一種適用于低溫環境的聚氨酯硬泡雙組份原料及其施工方法技術

本發明專利技術涉及一種化學領域化合物中的聚氨酯硬泡雙組份原料及其施工方法，特別適用于水利混凝土大壩保溫工程的秋冬季施工以及低溫冷庫的裂縫修補的聚氨酯硬泡雙組份原料。包括異氰酸酯組分、多元醇組分，其中多元醇組分中含有具有低溫高活性的聚醚多元醇，該聚醚多元醇占多元醇組分總重量的15-45%，多元醇組分中含有沸點不高于施工溫度20℃的物理發泡劑，該物理發泡劑占多元醇組分總重量的5-25%，異氰酸酯組分為多亞甲基多苯基異氰酸酯，該多亞甲基多苯基異氰酸酯中添加有占其重量5-25%的降粘劑，加入降粘劑后能使多亞甲基多苯基異氰酸酯降低粘度到100cps以下。本發明專利技術可在-30℃及以上的環境溫度下正常施工。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種化學領域化合物中的聚氨酯硬泡雙組份原料及其施工方法，特別適用于水利混凝土大壩保溫工程的秋冬季施工以及低溫冷庫的裂縫修補的聚氨酯硬泡雙組份原料。包括異氰酸酯組分、多元醇組分，其中多元醇組分中含有具有低溫高活性的聚醚多元醇，該聚醚多元醇占多元醇組分總重量的15-45%，多元醇組分中含有沸點不高于施工溫度20℃的物理發泡劑，該物理發泡劑占多元醇組分總重量的5-25%，異氰酸酯組分為多亞甲基多苯基異氰酸酯，該多亞甲基多苯基異氰酸酯中添加有占其重量5-25%的降粘劑，加入降粘劑后能使多亞甲基多苯基異氰酸酯降低粘度到100cps以下。本專利技術可在-30℃及以上的環境溫度下正常施工?！緦＠f明】
本專利技術涉及一種化學領域化合物中的聚氨酯硬泡雙組份原料及其施工方法，特別是涉及一種適用于大壩等建筑保溫的聚氨酯硬泡雙組份原料及其施工方法。特別適用于水利混凝土大壩保溫工程的秋冬季施工以及低溫冷庫的裂縫修補的聚氨酯硬泡雙組份原料、施工方法及其應用。
技術介紹
大壩等大體積混凝土所產生的裂縫，絕大多數都是表面裂縫，引起表面裂縫的原因主要是干縮和溫度應力。溫度應力主要是由于寒潮和寒冷地區的氣溫年變化等外界氣溫變化導致大體積 混凝土內外溫度差的加大，從而引起的表面拉應力。所以如果采用合適和有效的保溫保濕措施，會在很大程度上減少混凝土裂縫的發生，從而提高大壩的質量，為水庫安全運行打下一個良好的基礎。國內在上個世紀60年代開始對如何防止氣溫驟降引起的表面裂縫引起重視。當時主要采用草袋和草簾、木絲板，水泥一膨脹珍珠巖等材料，這些材料雖有一定保溫作用，但受潮后保溫作用銳減，還有木絲板掩蓋混凝土表面的缺陷和不易拆除等問題。80年代后，泡沫塑料成為主要的保溫材料。主要有聚苯乙烯泡沫塑料板、保溫被、聚乙烯氣墊薄膜、聚乙烯泡沫塑料板等。但仍舊存在施工工藝復雜、保溫效果不穩定等問題。分子結構中含有多個“氨基甲酸酯基團”的聚合物，稱為聚氨酯，被世界工業界稱為第五大塑料，年總產量已經超過了 1000萬噸。聚氨酯材料在我們的日常生活已經隨處可見，比如PU人造革、床墊沙發用的海綿、絕大部分的冰箱冰柜的保溫層等等。其中硬質聚氨酯泡沫塑料(簡稱聚氨酯硬泡)具有優良的保溫性能、力學性能、電學性能、聲學性能和耐化學品性能，特別是具有優異的絕熱性能，而且其密度、強度、硬度等均可以隨著原料配方的不同而改變，再加上其成型施工十分方便，因此在冰箱冰柜、冷藏運輸、建筑絕熱、工業儲罐及管道絕熱、家具制造等領域獲得了越來越廣泛的應用。硬泡聚氨酯噴涂在大型水利工程中的應用剛剛開始，雙組份液體原料直接噴涂在大壩混凝土基面上并能夠部分滲入，反應發泡后能夠屏蔽混凝土表面的毛細孔和微裂隙；聚氨酯硬泡在壩面形成一個整體，沒有接縫，在保溫效果和施工工藝上面都具有無可比擬的優點。目前，現有的聚氨酯泡沫施工環境溫度在15°C以下會對泡沫物理性能造成較大影響，低溫(5°C)以下幾乎沒有辦法施工，這是因為以下三個方面:1、噴涂的施工工藝決定了在混合后、發泡前階段內物料的溫度受到環境溫度的很大影響；聚氨酯硬泡原料雙組份分別為:異氰酸酯組分、多元醇組分，這兩種組分經過噴涂機加熱混合后從噴槍噴出形成霧狀微粒，到達基材上開始反應發泡。噴槍距離基材距離一般為1-1.5m，如果施工環境及大壩表面的溫度太低，霧狀微粒經過1-1.5m距離到達大壩的過程中，及到達大壩上后，溫度快速下降。2、如果在混合后、發泡前階段內物料的溫度過低，導致反應體系熱量不足。一方面反應體系熱量不足使雙組份原料反應轉化率低，泡孔粗糙，泡沫酥脆；同時影響雙組份原料的快速聚合，使原料粘度無法快速增長從而包裹住快速膨脹的氣泡，就會出現物料沒有足夠的粘度附著在基材上，沿大壩立面或斜面向下流淌導致保溫施工失敗的現象。在氟利昂(F-11，沸點23°C)發泡劑已經禁用的情況下，現在廣泛使用的發泡劑一氟二氯乙烷(HCFC-141b，沸點32°C )，不但需在原料反應體系溫度大于32°C時候才能起到發泡作用，而且其汽化是一個吸熱過程，更加導致聚氨酯保溫泡沫化學反應過程中熱量的嚴重散失。3、環境溫度在0°C以下，特別是-10度以下，異氰酸酯組分容易出現粘度過大，長時間放置結晶沉淀的問題，導致噴涂機無法順利工作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述現有技術存在的不足之處，提供一種可在-30°C及以上的環境溫度下正常施工的適用于低溫環境的聚氨酯硬泡雙組份原料。一種適用于低溫環境的聚氨酯硬泡雙組份原料，包括異氰酸酯組分、多元醇組分，其特殊之處在于: 所述多元醇組分中含有具有低溫高活性的聚醚多元醇，該聚醚多元醇占多元醇組分總重量的15-45% ； 所述多元醇組分中含有沸點不高于施工溫度20°C的物理發泡劑，該物理發泡劑占多元醇組分總重量的5-25% ； 所述異氰酸酯組分為多亞甲基多苯基異氰酸酯，該多亞甲基多苯基異氰酸酯中添加有占異氰酸酯組分重量5-25%的降粘劑，加入降粘劑后能使多亞甲基多苯基異氰酸酯降低粘度到 lOOcps (25°C )以下； 所述異氰酸酯組分與多元醇組分二者的體積比為(150-100):100 ； 所述多元醇組分包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、物理發泡劑、泡沫表面活性劑、催化劑、阻燃劑、水(市政自來水即可)，上述七者的重量比為(15-45):(10-35):(7-25):(0.5-2):(6-12):(0-30):(0.5-2)； 所述多元醇組分中還可以添加占有多元醇組分0.1-2%重量份的色漿； 所述多亞甲基多苯基異氰酸酯優選萬華化學集團股份有限公司生產的牌號為PM-200的多亞甲基多苯基異氰酸酯；降粘劑粘度小于100cps(25°C )且與異氰酸酯不反應，比如一氟二氯乙烷(HCFC-141b)、l，I, I, 3，3-五氟丙烷(HFC_245fa)、乙基磷酸二乙酯(DEEP)、三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、碳酸丙烯酯(PC)中的至少一種； 所述聚醚多元醇為官能度不小于2、羥值150-700的低溫高活性聚醚多元醇，低溫高活性聚醚為芳胺型聚醚多元醇、端氨基聚醚多元醇或者曼尼希反應得到的聚醚多元醇中的至少一種，芳胺型聚醚多元醇可以采用萬華容威聚氨酯有限公司生產的牌號為R2438A的芳胺型聚醚多元醇、國都化工(昆山)有限公司生產的牌號為TD-405芳胺型聚醚多元醇，端氨基聚醚多元醇可以采用美國Huntsman公司生產的牌號為D-400的端氨基聚醚多元醇、曼尼希反應得到的聚醚多元醇可以采用萬華容威聚氨酯有限公司生產的牌號為R2470M的聚醚多元醇； 所述聚酯多元醇為苯酐、苯二甲酸中的至少一種和二甘醇、乙二醇、丁二醇中的至少一種縮聚得到的聚酯多元醇，例如江蘇富盛新材料有限公司生產的牌號為CF-6320的聚酯多元醇； 所述物理發泡劑，除沸點不高于施工溫度20°C的物理發泡劑外，還可以含有五氟丁烷(HFC-365mfc，沸點 40.2 °C )、一氟二氯乙烷(HCFC-14Ib，沸點 32.05 °C )、五氟丙烷(HFC-245fa，沸點15.3°C)中的至少一種； 所述沸點不高于施工溫度20°C的物理發泡劑(比如施工溫度為_30°C，其標準大氣壓下沸點不高于-10°C)，選用在標準本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于低溫環境的聚氨酯硬泡雙組份原料，包括異氰酸酯組分、多元醇組分，其特征在于：所述多元醇組分中含有具有低溫高活性的聚醚多元醇，該聚醚多元醇占多元醇組分總重量的15?45%；?????所述多元醇組分中含有沸點不高于施工溫度20℃的物理發泡劑，該物理發泡劑占多元醇組分總重量的5?25%；?????所述異氰酸酯組分為多亞甲基多苯基異氰酸酯，該多亞甲基多苯基異氰酸酯中添加有占其重量5?25%的降粘劑，加入降粘劑后能使多亞甲基多苯基異氰酸酯降低粘度到100cps以下。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王磊，李坤，王炳凱，王耀西，余郁，竇忠山，潘振勇，
申請(專利權)人：萬華節能科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37