聚氨酯泡沫塑料的生产方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN89104921.5

申请日:

1989.07.20

公开号:

CN1039428A

公开日:

1990.02.07

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

||||||公开

IPC分类号:

C08G18/00; C08J9/06

主分类号:

C08G18/00; C08J9/06

申请人:

株式会社人类工业

发明人:

熊坂贞男; 多田乡见; 香月利; 藤井修; 久我茂夫

地址:

日本东京

优先权:

1988.07.20 JP 181140/88; 1988.08.16 JP 203519/88

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利代理部

代理人:

王杰

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内容摘要

一种制备聚氨酯泡沫塑料的方法,该方法包括在基本上不导致彼此发生反应的条件下使多元醇与有机异氰酸酯反应从而得到未反应的混合物,使该未反应的混合物与发泡剂、催化剂、定泡剂和其它必要添加剂如颜料、阻燃剂和填料混合,注射所形成的混合物使之发泡与交联。多元醇与有机异氰酸酯与气体如惰性气体或空气预混合。含有多元醇与有机异氰酸酯的未反应的混合物于-10~250℃下老化12—72小时。

权利要求书

1: 一种通过将多元醇、有机异氰酸酯、发泡剂、催化剂、定泡剂以及诸如颜料、阻燃剂和填料之类其它必要的添加剂加至混合机之中,混合与搅拌所述多元醇、有机异氰酸酯,发泡剂、催化剂、定泡剂以及诸如颜料、阻燃剂和填料之类其它必要的添加剂并且注入可发泡溶液,从而生产聚氨酯泡沫塑料的方法,该方法包括下列步骤: (i)将多元醇与有机异氰酸酯由不同管线导入掺混机中,经混合得到含有多元醇与有机异氰酸酯的未反应的混合物; (ii)将该混合物导入混合机并使其与发泡剂、催化剂、定泡剂以及诸如颜料、阻燃剂和填料之类其它必要添加剂相互混合;以及 (iii)将由步骤(ii)的混合机中得到的混合物进行注射使其发泡并进行交联反应。
2: 按照权利要求1所述的方法,其中步骤(ⅰ)在基本上抑制,多元醇与有机异氰酸酯之间发生反应的条件下进行。
3: 按照权利要求2所述的方法,其中步骤(ⅰ)是在(a)-10~25℃的气氛中,(b)在惰性气体中,(c)在基本上不含湿分的气氛中,或者是在(a)~(c)任意组合的条件下进行。
4: 按照权利要求1所述的方法,其中步骤(ⅱ)包括在将催化剂、或者水、发泡剂和定泡剂加至溶液混合物中时,可将其数量可调的有机异氰酸酯加至该溶液混合物中并进行混合。
5: 按照权利要求1所述的方法,其中还包括在另一掺混机中使 胶凝催化剂与步骤(ⅰ)中产生的未反应的混合物混合,所形成的混合物被用于步骤(ⅱ)。
6: 按照权利要求5所述的方法,其中胶凝催化剂由锡化合物组成。
7: 按照权利要求1所述的方法,其中还包括将胶凝催化剂由另一条管线导入步骤(ⅰ)中的掺混机中,使胶凝催化剂与多元醇及有机异氰酸酯混合,所得到的混合物被用于步骤(ⅱ)。
8: 按照权利要求7所述的方法,其中胶凝催化剂由锡化合物组成。
9: 按照权利要求1所述的方法,其中还包括采用步骤(ⅰ)中形成的未反应混合物,于-10~25℃下将该混合物搅拌并老化12-72小时,经过老化的混合物被用于步骤(ⅱ)。
10: 按照权利要求9所述的方法,其中还包括在另一掺混机中使经过老化的混合物与胶衡催化剂混合,所形成的混合物被用于步骤(ⅱ)。
11: 按照权利要求10所述的方法,其中胶凝催化剂由锡化合物组成。
12: 按照权利要求1所述的方法,其中步骤(ⅰ)的掺混机还包作用老化罐,于-10-25℃下于该掺混机中搅拌该未反应的混合物并使之老化12-27小时,经过老化的混合物被送往步骤(ⅱ)。
13: 按照权利要求12所述的方法,其中还包括使经过老化的混合物与由另一管线供给的胶凝催化剂于另一掺混机中混合,所形成的混合物被送往步骤(ⅱ)。
14: 按照权利要求13所述的方法,其中胶凝催化剂由锡化合物组成。
15: 按照权利要求1所述的方法,其中还包括将来自另一管线的气体送往步骤(ⅰ)的掺混机中,搅拌与混合该气体与多元醇和有机异氰酸酯,所形成的混合物被送往步骤(ⅱ)。
16: 按照权利要求15所述的方法,其中气体选自惰性气体和空气。
17: 按照权利要求15所述的方法,其中还包括先在掺混机中搅拌与混合所形成的混合物与胶凝催化剂,随后将所得到的混合物送往步骤(ⅱ)。
18: 按照权利要求1所述的方法,其中还包括在另一掺混机中搅拌与混合步骤(ⅰ)中产生的未反应的混合物和来自另一条管线的气体,所形成的混合物被送往步骤(ⅱ)。
19: 按照权利要求18所述的方法,其中气体选自惰性气体与空气。
20: 按照权利要求1所述的方法,其中还包括搅拌与混合产生于步骤(ⅰ)的未反应的混合物和气体以及胶凝催化剂,它们来自于不同管线,所形成的混合物被送往步骤(ⅱ)。
21: 按照权利要求20所述的方法,其中气体选自惰性气体及空气。

说明书


本发明涉及聚氨酯泡沫塑料的生产方法,更具体地说,涉及其中泡孔分布均匀的聚氨酯泡沫的生产方法。

    聚氨酯泡沫塑料的传统生产方法有一步法和二步法。由于生产率和其它原因,通常被采用的是被称作一步发泡法的一步法。用于实施传统的一步发泡法的设备如图1所示。参照图1,数字1代表用于贮存主要物料-聚丙二醇(PPG)3的第一料罐;数字2代表用于贮存另一种主要物料-有机异氰酸酯(例如二异氰酸甲苯(TDI))4的第二料罐。供料管线5和6分别与第一料罐和第二料罐2相连接,从而将PPG3和TDI4供给混合机7。阀8与9分别设置于供料管5和6上。泵10和11同样地被分别设置于供料管5和6的中部。一旦启动泵10和11,PPG3和TDI4便被供给混合机7。可以适当地调节待供给混合机7的物料量。供给混合机7的还可以有硅氧烷、催化剂以及其它物料。被供给混合机7的物料经混合制成可发泡溶液。该溶液从设置于混合机7之中的混合头排出。

    可以采用上述设备按照下述方法制备聚氨酯泡沫塑料。控制阀门8和9的开启以便将PPG和TDI由料罐1和2导向混合机7。与此同时,还可以由一单独设置的系统将催化剂、定泡剂(硅氧烷)、水、低沸点物料等导入混合机7之中。这些物料于混合机7之中被充分混合,并且将可发泡溶液由一注料腔注入模具之中。注入完毕,被注入模具的可发泡溶液立即开始发泡并且经胶凝形成聚氨酯泡沫塑料。

    在通过采用上述设备按照传统的方法制备聚氨酯泡沫塑料的过程中,借助混合机难以始终令人满意地混合物料,并且存在着许多由于混合不充分而产生的问题。在传统方法中,将PPG、TDI、水、胶凝催化剂、发泡催化剂、定泡剂以及其它物料导入混合机,借助该混合机进行连续的搅拌、混合和注入,这样便产生混合不充分的现象。当搅拌时间延长至通过混合机使物料混合充分时,物料便开始反应从而使发泡溶液的粘度增大。所以,延长搅拌时间是一项不切实际的措施。为此,必须在短期内实现有效搅拌。因此,已对混合机的结构作了改进以达到有效搅拌。然而,这些改进之处仍然不能始终令人满意,并且还遗留下许多悬而未决的问题。按照传统的方法,发泡期间进行的化学反应通常不平衡而导致龟裂或不正常的反应,从而使所得到的泡沫塑料出现焦烧现象。其结果是无法借助传统方法获得低密度、高硬度泡沫塑料。

    预聚物法同样是一种生产聚氨酯泡沫塑料的传统方法。依据该方法,由于PPG与TDI之间反应完全,所以反应产物的粘度高。反应产物难以与催化剂、等物质反应。为此,必须将TDI加至反应产物之中以便控制化学反应,其结果是该方法的生产率低、费用高。

    本发明的一个目的是解决由于物料混合不充分所引起的反应不平衡这一问题并且生产不存在因不正常反应引发的疵点(例如龟裂和烧焦)。而且性能优良的聚氨酯泡沫塑料。

    本发明的另一目的是提供一种其硬度可以在低比重下由低至高随意加以控制的聚氨酯泡沫塑料的生产方法。

    本发明的另一目的在于提供一种使用水作为唯一的发泡剂代替引起环境污染问题的氟利昂气,从而获得取泡孔分布均匀、具有相同物理特性的聚氨酯泡沫塑料的生产方法。

    为了达到本发明的上述目的,提供了一种通过将多元醇、有机异氰酸酯、发泡剂、催化剂、定泡剂以及诸如颜料、阻燃剂和填料之类其它必要的添加剂加至混合机之中,混合与搅拌所述多元醇、有机异氰酸酯、发泡剂、催化剂,定泡剂以及诸如颜料、阻燃剂和填料之类其它必要的添加剂并且注入可发泡溶液,从而生产聚氨酯泡沫塑料的方法,该方法包括下列步骤:

    (ⅰ)将多元醇与有机异氰酸酯由不同管线导入掺混机中,经混合得到含有多元醇与有机异氰酸酯的未反应的混合物;

    (ⅱ)将该混合物导入混合机并使其与发泡剂、催化剂、定泡剂以及诸如颜料、阻燃剂和填料之类其它必要添加剂相互混合;以及

    (ⅲ)将由步骤(ⅱ)的混合机中得到的混合物进行注射而使其发泡并进行交联反应。

    在基本上抑制多元醇和有机异氰酸酯反应进行的条件即(a)在-10~25℃的气氛中,(b)在惰性气体中,(c)在基本上不含湿分的气氛中,或者是在条件(a)~(c)任意组合的条件下进行步骤(ⅰ)。

    当催化剂、或者水、定泡剂和发泡剂被加至步骤(ⅱ)中由多元醇与有机异氰酸酯组成的溶液混合物中时,可将其数量可调的有机异氰酸酯加至该溶液混合物中并进行混合。

    待步骤(ⅰ)中获得未反应的混合物之后,可借助另一掺混机使其与胶凝催化剂(例如,锡化合物)混合,所形成的混合物被用于步骤(ⅱ)。

    此外,诸如锡化合物之类的胶凝催化剂由另一管线被导入步骤(ⅰ)中的掺混机之中,并且与多元醇及有机异氰酸酯相互混合。所产生的混合物被用于步骤(ⅱ)。

    再者,搅拌步骤(ⅰ)中获得的未反应的混合物,并且将其置于掺混机中老化,或者将其由掺混机导入-10℃的老化槽中进行老化,历时12-72小时。经过陈化的混合物用于步骤(ⅱ)。经过陈化的混合物于另一掺混机中与来自另一条管线的胶凝催化剂混合,所得到的混合物被用于步骤(ⅱ)。

    另外,在步骤(ⅰ)中,由另一条管线将预定量气体如惰性气体或空气导入掺混机中,与多元醇和有机异氰酸酯搅拌混合在一起。所得到的混合物被单独地或与胶凝催化剂一起被送往步骤(ⅱ)。在此情况下,由步骤(ⅰ)获得的未反应的混合物于另一掺混机中与另一条管线供给的气体或者与该气体及胶凝催化剂搅拌与混合在一起。所得到的混合物被送往步骤(ⅱ)。

    与传统方法一样,用于本发明的物料为多元醇和有机异氰酸酯。多元醇的实例为聚醚多元醇和聚酯多元醇,它们可以通过使环氧丙烷或环氧乙烯与具有OH基的化合物进行加聚反应而获得。有机异氰酸酯的实例为二异氰酸甲苯(TDI),4,4′-二苯甲烷异氰酸酯(MDI)、己烷二异氰酸酯(HDI)和二异氰酸二甲苯。

    图1为用以解释聚氨酯泡沫塑料传统生产方法的示意流程图;

    图2-10则为本发明聚氨酯泡沫塑料生产方法的示意流程图。

    下面参照附图描述本发明的优选实施方案。

    实施例1-3

    图2中的数字21代表装有多元醇的罐,数字22代表装有有机异氰酸酯的罐。罐21通过管线25与罐26相连接。阀门23与泵24位于管线25中部。罐22通过管线29与罐26相连接。阀门27与泵28位于管线29中部。罐26通过管线33与配备有混合头的混合机34相连接。阀门31和泵32位于管线33中部。被导入混合机34中的还有定泡剂(硅氧烷)、催化剂等。

    在实施例1-3中,借助上述设备,将作为多元醇的聚丙二醇由罐21通过管线25导入罐26,而作为有机异氰酸酯的二异氰酸甲苯由罐22经管线29被导入罐26。聚丙二醇与二异氰酸甲苯在罐26中于例如氮气氛中相互混合。由于这些物料于氮气氛中相互混合,所以可获得其中聚丙二醇与二异氰酸甲苯基本上未发生反应的均匀溶液混合物。罐26中的未反应混合溶液经管线33被导入混合机34之中。与此同时,被导入混合机34的还有催化剂、水、定泡剂和发泡剂并将其与未反应溶液混合物充分混合。所得到的溶液由配备从混合机34符的混合头导入预定的模具之中,以便生产聚氨酯泡沫塑料。实施例1~3中所选用的诸如物料、温度和时间之类操作条件汇总于下面的表1之中。

    表1

    *1商品名MN-3050;Mitsui Toatsu化学公司出品。

    *2商品名J-80;Mistui Toatsu化学公司出品。

    *3商品名DNEA;Nitto Kasei K.K.出品。

    (三乙二胺)

    *4商品名33LV;Toyo Sada K.K.出品。

    (正乙基吗啉)

    *5商品名U-28;Nitto Kasei K.K.出品。

    (二月桂酸二丁锡)

    *6商品名SRX-280A;Toray硅氧烷K.K.出品。

    (硅油)

    依据实施例1~3,于罐26的氮气氛中,聚丙二醇与二异氰酸甲苯相互混合,但充分抑制了二者之间的反应。这些物料并未因空气等等之中的湿分而受到不利的影响,从微观的角度来看,它们可以被均匀地混合在一起。所以,不正常反应于成品泡沫塑料中产生的诸如裂纹和焦烧之类疵点可通过将催化剂、定泡剂等添加于未反应的溶液混合物之中而被减至最少的程度。此外,构成泡沫塑料的泡孔与传统的泡孔结构相比显得更为稠密,其硬度增大30%或更高。这样便可以获得硬度不同的各种缓冲物体。此外,虽然在传统的泡沫塑料生产过程中使用了氟利昂气,但是在本发明中却不必使用,这样便可使环境条件得到大大改善。即使是聚丙二醇与罐26中的二异氰酸甲苯反应,也可以止逆供给这些物料的某一条管线,原因在于这些物料是由不同的管线25和26提供的。

    实施例4

    尽管在实施例1中PPG和TDI是在N2气氛中相互混合的,而在本实施例中,PPG和TDI则是在罐中空气氛围内,罐内温度恒定在-10~25℃条件下相互混合的。重复实施例1的步骤便可获得聚氨酯泡沫塑料。所得到的聚氨酯泡沫塑料具备分布均匀的泡孔,其比重为0.028g/cm3。

    在实施例1-4中,PPG与TDI被导入罐中进行混合。然而,PPG与TDI也可在通过管线33而被输送的过程中被混合足够长的时间。此时的管线33借助冷却装置被不断地冷却。

    实施例5-7

    实施例5-7中,图2所示设备中罐26内部的温度恒定在例如20℃,其中充有用以防止多元醇与有机异氰酸酯反应的氮气。在实施例5-7中,多元醇与有机异氰酸酯分别按照表2所示混合比率相互混合并搅拌15分钟。在实施例5-7中,分别将由聚丙二醇与异氰酸酯组成的溶液混合物保持在15℃、15℃和20℃。反应期间,借助设置于贮罐周围的夹套(未示出)将溶液混合物加热至25℃。一旦开启阀门31,借助泵32便可将各种经过加热的溶液混合物供给混合机34。除了上述主要物料以外,被导入混合机34的还有如表2所示用量的水、胺催化剂、锡催化剂和定泡剂。这些物料最后于混合机中得到搅拌与混合。由实施例5-7中得到的每一种可发泡溶液经混合机34上的混合头注入模具之中。如表2所示,混合机的速度为5000转/分。一旦注入每一种可发泡溶液,经过发泡的聚氨酯产物就被导入100或90℃的烘箱之中固化6分钟。随后,该聚氨酯泡沫塑料于室温下老化24-72小时。如表2所示,所得到的泡沫塑料的比重范围为0.028-0.018g/cm3。

    由于PPG与TDI物料混合均匀,因而反应可以顺利地进行。泡沫塑料中未发现裂纹或焦烧现象。此外,这些泡沫塑料的泡孔较之传统的泡孔结构稠密,其硬度增至16kg。

    表2

    *1商品名MN-3050;由Mitsui Toatsu化学公司出品。

    *2商品名T-80;由Mitsui Toatsu化学公司出品。

    *3商品名DMEA;由Nitto Kasei K.K.出品。

    *4商品名33LV;由Toyo Soda K.K.出品。

    *5商品名U-28;由Nitto Kasei K.K.出品。

    *6商品名SRX-280A;由Toray Silicone K.K.出品。

    实施例8

    采用实施例5的步骤制备聚氨酯泡沫塑料,所不同的是以干燥空气(湿度为3%)代替罐26内的N2气。所得到的聚氨酯泡沫塑料的泡孔分布均匀,其比重为0.028kg/cm3。

    实施例9

    在如图3所示配备各进料管线的设备中,按照如下所示用量将下列各物料由相应的料罐连续地加至混合机之中:

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量:3000;OH值:56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        59.0

    三乙二胺(胺催化剂)        0.3

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.4

    水        4.0

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.2

    硅油(定泡剂)        1.5

    在图3所示设备中开动泵41a和41b而将阀门42a和42b打开以便将聚醚多醇和二异氰酸甲苯以预定比率供给导管43a和43b。借助第一掺混机44混合这些溶液并通过供料管线将所得到的混合物供给第二掺混机45。用于实施例9的掺混机为均相混合机(由Tokushu        Kika        Kogyo        K.K.出品)。采用与多元醇相同的方式通过供料管线43c将锡催化剂连续地导入第二掺混机45之中。掺混机45将锡催化剂与由多元醇与异氰酸酯组成的混合溶液混合在一起。所得到的三种物料的混合物通过供料管线46被导入混合机47中。一旦开启阀门42d与42e以及泵41d和41e,其它物料便会按照与锡催化剂相同的方式通过管线43d和43e被导入混合机47之中。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂)。这些物料可被单独地加至混合机47之中。可发泡溶液的注入速率定为113kg/秒,按照传统方法,该发泡溶液被连续地注于无接头沟面输送机上,从而获得聚氨酯泡沫塑料厚片。该发泡产物的密度为24kg/cm3,泡沫塑料的泡孔密度细微而均匀。

    实施例10

    在图4所示配备有进料管线的设备中,将下列物料按照下述用量由相应的料罐连续地送往混合机:

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000,HO值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        71.0

    三乙二胺(胺催化剂)        0.35

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.5

    水        5.0

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.3

    硅油(定泡剂)        1.6

    图4所示设备中开启泵41a、41b和41c而将阀门42a、42b和42c打开以便将聚醚多元醇、二异氰酸甲苯和锡催化剂以预定比率导入供料管线43a、43b和43c。这些溶液通过掺混机44被混合在一起,所形成的混合物通过供料管线46被导入混合机47。按照与多元醇相同的方式被导入混合机47的还有其它物料。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂)。与实施例9相同,这些物料可被单独地导入混合机47之中。可发泡溶液的注入速率被定为113kg/秒,可发泡溶液被连续地按照传统方法注入无接头沟面输送机上,从而获得聚氨酯泡沫厚片。该发泡产物的密度为17qg/m3,泡沫塑料的泡孔细微且分布均匀。

    在实施例9和10中,通过掺混机或设置于管路中部的掺混机将物料混合在一起。将该混合物供给混合机所需时间较短,例如数秒钟至数十秒钟。这样,便可以避免溶液混合物发生反应以及粘度增大。为了实施本发明,多元醇及有机异氰酸酯的温度恒定在室温下,通常恒定为20-30℃。

    实施例11

    在如图5所示配备有进料管线的设备中,将下列物料按照如下限定的用量由相应的料罐连续地导入混合机内。

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000,OH值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        89.0

    三乙二胺(胺催化剂)        0.07

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.70

    水        6.5

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.9

    硅油(定泡剂)        1.8

    在图5所示设备中开启泵51a和51b而将阀门52a和52b打开以便将聚醚多元醇和二异氰酸甲苯通过供料管53a和53b以预定的比率送入贮罐54。贮罐54的体积为2000升。借助贮罐54中的搅拌器55将物料连续搅拌24小时以便使该溶液混合物老化。随后停止搅拌,溶液混合物自贮罐54底部排出。更具体地说,开启阀门56并驱动泵57以便连续地将溶液混合物导入供料管58。随后通过掺混机59将溶液混合物导入混合机60。与此同时,一旦开启阀门61和泵62,锡催化剂便通过管线63进入掺混机59并与溶液混合物相互混合。一旦开启调节阀64a和64b与泵65a和65b,其它物料便通过管线66a和66b进入混合机60并与来自掺混机59的混合溶液相互混合。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂)。所得到的可发泡溶液被连续地由混合头注入模具之中,其注入速率被定在94kg/分钟,按照传统方法,将这种可发泡溶液连续地注入到无接头沟面输送机上以便获得聚氨酯泡沫塑料厚片。这种发泡产物的密度为19kg/cm3,其中泡孔细微而且分布均匀。

    实施例12

    在如图6所示配备有供料管线的设备中,将下列物料连续地由相应的料罐按照如下限定的用量导入混合机之中:

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000;OH值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        97.0

    三乙二胺(胺催化剂)        0.07

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.75

    水        7.2

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.95

    硅油(定泡剂)        1.9

    在图6所示设备中开启泵51a和51b而将阀门52a和52b打开以便将聚醚多元醇和二异氰酸甲苯以预定的比率通过供料管线53a和53b加至掺混机67中,随后再将其导入贮罐54中。贮罐54的体积为2000升。借助贮罐54内的搅拌器55将物料连续搅拌48小时以便使该溶液混合物老化。随后停止搅拌,溶液混合物自贮罐54底部排出。更具体地说,开启阀门56,驱动泵57连续地将溶液混合物导入供料管58。然后通过掺混机59将溶液混合物导入混合机60。与此同时,如图5所示,将锡催化剂导入掺混机59并使其与溶液混合物相互混合,而其它物料则被供给混合机60并且使其与来自掺混机59的溶液相互混合。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂)。所得到的可发泡溶液由混合头被连续地注入模具之中。该可发泡溶液的注入速率被定为94kg/分钟,按照传统的方法,这种可发泡溶液被连续地注入到无接头沟面输送机上,从而得到聚氨酯泡沫塑料厚片。该发泡产物的密度为16kg/m3,其泡孔细微且分布均匀。

    实施例13

    在图7所示配备有供料管线的设备中,将下列物料按照如下限定的用量连续地由相应的料罐导入混合机中:

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000;OH值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        79

    三乙二胺(胺催化比剂)        0.07

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.6

    水        6.0

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.5

    硅油(定泡剂)        1.8

    在如图7所示设备中开启泵71a和71b而将阀门72a和72b打开以便将聚醚多元醇及二异氰酸甲苯以预定的比率导入供料管线73a和73b。此时,在流量计M的控制下通过管路74以1.2标准立升/分钟的流速将氮气混入多元醇供料管线73a之中。借助第一掺混机75使这些溶液混合在一起,该混合物通过供料管线77被导入混合机76之中。用于实施例13的掺混机为均相混合机(由Tokushu        Kika        Kogyo        K.K.出品)。一旦启动调节阀78a~78c以及泵79a~79c,便可将锡催化剂与其它物料一起至混合机76中。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂)。由混合头被注入的可发泡溶液的注入速率被定为72kg/分钟,按照传统方法,这种可发泡溶液被连续地注入到无接头沟面输送机上,从而获得聚氨酯泡沫塑料厚片。该发泡产物的密度为16kg/m2,其泡孔细微而分布均匀。

    实施例14

    在图8所示配备有供料管线的设备中,将下列物料连续地按照如下所限定的用量由相应的料罐导入混合机中:

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000;OH值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        65

    三乙二胺(胺催化剂)        0.06

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.5

    水        4.8

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.3

    硅油(定泡剂)

    运转于图8所示设备中的泵82a、82b和82c与阀门81a、81b和81c相连接以便将聚醚多醇、二异氰酸甲苯和锡催化剂以预定的比率导入供料管线83a、83b和83c。此时,通过管线84将流速为1.1标准立升/分钟的氮气导入供料管线83a以供多醇之需。借助掺混机85混合这些物料溶液,随后将该混合物导入供料管线86。将锡催化剂混合于这些物料之中。上述物料经掺混机87搅拌混合后,得到由多醇与异氰酸酯所组成、其中混杂有微小泡孔的溶液混合物。通过管线92将该溶液混合物连续地导入混合机88。一旦打开阀门89a和89b以及泵90a和90b,通过管路91a和91b便可将其它物料导入混合机88之中,将它们搅拌混合。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定膜剂)。在实施例13中,这样物料被分别地供给混合机88。由混合头注入的可发泡溶液的注入速率被定为113kg/分钟,按照传统方法,该可发泡溶液被连续地注入到无接头沟面输送机上,形成聚聚酯泡沫塑料厚片。发泡产物的密度为21kg/m3,其泡孔细微而分布均匀。

    实施例15

    在图9所示配备有供料管线的设备中,将下列物料按照如下所限定的用量由相应的料罐导入混合机之中:

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000;OH值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        74

    三乙二胺        0.07

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.5

    水        5.5

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.4

    硅油(定泡剂)        1.6

    在图9所示设备中开动泵101a和101b而将阀门102a和102b打开以便将聚醚多元醇和二异氰酸甲苯以预定的比率导入供料管103a和103b。这些溶液经第一掺混机104混合后,通过管线105与流速为1.0标准立升/分钟的氮气混合。随后将其导入第二掺混机106中并且搅拌混合。结果产生由多元醇与异氰酸酯组成,并且含有微小泡孔的混合溶液。将其导入混合机107中。一旦开启阀门108a~108c以及泵109a~109c,便可将锡催化剂与其它物料通过管线110a~110c加至混合机107中。“其它物料”包括三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂),这样便可制得可发泡溶液。可发泡溶液连续地由混合头以94kg/分钟的速率被注入无接头沟面输送机中,按照传统方法得到聚氨酯泡沫塑料厚片。该发泡产物的密度为17kg/m3,其中泡孔细微且分布均匀。

    实施例16

    在图10所示配备有供料管线的设备中,按照如下所限定的用量将下列物料由相应的料罐导入混合机之中。

    重量份

    三官能聚醚多元醇

    (分子量为3000;OH值为56)        100

    二异氰酸甲苯(T-80)        68.0

    三乙二胺        0.06

    正乙基吗啉(胺催化剂)        0.5

    水        5.0

    二月桂酸二丁锡(锡催化剂)        0.3

    硅油(定泡剂)        1.6

    在图10所示设备中开动泵121a和121b而将阀门122a和122b打开,从而将聚醚多元醇和二异氰酸甲苯以预定比率导入供料管线123a和123b之中。借助第一掺混机124混合这些溶液,将该混合物导入第二掺混机126之中。当由多元醇与异氰酸酯组成的混合溶液被导入第二掺混机126中时,一旦开启调节阀128和泵129就可通过管路127向该溶液混合物中添加氮气和锡催化剂。由于锡催化剂和氮气与由多元醇和异氰酸酯组成的溶液混合物一同被搅拌混合,从而在由这三种物料组成的溶液混合物中含有微小的泡孔。所得到的溶液混合物经供料管线131被送往混合机135。一旦开启阀门132a和132b以及泵133a和133b,通过管线134a和134b便可将三乙二胺(胺催化剂)、正乙基吗啉(胺催化剂)、水和硅油(定泡剂)导入混合机135中。借助混合机135混合所有上述物料,从而产生含有微小泡孔的可发泡溶液。此时,可发泡溶液的流速被定为94kg/分钟。按照传统方法,该可发泡溶液被连续地由混合头注入无接头内面输送机,从而形成聚氨酯泡沫塑料厚片。发泡产物的密度为20kg/m3。其泡孔细微且分布均匀。

    按照本发明,在作为主要物料的多元醇与有机异氰酸酯被导入混合机之前须将它们均匀地混合,并且加入催化剂和其它物料以便获得原原料溶液混合物,从而制成泡沫塑料。所以,反应可以顺利地进行,从而避免了由于不正常的反应所引起的裂纹和焦烧现象。此外,由于物料得到均匀混合,使所得到产物在其硬度、比重和弹性方面得到改善。

    此外,本发明可以使作为主要物料的多元醇和异氰酸酯得到均匀混合和充分的老化。通过使该物料混合物与催化剂及其它物料混合而成的作为最终溶液混合物的可发泡溶液具有优良的特性。为此,采用这种可发泡溶液进行的发泡反应能够均匀地进行,从而得到其中泡孔分布均匀并且具备低比重和高硬度的泡沫塑料。

    在将用于聚氨酯发泡的主要物料溶液导入混合机之前,须进行一次或两次的混合操作。此外,该溶液混合物中含有微小的泡孔,所以由混合头注入的可发泡溶液得到均匀的混合并且具备良好的发泡能力。为此,这种可发泡溶液经过完全而均匀的反应即可产生其中泡孔分布均匀的泡沫塑料。

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一种制备聚氨酯泡沫塑料的方法,该方法包括在基本上不导致彼此发生反应的条件下使多元醇与有机异氰酸酯反应从而得到未反应的混合物,使该未反应的混合物与发泡剂、催化剂、定泡剂和其它必要添加剂如颜料、阻燃剂和填料混合,注射所形成的混合物使之发泡与交联。多元醇与有机异氰酸酯与气体如惰性气体或空气预混合。含有多元醇与有机异氰酸酯的未反应的混合物于-10250下老化1272小时。。

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