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     摘  要：采用一步法，制備了一種可長期在150℃下使用的HCFC-141b型氨基甲酸酯改性聚異氰脲酸酯（PU-PIR）泡沫塑料。重點研究了多元醇、發(fā)泡劑、催化劑及異氰酸酯幾個因素，與泡沫塑料耐熱性能（包括尺寸穩(wěn)定性和熱失重率）的關(guān)系。實驗表明，這種PU-PIR泡沫塑料可長期耐熱150℃高溫，泡沫脆性低、比強度高，導(dǎo)熱系數(shù)小，達到了工業(yè)應(yīng)用的要求。    關(guān)鍵詞：聚氨酯；聚異氰脲酸酯；硬質(zhì)泡沫塑料；耐高溫     聚氨酯改性的聚異氰脲酸酯泡沫塑料，具有優(yōu)越的耐熱性能、較高的尺寸穩(wěn)定性、較好的阻燃性、發(fā)煙量低，是當(dāng)今絕熱保溫、隔音、防腐和使用壽命長等方面的優(yōu)異材料。該材料加工工藝方便，既適合工廠制造，又適宜于現(xiàn)場施工，主要用于石油輸送、熱力化管網(wǎng)及化工管線的絕熱。    純聚異氰脲酸酯系聚合物主鏈存在異氰脲酸酯雜環(huán)結(jié)構(gòu)，可以耐400℃高溫，但質(zhì)脆。引入低聚物多元醇可降低聚異氰脲酸酯泡沫塑料的脆性和增加泡沫的韌性，同時也降低了聚異氰脲酸酯泡沫塑料的耐熱性和阻燃性。隨著低聚物多元醇含量的增加，這種負面影響也增大。制備聚氨酯改性聚異氰脲酸酯泡沫塑料的過程主要有兩步：異氰酸酯與羥基生成氨基甲酸酯，少量氨基甲酸酯進一步與異氰酸酯生成脲基甲酸酯的同時，異氰酸酯自聚生成雜環(huán)型異氰脲酸酯[1]。泡沫塑料中生成氨基甲酸酯和異氰脲酸酯的比例不同，也就是鏈增長與交聯(lián)密度的情況不一樣，將影響泡沫塑料的性能。本工作重點研究聚酯多元醇改性聚異氰脲酸酯制備長期耐150℃高溫的聚氨酯泡沫塑料，能達到較好的熱性能和機械性能。1  實驗部分1.1  主要原料及規(guī)格聚酯多元醇PS，羥值330 mgKOH/g，進口；聚酯多元醇X，羥值350 mgKOH/g，江蘇省化工研究所；聚醚多元醇Y35，羥值280.5 mgKOH/g，金壇市雨聲化工研究所；聚醚多元醇635，羥值500 mgKOH/g，金陵石化化工二廠；泡沫穩(wěn)定劑B8462，德國高施米特公司；發(fā)泡劑CFC-11，發(fā)泡劑HCFC-141b，常熟市三愛富氟化工有限公司；叔胺類催化劑Y32，季銨鹽類催化劑三甲、四甲、五甲，金壇市雨聲化工研究所；多亞甲基多苯基多異氰酸酯（PAPI），牌號5005，美國Huntsman公司。1.2  基本配方原料                                 配比（質(zhì)量份）聚醚（聚酯）多元醇                      100泡沫穩(wěn)定劑B8462                         3發(fā)泡劑HCFC-141b                        38催化劑                                  變量  多異氰酸酯                            200～3501.3  發(fā)泡工藝在20～25℃溫度下，將多元醇、泡沫穩(wěn)定劑、催化劑和發(fā)泡劑按比例配制成組合聚醚(A組分)，與一定量的PAPI (B組分)混合，立即用機械攪拌器高速（轉(zhuǎn)速4000 r/min）充分攪拌10～20 s，快速將混合料注入模溫40℃的25cm×25cm×25cm鋼制模具中，依次記錄下各種發(fā)泡參數(shù)，待固化后（約5 min）脫模，在室溫下放置陳化24 h后，裁樣測試。2  結(jié)果與討論2.1  多元醇的選擇 我們曾采用兩步法制得耐（150℃）高溫PU-PIR泡沫塑料[2]，為了簡化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)采用一步法制備耐高溫組合料，表1中列出了選用的幾種多元醇與泡沫體熱穩(wěn)定性、機械性能的關(guān)系注：上述配方中催化劑和發(fā)泡劑HCFC-141b相同，A料與B料質(zhì)量比100/200。本工作體積變化率、失重率、烘后滾動磨耗、烘后壓縮強度和烘后導(dǎo)熱系數(shù)都是表征耐高溫性能的物理量，所有數(shù)據(jù)均是將泡沫塑料在150℃烘箱中放置96h、冷卻后測試。從表1看出，以聚醚635為原料的泡沫的尺寸穩(wěn)定性較好，但泡沫脆性很大；H-410泡沫的耐溫性較好，泡沫脆性中等偏下；H-384和H-409采用的是芳香族聚酯多元醇PS100份，H-409泡沫比H-384泡沫的密度增大、體積變化率減小，兩者的初始滾動磨耗都較低。H-409的整體數(shù)據(jù)較好，如耐熱性好、韌性好、脆性小、機械強度大。