高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板原料组合物、内墙装饰板及其制备方法与流程

1.本技术涉及聚氨酯和建筑材料技术领域。具体来说，本技术涉及一种高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板原料组合物、内墙装饰板及其制备方法。


背景技术：

2.聚氨酯材料具有质量轻、保温效果好、隔音效果好、便于施工等优点，聚氨酯材料制作的各种保温板材广泛应用于墙体保温以及装饰。例如zl200510045523.9公开了一种聚氨酯硬泡板材，在聚氨酯层上下面各有一层聚合物片材，片材中含有无纺布。zl200920039147.6公开了一种聚氨酯板材保温装饰板，其聚氨酯发泡板外侧附着有涂料饰面层，装饰层外侧附着有罩面层。cn202139785u公开了一种珍珠岩与聚氨酯复合内墙装饰板，其结构依次为外墙石材装饰板、珍珠岩复合层和聚氨酯保温层。此类聚氨酯生产工艺比较复杂，后期处理也较繁琐。市面常见的聚氨酯装饰板是将硬泡聚氨酯与不同饰面(常见铝板)板材进行复合生产，但其内表面抗冲击强度较差，为提高抗冲击强度，一般采用水泥砂浆层或无机板等进行复合增强处理，结果导致整体工序增加，同时使板材质量增加。
3.为此，本领域持续需要开发一种高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板原料组合物、内墙装饰板及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中聚氨酯内墙装饰板抗冲击强度低的不足，在成本不提高的情况下，提供了一种聚氨酯内墙装饰板原料组合物。采用本文所述的聚氨酯内墙装饰板原料组合物可显著提升所得聚氨酯内墙装饰板的抗冲击强度。且本文所述的聚氨酯内墙装饰板制备工艺简单，不会增加生产成本。
5.本技术之目的在于提供一种利用如上所述的原料组合物来制备高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板的方法。
6.本技术之目的还在于提供一种通过如上所述的方法所制备的高强度耐冲击内墙装饰板。
7.为了解决上述技术问题，本技术提供下述技术方案。
8.在第一方面中，本技术提供一种高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板原料组合物，包含组合聚醚多元醇和异氰酸酯，其特征在于，以重量份数为基准计，所述组合聚醚多元醇包含以下原料组分：
9.25～35份第一种聚醚多元醇；
10.50～60份第二种聚醚多元醇；
11.5～10份第三种聚醚多元醇；
12.10～15份聚酯多元醇；
13.3-5份小分子扩链剂；
14.2～3份泡沫稳定剂；
15.2.5～5份催化剂；
16.10～20份阻燃型降粘剂；以及
17.0.2-0.5份化学发泡剂；
18.其中所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份；
19.其中，所述第一种聚醚多元醇平均官能度为6～7，羟值为410-440mgkoh/g，在25℃下的粘度为28000～36000mpa
·
s，水分小于0.10wt％；
20.其中，所述第二种聚醚多元醇官能度为4～4.5，羟值为54.5-57.5mgkoh/g，在25℃下的粘度为2500～3500mpa
·
s，水分小于0.10wt％；
21.其中，所述第三种聚醚多元醇官能度为2，羟值为245-275mgkoh/g，在25℃下的粘度为270～370mpa
·
s，水分小于0.02wt％；
22.其中，所述第一种聚酯多元醇官能度为2，羟值为70mgkoh/g，在25℃下的粘度为1900mpa
·
s，水分小于0.15wt％。
23.在第一方面的一种实施方式中，所述第一种聚醚多元醇为由句容宁武化工有限公司提供的聚醚多元醇nl-8234；
24.所述第二种聚醚多元醇为由句容宁武化工有限公司提供的聚醚多元醇nj-4110；
25.所述第三种聚醚多元醇为由山东蓝星东大有限公司提供的聚醚多元醇dl2000；
26.所述聚酯多元醇为由南京金陵斯泰潘化学有限公司提供的聚酯多元醇pop-70。
27.在第一方面的一种实施方式中，所述小分子扩链剂为二甲硫基甲苯二胺和/或二乙基甲苯二胺；
28.所述泡沫稳定剂为b8545和/或l6863；
29.所述催化剂为胺类催化剂或者有机金属催化剂；
30.所述降粘型阻燃剂为括磷酸三(2-氯丙基)酯和/或磷酸三乙酯；
31.所述化学发泡剂为水。
32.在第一方面的一种实施方式中，所述催化剂为下述中的一种或多种：pc-5、pc-8、pc-41和t-12；
33.所述水为去离子水。
34.在第一方面的一种实施方式中，所述异氰酸酯包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
35.在第一方面的一种实施方式中，所述组合聚醚多元醇和所述异氰酸酯的质量比为1:(1.0-1.1)，较佳地为1:1.0。
36.在第二方面中，本技术提供一种制备高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
37.s1：在基材表面上形成第一聚氨酯泡沫层，得到含第一聚氨酯泡沫层的基材；
38.s2：在所述含第一聚氨酯泡沫层的基材的第一聚氨酯泡沫层上形成第二聚氨酯泡沫层，得到所述高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板；
39.其中，所述第一聚氨酯泡沫层由如第一方面所述的高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板原料组合物发泡后制得。
40.在第二方面的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
41.(1)将如第一方面所述的组合聚醚多元醇与异氰酸酯在高压发泡机中混合，通过
混合头喷涂于向前行进的基材上，用毛刷将料液均匀地涂在基材上，形成一层厚度为1～2mm的第一聚氨酯泡沫层；
42.(2)然后，将常规密度装饰板组合聚醚多元醇与异氰酸酯在高压发泡机中混合，通过混合头喷涂于向前行进的上述第一聚氨酯泡沫层之上，随后进入到层压机发泡，充满面层空间，发泡完成制得所述高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板。
43.在第二方面的一种实施方式中，所述第一聚氨酯泡沫层的密度为150～250kg/m3。
44.在第三方面中，一种通过如第二方面所述的方法所制备的高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板。
45.与现有技术相比，本发明的积极效果在于：
46.(1)本技术的组合聚醚为全水高密度体系，用于装饰板，可提高装饰板的抗冲击强度，提高装饰板在使用过程中的使用寿命，同时可以降低常规装饰板的密度，可由60～80kg/m3降低到50～60kg/m3,在聚氨酯泡沫上的成本不会增加。
47.(2)通常装饰板基材(底面层)为5mm铝板，可以降低铝板的厚度至3mm，降低产品成本，同时可提高装饰板抗冲击强度。
具体实施方式
48.除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本技术中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本技术的提交日期同步的。在适用的情况下，本技术中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本技术中提供的任何定义不一致，则以本技术中提供的术语定义为准。
49.本技术中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量，熔体指数等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本技术中。还应指出，本文中的术语“第一”、“第二”等不限定先后顺序，只是为了区分不同结构的物质。
50.关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。
51.术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本技术中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本技术中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，除了对操作性能所必要的那些，术语“基本上由
……
组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由
……
组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。
52.在第一方面中，本技术提供一种高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板原料组合物，包含组合聚醚多元醇和异氰酸酯，其特征在于，以重量份数为基准计，所述组合聚醚多元醇包含以下原料组分：
53.25～35份第一种聚醚多元醇；
54.50～60份第二种聚醚多元醇；
55.5～10份第三种聚醚多元醇；
56.10～15份聚酯多元醇；
57.3-5份小分子扩链剂；
58.2～3份泡沫稳定剂；
59.2.5～5份催化剂；
60.10～20份阻燃型降粘剂；以及
61.0.2-0.5份化学发泡剂；
62.其中所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份；
63.其中，所述第一种聚醚多元醇平均官能度为6～7，羟值为410-440mgkoh/g，在25℃下的粘度为28000～36000mpa
·
s，水分小于0.10wt％；
64.其中，所述第二种聚醚多元醇官能度为4～4.5，羟值为54.5-57.5mgkoh/g，在25℃下的粘度为2500～3500mpa
·
s，水分小于0.10wt％；
65.其中，所述第三种聚醚多元醇官能度为2，羟值为245-275mgkoh/g，在25℃下的粘度为270～370mpa
·
s，水分小于0.02wt％；
66.其中，所述第一种聚酯多元醇官能度为2，羟值为70mgkoh/g，在25℃下的粘度为1900mpa
·
s，水分小于0.15wt％。
67.在一种实施方式中，在所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份的情况下，所述组合聚醚多元醇可包含25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35份或者它们中任意两个数值之间的范围或子范围的第一种聚醚多元醇。
68.在一种实施方式中，在所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份的情况下，所述组合聚醚多元醇可包含：50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60份或者它们中任意两个数值之间的范围或者子范围的第二种聚醚多元醇；
69.在一种实施方式中，在所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份的情况下，所述组合聚醚多元醇可包含5、6、7、8、9、10份或者它们中任意两个数值之间的范围或者子范围的第三种聚醚多元醇。
70.在一种实施方式中，在所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份的情况下，所述组合聚醚多元醇可包含10、11、12、13、14、15份或者它们中任意两个数值之间的范围或者子范围的聚酯多元醇。
71.在一种实施方式中，在所述聚醚多元醇和聚酯多元醇的总重量份数为100重量份的情况下，所述组合聚醚多元醇可包含3、3.5、4.0、4.5或者5份小分子扩链剂；2、2.5或者3份泡沫稳定剂；2.5、3.0、3.5、4.0、4.5或者5份催化剂；10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或
者20份阻燃型降粘剂；以及0.2、0.3、0.4、0.4或者0.5份化学发泡剂。
72.聚醚多元醇
73.聚醚多元醇是主链含有醚键(—r—o—r—)，端基或侧基含有大于2个羟基(—oh)的低聚物。聚醚多元醇是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。氧化烯烃主要是氧化丙烯(环氧丙烷)和氧化乙烯(环氧乙烷)，其中以环氧丙烷最为重要。多元醇起始剂有丙二醇、乙二醇等二元醇，甘油三羟甲基丙烷等三元醇及季戊、四醇、木糖醇、山梨醇、蔗糖等多元醇；胺类起始剂为二乙胺、二乙烯三胺等。
74.在一些实施方式中，聚醚多元醇和聚酯多元醇的粘度可分别独立地为本领域常规粘度，例如为动力粘度。该动力粘度一般采用旋转粘度计测得。
75.在一些实施方式中，第一种聚醚多元醇nl-8234由句容宁武化工有限公司提供，其平均官能度约为6～7，羟值为410-440mgkoh/g，在25℃下的粘度为28000～36000mpa
·
s，水分小于0.10wt％。
76.在一些实施方式中，第二种聚醚多元醇nj-4110由句容宁武化工有限公司提供，其官能度为4～4.5，羟值为54.5-57.5mgkoh/g，在25℃下的粘度为2500～3500mpa
·
s，水分小于0.10wt％。
77.在一些实施方式中，第三种聚醚多元醇dl2000由山东蓝星东大有限公司提供，其官能度约为2，羟值为245-275mgkoh/g，在25℃下的粘度为270～370mpa
·
s，水分小于0.02wt％。
78.在一些实施方式中，聚酯多元醇pop-70由南京金陵斯泰潘化学有限公司提供，其官能度为2，羟值为70mgkoh/g，在25℃下的粘度为1900mpa
·
s，水分小于0.15wt％。
79.在一种实施方式中，所述小分子扩链剂为二甲硫基甲苯二胺dmtda和/或二乙基甲苯二胺detda。
80.在一种实施方式中，所述泡沫稳定剂为b8545和/或l6863。
81.在一种实施方式中，所述催化剂为胺类催化剂或者有机金属催化剂。
82.在一种实施方式中，所述降粘型阻燃剂为括磷酸三(2-氯丙基)酯和/或磷酸三乙酯。
83.在一种实施方式中，所述化学发泡剂为水，优选地为所述水为去离子水。
84.在第一方面的一种实施方式中，所述催化剂为下述中的一种或多种：pc-5、pc-8、pc-41和t-12。
85.在第一方面的一种实施方式中，所述异氰酸酯包括多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
86.在第一方面的一种实施方式中，所述组合聚醚多元醇和所述异氰酸酯的质量比为1:(1.0-1.1)，较佳地为1:1.0。
87.在第二方面中，本技术提供一种制备高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
88.s1：在基材表面上形成第一聚氨酯泡沫层，得到含第一聚氨酯泡沫层的基材；
89.s2：在所述含第一聚氨酯泡沫层的基材的第一聚氨酯泡沫层上形成第二聚氨酯泡沫层，得到所述高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板；
90.其中，所述第一聚氨酯泡沫层由如第一方面所述的高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰
板原料组合物发泡后制得。
91.在第二方面的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
92.(1)将如第一方面所述的组合聚醚多元醇与异氰酸酯在高压发泡机中混合，通过混合头喷涂于向前行进的基材上，用毛刷将料液均匀地涂在基材上，形成一层厚度为1～2mm的第一聚氨酯泡沫层；
93.(2)然后，将常规密度装饰板组合聚醚多元醇与异氰酸酯在高压发泡机中混合，通过混合头喷涂于向前行进的上述第一聚氨酯泡沫层之上，随后进入到层压机发泡，充满面层空间，发泡完成制得所述高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板。
94.在第二方面的一种实施方式中，所述第一聚氨酯泡沫层的密度为150～250kg/m3。
95.在第三方面中，一种通过如第二方面所述的方法所制备的高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板。
96.在一种具体实施方式中，本技术提供一种高强度耐冲击聚氨酯内墙装饰板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将所述组合聚醚多元醇与异氰酸酯在高压发泡机中混合，通过混合头喷涂于向前行进的底面层上，用毛刷将料液均匀地涂在底面层上，形成一层1～2mm的高密度(150～250kg/m3)聚氨酯层。然后常规密度装饰板组合料与异氰酸酯在高压发泡机中混合喷涂于向前行进的上述带有一层高密度聚氨酯泡沫的底面层上。随后进入到层压机发泡，充满面层空间，发泡完成制得装饰板。
97.在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
98.本发明所用试剂和原料均市售可得。
99.本发明中的百分比为各成分占原料总量的质量百分比。
100.实施例
101.下面将结合本技术的实施例，对本技术的技术方案进行清楚和完整的描述。如无特别说明，所用的试剂和原材料都可通过商业途径购买。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
102.以下实施例中所用到的原料来源如下：
103.聚醚多元醇nj-8243、购于句容宁武化工有限公司。
104.所述聚醚多元醇nj-4110购于句容宁武化工有限公司
105.聚醚多元醇dl2000购于山东蓝星东大有限公司。
106.聚酯多元醇pdp购于南京金陵斯泰潘化学有限公司。
107.硅酮类泡沫稳定剂b-8545购于赢创工业集团。
108.异氰酸醚为聚合mdi，购于烟台万华，型号pm200。
109.实施例1-3
110.实施例1-3中组合聚醚的原料组合物及异氰酸醚的各组分的重量份数具体如表1所示。
111.表1实施例1-3的聚氨酯内墙装饰板原料组合物配方。
[0112][0113]
(1)组合聚醚多元醇的制备
[0114]
将除了异氰酸醚外的其它组分在不锈钢混合釜中均匀混合45min，搅拌均匀即可。
[0115]
(2)聚氨酯泡沫的制备
[0116]
将所述的组合聚醚和异氰酸醚按照比例在25℃压发泡机中混合，通过混合头喷涂于向前行进的3mm铝板表面上，用毛刷将料液均匀地涂在铝板表面上，形成一层1～2mm的高密度聚氨酯层。然后常规密度装饰板组合料与异氰酸酯在高压发泡机中混合喷涂于向前行进的上述带有一层高密度聚氨酯泡沫的底面层上。随后进入到层压机发泡，充满面层空间，发泡完成制得装饰板。
[0117]
常规密度装饰板组合料配方如下：
[0118]
yd-1050(购自河北亚东化工集团有限公司):30重量份；
[0119]
yd-8315(购自河北亚东化工集团有限公司):40重量份
[0120]
yd-8345(购自河北亚东化工集团有限公司):30重量份
[0121]
硅油b8525(购自上海麦豪新材料科技有限公司):3重量份
[0122]
水：0.8重量份
[0123]
pc-5：0.8重量份
[0124]
pc-8：2.0重量份
[0125]
tmr-2:1.3重量份
[0126]
tcpp：25重量份
[0127]
245fa：10重量份。
[0128]
效果实施例
[0129]
对实施例1-3制成聚氨酯内墙装饰板进行测试，测试结果见下表2。
[0130]
表2实施例1-3的聚氨酯内墙装饰板的性能参数。
[0131][0132]
由表2可知，本发明所得的聚氨酯泡沫具有更高的压缩强度和更好的低温尺寸稳定性。
[0133]
表2中性能测试所遵循的标准如下：
[0134]
芯密度测试标准：gb/t6343-1995
[0135]
低温尺寸稳定性测试标准：gb8811-88
[0136]
压缩强度测试标准：gb8813-88。
[0137]
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本技术披露的内容，在不脱离本技术范围和精神的情况下做出的改进和修改都本技术的范围之内。