有限公司；表面活性劑l-6860、表面活性劑l-6900購于邁圖高新材料(中國)有限公司；胺類催化劑a-33、胺類催化劑bx405購于空氣化工產品公司；三聚催化劑pccatnp30、三聚催化劑pccatdbu購于德國nitroil公司；醋酸鉀購于空氣化工產品公司；辛酸亞錫購于空氣化工產品公司；阻燃劑tcpp購于江蘇雅克化工有限公司；阻燃劑tep購于江蘇雅克化工有限公司；聚醚多元醇nj-4110購于句容寧武新材料股份有限公司；聚醚多元醇nj-6207購于句容寧武新材料股份有限公司；聚醚多元醇nj-4502購于句容寧武新材料股份有限公司；聚醚多元醇nj-8307購于句容寧武新材料股份有限公司；聚醚多元醇nj-8268購于句容寧武新材料股份有限公司；表面活性劑b8545購于贏創德固賽特種化學(上海)有限公司；胺類催化劑pc8購于空氣化工產品公司；胺類催化劑pc5購于空氣化工產品公司；三聚催化劑pc41購于空氣化工產品公司；發泡劑hcfc-141b購于浙江三美化工股份有限公司，多亞甲基多苯基多異氰酸酯pm400購于煙臺萬華聚氨酯股份有限公司。實施例1：按照下表中的成分制備a組分將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.7的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫35℃的模具中，關好模具，在恒溫35℃條件下放置0.4小時后打開模具，可得本發明所述耐高溫聚氨酯管道材料。實施例2：按照下表中的成分制備a組分nj-30350份tse-38020份ps-241230份ak88062.5份l-68601.5份bx4050.4份pccatdbu0.5份辛酸亞錫0.1份tep25份去離子水3.0份將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：2.0的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫38℃的模具中，關好模具，在恒溫38℃條件下放置1.0小時后打開模具，可得本發明所述耐高溫聚氨酯管道材料。實施例3：按照下表中的成分制備a組分nj-30340份nj-825040份ps-241220份l-69003.5份a-330.2份pccatdbu0.6份辛酸亞錫0.2份tcpp20份tep20份去離子水3.6份將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.9的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫40℃的模具中，關好模具，在恒溫40℃條件下放置0.8小時后打開模具，可得本發明所述耐高溫聚氨酯管道材料。實施例4：按照下表中的成分制備a組分tmn-45030份tse-38030份ps-241240份l-68602.5份bx4050.6份pccatnp300.5份醋酸鉀0.3份tcpp40份tep10份去離子水4.0份將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.8的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫45℃的模具中，關好模具，在恒溫45℃條件下放置0.5小時后打開模具，可得本發明所述耐高溫聚氨酯管道材料。對比例1：按照下表中的成分制備a組分將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.2的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫40℃的模具中，關好模具，在恒溫40℃條件下放置0.5小時后打開模具，可得hcfc-141b型聚氨酯管道材料。對比例2：按照下表中的成分制備a組分nj-411030份nj-830760份nj-826810份b85453.5份pc50.2份pc80.9份pc410.8份tcpp35份去離子水3.5份將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.8的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫40℃的模具中，關好模具，在恒溫40℃條件下放置0.5小時后打開模具，可得全水聚氨酯管道材料。對比例3：按照下表中的成分制備a組分tmn-45050份tse-38050份l-68602.5份bx4050.8份pccatnp300.6份醋酸鉀0.4份tcpp30份tep10份去離子水4.0份將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.8的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫40℃的模具中，關好模具，在恒溫40℃條件下放置0.5小時后打開模具，可得全水聚氨酯管道材料。對比例4：按照下表中的成分制備a組分將上表所述原料按照規定比例倒入容器中，利用電動攪拌器混合均勻，制成a組分；再將a組分與b組分按照重量比1：1.7的比例倒入容器中，所述b組分為pm400，然后利用電動攪拌器攪拌8秒鐘，將混合均勻后的液體倒入恒溫40℃的模具中，關好模具，在恒溫40℃條件下放置0.5小時后打開模具，可得全水聚氨酯管道材料。將4個實施例及4個對比例所得材料進行機械性能測試，所得結果見下表。從上表中可以看出，本發明組合聚醚的粘度低，易于設備混合，而且制得的聚氨酯泡沫保溫性能好；所得耐高溫聚氨酯管道材料的機械性能優異，尤其是壓縮強度及高溫體積變化率上與現有技術相比有明顯提升；且本發明所使用原料均為市面上所售原料，原料來源廣泛，可進行大規模生產。當前第1頁12