硬质聚氨酯泡沫及其制备方法、冰箱与流程

本申请涉及冰箱生产，例如涉及一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法、冰箱。

背景技术：

1、聚氨酯泡沫因其导热系数低、尺寸稳定性好，在冰箱、冷柜、冷藏车、隔热板、管道保温等领域具有广泛的应用，随着聚氨酯行业的快速发展，节能环保的标准不断提升，对聚氨酯泡沫的性能要求也逐渐提高。

2、为了进一步提高聚氨酯泡沫的保温性能，相关技术公开了一种硬质聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：将多元醇组合物、催化剂、水和泡沫稳定剂，在25±5℃下加压至0.5～1.5mpa进行物理混合，搅拌0.5～1.5小时，得到第一混物；将物理发泡剂与成核添加剂在20±5℃下物理混合得到第二混合物；将第一混合物与第二混合物通过静态混合器均匀混合，得到第三混合物；在20±3℃温度条件下，将第三混合物与多异氰酸酯按比例通过高压枪头进行混合发泡，枪头压力为11-15mpa，制得硬质聚氨酯泡沫。

3、在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

4、采用相关技术中的制备方法所制备出的硬质聚氨酯泡沫虽然能够提高聚氨酯材料的保温性能，但是其导热系数在18.6mw/mk以上，其保温性能存在继续优化的空间。

5、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供了一种硬质聚氨酯泡沫及其制备方法、冰箱，以降低硬质聚氨酯泡沫导热系数的目的，进一步提高聚氨酯泡沫的保温性能。

3、在一些实施例中，硬质聚氨酯泡沫，以重量份计，包括以下组分：多元醇混合物100重量份，物理发泡剂10～20重量份，水1～2重量份，催化剂2～4重量份，泡沫稳定剂1.5～3重量份，全氟-4-甲基-2-戊烯4～15重量份和聚合异氰酸酯混合物；所述聚合异氰酸酯混合物的聚合异氰酸酯指数为1.01～1.1，平均官能度为2.7～2.8。

4、可选地，所述物理发泡剂包括环戊烷。

5、可选地，所述泡沫稳定剂包括聚二甲基硅氧烷/聚环氧烷接枝共聚物。

6、可选地，所述聚二甲基硅氧烷/聚环氧烷接枝共聚物分子量为5000～13500，其中聚硅氧烷质量占比30％～60％，聚环氧烷分子量为500～2000，聚环氧烷中的环氧乙烷质量比例大于60％。

7、可选地，所述多元醇混合物，以重量份计，包括以下组分：以甲苯二胺为起始剂与氧化烯反应得到的聚环氧烷聚醚20～50重量份，其羟值为350mgkoh/g～550mgkoh/g；以山梨醇为起始剂与氧化烯反应得到的聚环氧烷聚醚10～30重量份，其羟值为350mgkoh/g～450mgkoh/g；以三羟甲基丙烷为起始剂与氧化烯反应得到的聚环氧烷聚醚0～15重量份，其羟值为270mgkoh/g～350mgkoh/g；以丙三醇为起始剂与氧化烯反应得到的聚环氧烷聚醚0～15重量份，其羟值为270mgkoh/g～380mgkoh/g；苯酐聚酯多元醇5～10重量份，其羟值为350mgkoh/g～390mgkoh/g；和，以蔗糖和甘油为混合起始剂与氧化烯反应得到的聚环氧烷聚醚20～50重量份，其羟值为380mgkoh/g～530mgkoh/g，其中，蔗糖和甘油的用量比为3:2。

8、可选地，所述催化剂包括：发泡催化剂、三聚催化剂和凝胶催化剂，三者之间的质量比依次为1：1～2：3～4。

9、可选地，所述聚合异氰酸酯混合物中的nco摩尔百分含量为30％～32％。

10、在一些实施例中，硬质聚氨酯泡沫的制备方法包括：将多元醇混合物、物理发泡剂、水、催化剂和泡沫稳定剂进行预混合，获得第一混合物；将第一混合物与全氟-4-甲基-2-戊烯进行高压高速静态混合，获得第二混合物；其中，所述高压高速静态混合的混合压力为8mpa～20mpa，流体流量为100ml/s～1100ml/s；将第二混合物与聚合异氰酸酯混合物进行高压混合，获得硬质聚氨酯泡沫；其中，所述高压混合的混合压力为8mpa～20mpa。

11、在一些实施例中，所述冰箱包括：箱体，包括内胆和外壳，以及设置于所述内胆和所述外壳之间的发泡层；其中，所述发泡层的材质包括如上述的硬质聚氨酯泡沫。

12、本公开实施例提供的硬质聚氨酯泡沫及其制备方法、冰箱，可以实现以下技术效果：

13、本公开实施例将多元醇混合物、物理发泡剂、水、催化剂和泡沫稳定剂进行预混合。再与全氟-4-甲基-2-戊烯进行高压高速静态混合，该高压高速静态混合方式能够大大提高全氟-4-甲基-2-戊烯的混合量，以提高混合效果。进而在混合状态较佳的情况下再与聚合异氰酸酯混合物进行高压混合，减少了混合后的全氟-4-甲基-2-戊烯的分层现象。同时，由于全氟-4-甲基-2-戊烯表面张力极低，使空气在高压高速混合时分散度增大、气体分子需克服液体表面张力降低，更易形成微小的气体体积单元而形成更多的气泡核。因此通过本发明所获得的硬质聚氨酯泡沫的泡孔能够减小到72μm左右，导热系数能够降低到15.5mw/mk左右。相较于相关技术，本公开实施例制备出的硬质聚氨酯的泡孔变得更加微小细密、均匀，从而实现了降低硬质聚氨酯泡沫导热系数的目的，提高了聚氨酯泡沫的保温性能。

14、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

技术特征：

1.一种硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述物理发泡剂包括环戊烷。

3.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述泡沫稳定剂包括聚二甲基硅氧烷/聚环氧烷接枝共聚物。

4.根据权利要求3所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷/聚环氧烷接枝共聚物分子量为5000～13500，其中聚硅氧烷质量占比30％～60％，聚环氧烷分子量为500～2000，聚环氧烷中的环氧乙烷质量比例大于60％。

5.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述多元醇混合物，以重量份计，包括以下组分：

6.根据权利要求1所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述催化剂包括：发泡催化剂、三聚催化剂和凝胶催化剂，三者之间的质量比依次为1：1～2：3～4。

7.根据权利要求1至6任一项所述的硬质聚氨酯泡沫，其特征在于，所述聚合异氰酸酯混合物中的nco摩尔百分含量为30％～32％。

8.一种如权利1至7任一项所述的硬质聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述高压高速静态混合的混合压力为12mpa～18mpa，流体流量为600ml/s～1100ml/s。

10.一种冰箱，其特征在于，包括：

技术总结本申请涉及冰箱生产技术领域，公开一种硬质聚氨酯泡沫，以重量份计，包括以下组分：多元醇混合物100重量份，物理发泡剂10～20重量份，水1～2重量份，催化剂2～4重量份，泡沫稳定剂1.5～3重量份，全氟‑4‑甲基‑2‑戊烯4～15重量份和聚合异氰酸酯混合物；所述聚合异氰酸酯混合物的聚合异氰酸酯指数为1.01～1.1，平均官能度为2.7～2.8。相较于相关技术，本公开实施例制备出的硬质聚氨酯的泡孔变得更加微小细密、均匀，从而实现了降低硬质聚氨酯泡沫导热系数的目的，提高了聚氨酯泡沫的保温性能。本申请还公开一种硬质聚氨酯泡沫的制备方法、冰箱。技术研发人员：夏中良,张帅,周罗强,刘增建,高翔,杨志敏,华裕杰,刘晶晶,高玉强,尹传祥受保护的技术使用者：青岛海尔电冰箱有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17