一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法与流程

本发明涉及硅油制备领域，尤其涉及一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法。

背景技术：

1、聚氨酯泡沫主要由聚醚或聚酯多元醇、异氰酸酯、发泡剂、催化剂和硅油等组成。其中，聚醚或聚酯多元醇是聚氨酯泡沫的主要基体，具有良好的柔韧性和弹性，能够提供泡沫材料所需的物理性能。异氰酸酯是聚氨酯泡沫的交联剂，通过与多元醇反应形成聚合物网络结构，使泡沫材料具有一定的强度和稳定性。发泡剂用于产生气泡，形成泡孔。催化剂用于促进聚合反应，加速聚合物的形成。而硅油在发泡过程中也起着重要的作用。

2、聚氨酯泡沫用硅油多属于聚醚改性有机硅类表面活性剂，在体系中起到的主要作用如下：(1)乳化增溶：硅油作为两亲性非离子性表面活性剂，能够使体系中各个组分相容性提高，在搅拌下混溶成细小的乳液，充分接触；(2)起泡成核：降低表面张力，减小气液界面间的相互作用力，有利于泡核的起泡生长；(3)稳定气泡：溶解聚脲，并使其在体系中均匀分布，从而稳定泡沫。硅油的这三个主要作用决定了组合料的相容性、储存稳定性、泡沫流动性、泡孔均匀程度、导热系数、表面性能等性能。不同应用领域的聚氨酯泡沫，对硅油具体的性能要求不同，因此需要用到结构特定的硅油。

3、聚氨酯保温板和其他保温或防水材料相比，具有高强度、低导热系数、绝缘、防水、抗变形能力强、化学稳定性好等的优势，被广泛应用于建筑、冷库、化工罐体、船舶、桥梁、管道等领域。当前，建筑用聚氨酯保温板需求持续增加；同时，受国民生活水平、消费需求不断提升影响，冷链运输行业景气度持续上升，进而促使聚氨酯保温板需求不断增加，行业展现出良好发展前景。

4、聚氨酯保温板通常对泡沫的导热系数及表面性能有较高的要求。通过提高硅油的成核性和稳泡性能，可以提高泡沫的闭孔率，使泡孔更加细密，降低泡沫的导热系数；通过调整硅油的乳化性能可以改善泡沫的表面性能，减少缺陷。随着技术的发展，同时，对于产品安全和环保的要求日益提高，聚氨酯保温板材在不同的领域出现了新的需求和发展。如：环保发泡剂的更新换代；对于建筑、冷库等保温材料的阻燃性能提出更高的要求，聚氨酯泡沫体系随之发生变化，因此与之相匹配的硅油需要进行开发和调整。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，采用本发明方法进行硅油的制备，制备的硅油亲水性好，表面张力佳。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，具体包括以下步骤：

4、s1：高含氢硅油的改性；将高含氢硅油与八甲基环四硅氧烷混合后加入催化剂进行反应，再加入封端剂继续反应，纯化后得到改性高含氢硅油；

5、反应方程式为：

6、

7、s2：亲水改性高含氢硅油的制备：将所述改性高含氢硅油与醚混合后加入催化剂进行反应，再加入菊粉进行继续反应，纯化后得到所述聚醚改性高含氢硅油。

8、反应方程式为：

9、

10、菊粉中含有大量的亲水性羟基，可利用其具有良好的稳定性、优异的界面性等特性对硅油进行改性。

11、进一步地，所述步骤s1中所述催化剂为硫酸。

12、强酸性物质是阳离子催化开环聚合反应常用的催化剂，常用是有硫酸、三氟甲磺酸、大孔强酸性阳离子交换树脂以及酸性白土等。其中，三氟甲磺酸的价格最为昂贵，公斤价格超过1000元，所以在实际的大生产中不具有经济性；大孔强酸性阳离子交换树脂在使用前必须经过高温干燥，硫酸是一种催化效率高，同时其价格非常低廉，在大生产中很具有经济性，所以选用硫酸作为合成端含氢硅油的催化剂。

13、进一步地，所述步骤s1中封端剂为六甲基二硅氧烷。

14、在缩聚反应中，形成的聚合物两端通常都存在活性功能团，在适宜的功能团存在时，聚合物分子链端仍能继续参与反应，使链长大，为了消除端基的活性，可以加入六甲基二硅氧烷，使端基官能团消失。

15、进一步地，所述所述步骤s1中反应需在惰性气体保护下进行。

16、进一步地，所述步骤s2中醚为烯丙基缩水甘油醚。

17、引入大量的聚醚基团，而氨基基团相对较少，可以增强其亲水性性能。

18、进一步地，所述步骤s2中催化剂为氯铂酸催化剂。

19、进一步地，所述步骤s2中菊粉与改性高含氢硅油的质量比为1:1-1:3。

20、进一步地，所述步骤s2中反应需在惰性气体保护下进行。

21、本发明还提供一种一种应用于聚氨酯保温板材的硅油，采用上述方法进行制备。

22、与现有技术相比：本发明的有益效果是：

23、1、利用烯丙基缩水甘油醚与含氢硅油进行硅氢加成反应，使长硅链引入环氧基，然后再用菊粉中的羟基与环氧基反应，对含氢硅油进行亲水改性。

技术特征：

1.一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中所述催化剂为硫酸。

3.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中封端剂为六甲基二硅氧烷。

4.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中反应需在惰性气体保护下进行。

5.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中醚为烯丙基缩水甘油醚。

6.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中催化剂为氯铂酸催化剂。

7.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中菊粉与改性高含氢硅油的质量比为1:1-1:3。

8.根据权利要求1所述的一种应用于聚氨酯保温板材的硅油的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中反应需在惰性气体保护下进行。

9.一种应用于聚氨酯保温板材的硅油，采用权利要求1-8任意一项所述制备方法进行制备。

技术总结本发明一种应用于聚氨酯保温板材的硅油及其制备方法，具体包括以下步骤：S1：高含氢硅油的改性；将高含氢硅油与八甲基环四硅氧烷混合后加入催化剂进行反应，再加入封端剂继续反应，纯化后得到改性高含氢硅油；S2：亲水改性高含氢硅油的制备：将所述改性高含氢硅油与醚混合后加入催化剂进行反应，再加入菊粉进行继续反应，纯化后得到所述聚醚改性高含氢硅油。本发明提供的制备方法，可调控硅油的亲水性及表面张力，具有广阔的应用前景。技术研发人员：陈良勇,王斌,陶波,李忠军受保护的技术使用者：安徽恒光聚氨酯材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4