專利名稱：用于lng船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種耐超低絕熱保溫材料及其制備 方法。該材料可應(yīng)用于液化天然氣、液氮、液氧等超低溫物質(zhì)的儲存，運輸?shù)阮I(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
LNG船是運送天然液化氣主要運輸工具，其運輸離不開保溫材料，LNG船 裝卸都是通過管線進行的，但管線有各種部位，如支撐部位和一般無需要支撐的 管線部位。在支撐部位保溫材料除了承受支撐的力作用外，還受到熱應(yīng)力的作用， 現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，支撐部位容易因疲勞而產(chǎn)生破損，這對于船的絕熱保溫和安全危害是 極大的，因此支撐部位的材料除了要求其他部位的絕熱、阻燃，耐低溫、抗水的 一般性能，還要求承重較高的力學(xué)強度和硬度。但目前現(xiàn)有的材料還不能兼顧上 述的綜合性能，不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種用于 LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料及其制備方法。
為了達到上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種用于LNG船支撐部位耐 低溫絕熱保溫材料，其基本的原理是通過在發(fā)泡的聚氨酯的材料中，引入功能苯 環(huán)基團提高硬度，同時利用-Si—O容易旋轉(zhuǎn)以消除應(yīng)力，該材料是由多元醇,催 化劑，勻泡劑，發(fā)泡劑，阻燃劑，擴鏈劑組成的A組分；再與異氰酸酯類的B組 分反應(yīng)，其中A組分的各個組分質(zhì)量百分比為
多元醇 60-80%,
發(fā)泡劑 2-15%，
勻泡劑0.5-2%，
阻燃劑 2-10%，
催化劑0.5-2%，
擴鏈劑 8-15%。上所述的多元醇為苯胺為起始劑聚醚多元醇。 上所述的發(fā)泡劑是一種氟氯化烴的發(fā)泡劑。 上所述的勻泡劑為硅垸類的勻泡劑。 上所述的阻燃劑為含磷化合物阻燃劑。
上所述的催化劑為有機錫與胺類的混合物,具體的混合比例為1/120。 上述所述的擴鏈劑其結(jié)構(gòu)特征是-
其中，n值為10 100。式中R為長鏈垸基，其作用是增加在低溫下的柔靭性。
為了達到上述的目的，本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是 一種用于LNG船支撐 部位耐低溫絕熱保溫材料的制備方法，包括如下步驟:
步驟l、制備A組分，將組成A組分的多元醇，催化劑、發(fā)泡劑、、勻泡劑、 發(fā)泡劑、阻燃劑、擴鏈劑，按其質(zhì)量百分比配方后進行混合均勻，注入到發(fā)泡機
A罐里ie藏待用；
步驟2、制備B組分，選配符合摩爾比要求的異氰酸酯(OCN-R-NCO)注入到 發(fā)泡機B罐里貯藏待用；
步驟3、材料的制備，先啟動發(fā)泡機，再將A，B兩個混合組分放在槍頭中充 分混合，最后注入尺寸，大小，形狀一定的模具內(nèi)發(fā)泡成型。
本發(fā)明的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料及其制備方法的有 益效果主要體現(xiàn)在
1、 最高邵氏硬度達到了 105;
2、 抗壓強度達到了 18Mpa;
3、 導(dǎo)熱系數(shù)降低到了 0.015w/m.k以下；
4、 可以在-22()Gc低溫以上長期使用；5、 泡孔均勻，大小在90-150wm;
6、 在40(TC溫度差變化下，材料力學(xué)性能保持不變。；
本發(fā)明的用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料具有耐超低溫機械性能 (適應(yīng)寬溫度范圍急速變化)，阻燃性能好，導(dǎo)熱系數(shù)低，能有效防止管線和罐 體內(nèi)等超低溫液體的熱損耗?？蓮V泛應(yīng)用于航天，能源，食品，醫(yī)療等方面需要 力學(xué)強度高，變形性小的部位施工使用。
具體實施例方式
實施例1:
一、配比
A組分配合物的比例如下
1、 多元醇 80%，
2、 發(fā)泡劑 2%，
3、 勻泡劑 0.5°/。，
4、 阻燃劑 2%，
5、 催化劑 0.5%，
6、 擴鏈劑 15%;
'B組分異氰酸酯(MDI) NCO / OH摩爾比例為1:1。
~~■、 制備-
將以上1至6各組分混合均勻存于發(fā)泡機A料罐內(nèi)；將異氰酸酯(MDI)存 于發(fā)泡機B料罐內(nèi)；將上述諸物質(zhì)發(fā)泡機混合均勻后在40度的模具內(nèi)模壓成型。
其有益效果除在-22(TC低溫以上，300。C溫差變化下，長期使用力學(xué)性能 保持不變外，力學(xué)性能較高壓縮強度可達38Mpa，邵氏硬度為105，導(dǎo)熱系數(shù)為 0.019w/m.k，泡孔平均大小為150um。 實施例2:
一、配比
A組分配合物的比例如下-
1、 多元醇 60%，
2、 發(fā)泡劑 15%，
3、 勻泡劑 2%，4、 阻燃劑 10%，
5、 催化劑 2%，
6、 擴鏈劑 11%。
B組分異氰酸酯(MDI) NC O / OH摩爾比例為1.05 : 1 。 二、制備方法同實施例1。
其有益效果除在-22(TC低溫以上，30(TC溫差變化下，長期使用力學(xué)性能 保持不變外，壓縮強度可達28Mpa，邵氏硬度為83，導(dǎo)熱系數(shù)為0.011 w/m.k，泡 孔平均大小為90nm。
實施例3:
一、 配比
A組分配合物的比例如下
1、 多元醇 70%，
2、 發(fā)泡劑 10%，
3、 勻泡劑 1%，
4、 阻燃劑 10%，
5、 催化劑 1%，
6、 擴鏈劑 8%。
B組分異氰酸酯(MDI) NC 0 / OH比例為1.05 : 1。
二、 制備方法同實施例1。
其有益效果除在-22(TC低溫以上，30(TC溫差變化下，長期使用力學(xué)性能 保持不變外，力學(xué)、導(dǎo)熱綜合性能較好，壓縮強度可達30Mpa，邵氏硬度為95， 且導(dǎo)熱系數(shù)為0.012w/m.k，泡孔平均大小為110pm。
實施例4:
一、配比
A組分配合物的比例如下
1、 混合多元醇 75%，
2、 發(fā)泡劑 8%，
3、 勻泡劑 1%，5%， 1%，
10%。
N C O / O H比例為2 : 1<
4、 阻燃劑
5、 催化劑
6、 擴鏈劑
B組分異氰酸酯(MDI) 二、制備方法同實施例l。
其有益效果除在-22(TC低溫以上，30(TC溫差變化下，長期使用力學(xué)性能 保持不變外，導(dǎo)熱系數(shù)小僅為0.010w/m.k，泡孔平均大小為130Pm，壓縮強度 為10Mpa，邵氏硬度為101。
實施例5:
一、 配比
A組分配合物的比例如下
1、 混合多元醇
2、 發(fā)泡劑
3、 勻泡劑
4、 阻燃劑
5、 混合催化劑
6、 擴鏈劑
B組分異氰酸酯(MDI)
二、 制備方法同實施例l。
其有益效果除在-22(TC低溫以上，30(TC溫差變化下，長期使用力學(xué)性能 保持不變外，導(dǎo)熱系數(shù)小僅為0.011w/nTC，泡孔平均大小為150um，壓縮強度 為35Mpa，邵氏硬度為IOI，且-20(TC低溫下的抗沖擊性能好，不易脆裂。
所述實施例僅用于說明本技術(shù)方案，并不用于限制本發(fā)明。
68%，
12%，
1%，
3%，
1%，
15%。
N C O / 0 H比例為1. 1: 1'
8
權(quán)利要求
1. 一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料，其特征是由多元醇，催化劑，勻泡劑，發(fā)泡劑，阻燃劑，擴鏈劑組成的A組分，再與異氰酸酯類的B組分反應(yīng)；其中A組分的組成組分的質(zhì)量百分比含量為多元醇60-80％，發(fā)泡劑2-15％，勻泡劑0.5-2％，阻燃劑2-10％，催化劑0.5-2％，擴鏈劑8-15％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料， 其特征是所述的多元醇是指苯胺為起始劑聚醚多元醇。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料， 其特征是所述的發(fā)泡劑為氟氯化烴發(fā)泡劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料，其特 征是所述的勻泡劑為硅烷類的勻泡劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料， 其特征是所述的阻燃劑為磷類的阻燃劑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料，其特征是所述的催化劑為有機錫與胺類的混合物，胺類與有機錫的混合比為120/1。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料，其特征是所述的擴鏈劑其結(jié)構(gòu)特征是<formula>formula see original document page 2</formula>其中，R為垸基，n值為10 100。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料，其特征是所述異氰酸酯類的B組分為含端-NCO基團的物質(zhì)中的至少一種；其分子結(jié)構(gòu)式為OCN-R-NCO，式中R為小分子或大分子鏈段；其用量是按其官能團 NC0與混合多元醇中的-OH官能團按摩爾量計算，其比例范圍在1. 0—2. 0之間。
9、制備權(quán)利要求1所述的一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料的方法，其特征是包括以下步驟步驟l、制備A組分，將組成A組分的混合多元醇，催化劑、發(fā)泡劑、、勻泡 劑、發(fā)泡劑、阻燃劑、擴鏈劑，按其質(zhì)量百分比配方后進行混合均勻，注入到發(fā)泡機A罐里IC藏待用；步驟2、制備B組分，選配符合摩爾比要求的異氰酸酯(0CN-R-NC0)注入到 發(fā)泡機B罐里貯藏待用；步驟3、材料的制備，先啟動發(fā)泡機，再將A,B兩個混合組分放在槍頭中充 分混合，最后注入尺寸，大小，形狀一定的模具內(nèi)發(fā)泡成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料及其制備方法，該種用于LNG船支撐部位耐低溫絕熱保溫材料是由多元醇為60-80％，催化劑為0.5-2％，勻泡劑為0.5-2％，發(fā)泡劑為2-15％，阻燃劑為2-10％，擴鏈劑為8-15％組成的A組分；再與異氰酸酯類的B組分反應(yīng)制備而獲得。該材料可以在+200℃與-200度溫度下用于LNG船支撐部位，具有硬度高，抗壓性好，變形性小，耐水性好，導(dǎo)熱系數(shù)小優(yōu)點。
文檔編號C08G101/00GK101531749SQ20091003071
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者張?zhí)熵? 沈純林, 高延敏 申請人:江蘇科技大學(xué);滬東中華造船(集團)有限公司