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     摘  要：采用一步法，制備了一種可長(zhǎng)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(diǎn)研究了多元醇、發(fā)泡劑、催化劑及異氰酸酯幾個(gè)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(shí)驗(yàn)表明，這種PU-PIR泡沫塑料可長(zhǎng)期耐熱150℃高溫，泡沫脆性低、比強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)小，達(dá)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(zhǎng)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(chǎng)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(shí)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(fù)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(guò)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(jìn)一步與異氰酸酯生成脲基甲酸酯的同時(shí)，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(zhǎng)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(diǎn)研究聚酯多元醇改性聚異氰脲酸酯制備長(zhǎng)期耐150℃高溫的聚氨酯泡沫塑料，能達(dá)到較好的熱性能和機(jī)械性能。1  實(shí)驗(yàn)部分1.1  主要原料及規(guī)格聚酯多元醇PS，羥值330 mgKOH/g，進(jìn)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(guó)高施米特公司；發(fā)泡劑CFC-11，發(fā)泡劑HCFC-141b，常熟市三愛(ài)富氟化工有限公司；叔胺類(lèi)催化劑Y32，季銨鹽類(lèi)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(hào)5005，美國(guó)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(jī)械攪拌器高速（轉(zhuǎn)速4000 r/min）充分?jǐn)嚢?0～20 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(cè)試。2  結(jié)果與討論2.1  多元醇的選擇 我們?cè)捎脙刹椒ㄖ频媚停?50℃）高溫PU-PIR泡沫塑料[2]，為了簡(jiǎn)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(jī)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(dòng)磨耗、烘后壓縮強(qiáng)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(cè)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(dòng)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(jī)械強(qiáng)度大。