用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚及其制备方法和应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911309903.7 (22)申请日 2019.12.18 (71)申请人 山东一诺威新材料有限公司 地址 255400 山东省淄博市临淄区金山镇 冯官路58号 (72)发明人 李明友魏光曦殷晓峰李宗儒 (74)专利代理机构 青岛发思特专利商标代理有 限公司 37212 代理人 赵真真 (51)Int.Cl. C08G 18/48(2006.01) C08G 18/42(2006.01) C08L 75/08(2006.01) C08L 75/06(2006.01) C0。

2、8K 7/14(2006.01) C08G 101/00(2006.01) (54)发明名称 用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚及 其制备方法和应用 (57)摘要 本发明属于高分子材料技术领域， 具体涉及 一种用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚及 其制备方法和应用。 所述的用于制造玻璃纤维复 合材料的组合聚醚由聚醚多元醇A、 聚醚多元醇 B、 聚酯多元醇C、 泡沫稳定剂、 发泡剂、 催化剂、 阻 燃剂和染色剂制成； 本发明通过优化聚醚产品的 配方结构和性能， 仅使用标准化的异氰酸酯产 品， 即可生产出品质优良的聚氨酯材料， 可与多 种尺寸、 结构的玻璃纤维材料复合， 使最终制品 具有良好的绝热。

3、性能和比强度。 权利要求书2页 说明书4页 CN 110951022 A 2020.04.03 CN 110951022 A 1.一种用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 由以下质量百分比的原 料制成： 其中， 所述的聚醚多元醇A为平均官能度36， 分子量3001000的聚环氧丙烷醚多元 醇； 所述的聚醚多元醇B为平均官能度24， 分子量5002000的聚环氧丙烷醚多元醇； 所述 的聚酯多元醇C为平均官能度2， 羟值为300500mgKOH/g， 分子量200400的苯酐芳香族聚 酯多元醇。 2.根据权利要求1所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 所述的 泡沫。

4、稳定剂为Si-C类表面活性剂。 3.根据权利要求1所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 所述的 发泡剂为去离子水。 4.根据权利要求1所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 所述的 催化剂为有机胺类催化剂和/或有机金属催化剂。 5.根据权利要求4所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 所述的 催化剂为有机胺类催化剂和有机金属催化剂， 其中， 有机胺类催化剂与有机金属催化剂的 质量比为1:33:1。 6.根据权利要求1所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 所述的 阻燃剂为磷酸酯类添加型阻燃剂。 7.根据权利要求6所述的用。

5、于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 其特征在于： 所述的 阻燃剂为三(2-氯丙基)磷酸酯和三乙基磷酸酯的混合物， 三(2-氯丙基)磷酸酯与三乙基磷 酸酯的质量比为1:33:1。 8.一种权利要求1-7任一所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚的制备方法， 其特征在于： 将聚醚多元醇A、 聚醚多元醇B和聚酯多元醇C混合均匀后， 再加入催化剂、 发泡 剂、 泡沫稳定剂、 阻燃剂和着色剂混合均匀后， 即得。 9.一种权利要求1-7任一所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚的应用， 其特 征在于： 采用所述用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚与多异氰酸酯以1:1.21:2.2的 质量比混合反应， 然。

6、后分布于含有玻璃纤维的基材上， 通过模具成型后， 即可得到玻璃纤维 复合材料。 10.根据权利要求9所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚的应用， 其特征在 权利要求书 1/2 页 2 CN 110951022 A 2 于： 所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和/或多苯基甲烷多异氰酸酯。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110951022 A 3 用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明属于高分子材料技术领域， 具体涉及一种用于制造玻璃纤维复合材料的组 合聚醚及其制备方法和应用。 背景技术 0002 聚氨酯泡沫塑料是一种具有良好加工性能的高分子材。

7、料。 组合聚醚产品(也称聚 氨酯组合料)是组合聚醚(包括聚醚多元醇、 聚酯多元醇、 催化剂、 发泡剂、 稳定剂等结构助 剂)和多异氰酸酯以一定比例混合后反应成型形成聚氨酯材料的一种成型工艺路线。 0003 目前高端保温材料、 功能型聚氨酯材料多将聚氨酯成型所需的多元醇、 异氰酸酯 划分为A、 B组分， 其中B组分多异氰酸酯往往进行特殊改性， 从而提升最终产品的部分特殊 性能。 相应的工艺及配方相对繁琐， 生产成本较高。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是： 克服现有技术的不足， 提供一种用于制造玻璃纤维 复合材料的组合聚醚及其制备方法和应用， 通过优化聚醚产品的配方结构和性能， 仅使。

8、用 标准化的异氰酸酯产品， 即可生产出品质优良的聚氨酯材料， 可与多种尺寸、 结构的玻璃纤 维材料复合， 使最终制品具有良好的绝热性能和比强度。 0005 本发明所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚， 由以下质量百分比的原料 制成： 0006 0007 其中， 所述的聚醚多元醇A为平均官能度36， 分子量3001000的聚环氧丙烷醚 多元醇； 所述的聚醚多元醇B为平均官能度24， 分子量5002000的聚环氧丙烷醚多元醇； 所述的聚酯多元醇C为平均官能度2， 羟值为300500mgKOH/g， 分子量200400的苯酐芳香 族聚酯多元醇。 0008 所述的泡沫稳定剂为Si-C类表面活性剂。。

9、 优选迈图高新材料集团生产的L6950或 沧州骏驰伟业化工有限公司生产的JC7750。 0009 所述的发泡剂为去离子水。 说明书 1/4 页 4 CN 110951022 A 4 0010 所述的催化剂为有机胺类催化剂和/或有机金属催化剂。 其中， 有机胺类催化剂可 选自： N,N-二甲基环己胺， N,N-二甲基苄胺， N,N-二甲基-亚丙基-六氢三嗪； 有机金属催化 剂选自二月桂酸二丁基锡、 醋酸钾、 异辛酸钾。 0011 所述的催化剂为有机胺类催化剂和有机金属催化剂混合物时， 其中， 有机胺类催 化剂与有机金属催化剂的质量比为1:33:1。 0012 所述的阻燃剂为磷酸酯类添加型阻燃剂。。

10、 采用三(2-氯丙基)磷酸酯和三乙基磷酸 酯的混合物， 三(2-氯丙基)磷酸酯与三乙基磷酸酯的质量比为1:33:1。 0013 所述的着色剂用于控制产品颜色， 根据最终制品色彩要求进行选择。 0014 本发明所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚的制备方法为： 将称量好的 聚醚多元醇A、 聚醚多元醇B和聚酯多元醇C装入反应釜中搅拌， 然后加入称量好的催化剂、 发泡剂、 泡沫稳定剂、 阻燃剂和着色剂搅拌30分钟1小时， 取样检测， 合格后包装。 0015 本发明所述的用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚的应用， 采用所述用于制造 玻璃纤维复合材料的组合聚醚与多异氰酸酯以1:1.21:2.2的质量。

11、比混合反应， 然后分布 于含有玻璃纤维的基材上， 通过模具成型后， 即可得到具有良好比强度的玻璃纤维复合材 料。 0016 所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和/或多苯基甲烷多异氰酸酯。 0017 本发明制得的玻璃纤维复合材料经检测， 产品性能可以达到以下指标： 0018 成品密度： 100700kg/m3； 0019 玻纤平面压缩强度： 0.520MPa； 0020 闭孔率： 2090； 0021 氧指数： 26。 0022 与现有技术相比， 本发明的有益效果如下： 0023 1、 本发明用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚通过优化聚醚多元醇、 聚酯多元 醇与复配助剂的合理搭配， 使最终制。

12、品具有良好的绝热性能和比强度。 0024 2、 本发明具有良好的阻燃性能， 可用于汽车、 房车等移动车辆内饰装置。 0025 3、 本发明采用的原料绿色环保， 通过优化助剂搭配， 使最终材料VOC含量低， 无气 味。 0026 4、 本发明用于制造玻璃纤维复合材料的组合聚醚与多异氰酸酯组分混合后具有 良好的流动性和填充性能， 操作简单， 成品合格率高， 可用于制造具有较高强度要求的模塑 型玻璃纤维复合材料。 具体实施方式 0027 下面结合实施例对本发明作进一步的说明。 0028 实施例中用到的所有原料所无特殊说明， 均为市购。 0029 实施例1 0030 制作组合聚醚产品100公斤， 将称。

13、量好的聚醚多元醇A(平均官能度4-5， 羟值 450mgKOH/g)37.7公斤、 聚醚多元醇B(官能度3， 羟值175mgKOH/g)25.1公斤、 聚酯多元醇C (官能度2， 羟值440mgKOH/g)20.9公斤。 装入反应釜中搅拌， 然后加入N,N-二甲基环己胺0.8 公斤、 N,N-二甲基苄胺1.3公斤、 N,N-二甲基-亚丙基-六氢三嗪0.3公斤、 醋酸钾0.2公斤、 去 说明书 2/4 页 5 CN 110951022 A 5 离子水0.5公斤、 赢创德固赛硅油B8545 0.3公斤、 三(2-氯丙基)磷酸酯12.6公斤、 染色级纳 米炭黑0.5公斤， 搅拌并研磨30分钟-1小时。

14、， 取样检测， 合格后包装。 0031 将上述物料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)以1:1.8质量比混合， 通过喷涂 设备均匀分布于玻纤、 蜂窝纸芯的组合件表面， 后进入模具热压成型， 可用于制备聚氨酯蜂 窝夹芯板。 产品基本性能如下： 0032 成品整体密度： 155kg/m3 0033 平面压缩强度： 820KPa 0034 泡沫体氧指数： 26.2 0035 整体工件阻燃等级： A级 0036 实施例2 0037 制作组合聚醚产品100公斤， 将称量好的聚醚多元醇A(平均官能度3-4， 羟值 380mgKOH/g)32.5公斤、 聚醚多元醇B(官能度2， 羟值280mgKOH/g)。

15、32.5公斤、 聚酯多元醇C (官能度2-3， 羟值175mgKOH/g)16.2公斤。 装入反应釜中搅拌， 然后加入N,N-二甲基环己胺 0.3公斤、 N,N-二甲基苄胺0.4公斤、 异辛酸钾0.2公斤、 去离子水1.2公斤、 赢创德固赛硅油 B8545 0.4公斤、 三(2-氯丙基)磷酸酯16.2公斤， 搅拌30分钟-1小时， 取样检测， 合格后包 装。 0038 将上述物料与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以1:1.2质量比混合， 通过浇筑型设备 浇筑于块状玻纤中， 进入模具热压成型， 可用于制备块状高强度聚氨酯保温体。 产品基本性 能如下： 0039 成品整体密度： 143kg/m3 0。

16、040 平面压缩强度： 860KPa 0041 泡沫体氧指数： 26.4 0042 整体工件阻燃等级： B2级 0043 泡沫闭孔率： 90 0044 20导热系数： 0.24mW/(mK) 0045 对比例1 0046 制作组合聚醚产品100公斤， 将称量好的聚醚多元醇A(平均官能度4-5， 羟值 450mgKOH/g)40.3公斤、 聚醚多元醇B(官能度3， 羟值175mgKOH/g)26.9公斤、 聚酯多元醇C (官能度2， 羟值440mgKOH/g)22.4公斤。 装入反应釜中搅拌， 然后加入N,N-二甲基环己胺0.9 公斤、 N,N-二甲基苄胺1.3公斤、 N,N-二甲基-亚丙基-六。

17、氢三嗪0.3公斤、 醋酸钾0.2公斤、 去 离子水0.5公斤、 赢创德固赛硅油B8545 0.3公斤、 三(2-氯丙基)磷酸酯6.3公斤、 染色级纳 米炭黑0.5公斤， 搅拌并研磨30分钟-1小时， 取样检测， 合格后包装。 0047 将上述物料与多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)以1:1.8质量比混合， 通过喷涂 设备均匀分布于玻纤、 蜂窝纸芯的组合件表面， 后进入模具热压成型， 可用于制备聚氨酯蜂 窝夹芯板。 产品基本性能如下： 0048 成品整体密度： 146kg/m3 0049 平面压缩强度： 775KPa 0050 泡沫体氧指数： 25.7 0051 整体工件阻燃等级： B级 说明。

18、书 3/4 页 6 CN 110951022 A 6 0052 由于减少了阻燃剂三(2-氯丙基)磷酸酯的用量， 泡沫体氧指数从26.2降低到 25.7， 工件整体阻燃等级无法达到A级阻燃。 0053 对比例2 0054 制作组合聚醚产品100公斤， 将称量好的聚醚多元醇A(平均官能度3-4， 羟值 380mgKOH/g)24.4公斤、 聚醚多元醇B(官能度2， 羟值280mgKOH/g)40.6公斤、 聚酯多元醇C (官能度2-3， 羟值175mgKOH/g)16.2公斤。 装入反应釜中搅拌， 然后加入N,N-二甲基环己胺 0.3公斤、 N,N-二甲基苄胺0.4公斤、 异辛酸钾0.2公斤、 去。

19、离子水1.2公斤、 赢创德固赛硅油 B8545 0.4公斤、 三(2-氯丙基)磷酸酯16.2公斤， 搅拌30分钟-1小时， 取样检测， 合格后包 装。 0055 将上述物料与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以1:1.2质量比混合， 通过浇筑型设备 浇筑于块状玻纤中， 进入模具热压成型， 可用于制备块状高强度聚氨酯保温体。 产品基本性 能如下： 0056 成品整体密度： 141kg/m3 0057 平面压缩强度： 750KPa 0058 泡沫体氧指数： 26.3 0059 整体工件阻燃等级： B2级 0060 泡沫闭孔率： 83 0061 20导热系数： 0.24mW/(mK) 0062 由于使用了过多的2官能度聚醚多元醇(从40份增加到50份)， 泡沫体强度性质显 著降低， 且产品固化过程受到影响， 泡沫闭孔率降低到83， 不符合产品指标要求。 0063 当然， 上述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定对本发明的实施 例范围。 本发明也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围 内所做出的均等变化与改进等， 均应归属于本发明的专利涵盖范围内。 说明书 4/4 页 7 CN 110951022 A 7 。