无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培聚氨酯泡沫及其制备方法专利检索-无土栽培无土农业专利检索查询-专利查询网

无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培聚氨酯泡沫及其制备方法

阅读：881发布：2020-05-14

专利汇可以提供无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培聚氨酯泡沫及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及聚氨酯技术领域，具体涉及一种无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培聚氨酯泡沫及其制备方法。所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇，羟值为48.0-52.0mgKOH/g，官能度2-3；采用复合起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷在催化剂的作用下共聚而成；所述复合起始剂为丙二醇、二乙二醇中的一种与甘油按摩尔比1:4-3:2混合；所述的无土栽培聚氨酯泡沫包括无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇。本发明的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇具有优异的亲水性能；其制备的无土栽培聚氨酯泡沫，开孔率高，回弹性高，稳定性好，吸水及保水性能优异；本发明还提供两者的制备方法。，下面是无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培聚氨酯泡沫及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇，其特征在于：羟值为48.0-52.0mgKOH/g，官能度2-3；采用复合起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷在催化剂的作用下共聚而成；所述复合起始剂为丙二醇、二乙二醇中的一种与甘油按摩尔比1:4-3:2混合。
2.根据权利要求1所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇，其特征在于：以质量百分数计，各原料用量如下：
3.根据权利要求1所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇，其特征在于：催化剂为磷腈类催化剂或KOH。
4.一种权利要求1-3任一项所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将复合起始剂和催化剂加入到高压反应釜中，氮气置换至氧含量≤50ppm，升温至
80-100℃，保持真空度小于-0.095MPa，抽真空脱水0.5-2h；
(2)在78-82℃温度下，连续加入聚醚多元醇设计质量4-5％的环氧丙烷进行反应，加料完毕后升温至108-112℃，再连续加入环氧乙烷进行聚合，加料完毕后继续老化反应1-2h；
然后连续加入剩余环氧丙烷进行聚合，加料完毕后老化反应1-2h，抽真空0.5-1h；
(3)最后降温至80-90℃，加入磷酸、水和吸附剂进行后处理，抽滤，得到无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇。
5.一种权利要求1-3任一项所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫，其特征在于：由A组分和B组分制成；
A组分为预聚体，由以下质量份数的原料制成：
聚醚多元醇1  50-70份，
聚醚多元醇2  30-50份，
异氰酸酯     46-74份；
B组分由以下质量份数的原料制成：
A组分和B组分的混合质量比为146:170-233:157；
所述聚醚多元醇1为无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇；
聚醚多元醇2为3官能度、300分子量的聚醚多元醇。
6.根据权利要求5所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫，其特征在于：异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯。
7.根据权利要求5所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫，其特征在于：交联剂为二乙醇胺或二乙烯三胺。
8.根据权利要求5所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫，其特征在于：催化剂为A33与T12的混合物。
9.根据权利要求5所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫，其特征在于：匀泡剂为有机硅匀泡剂L580，开孔剂为INOVOLS1900。
10.一种权利要求5所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)A组分：将聚醚多元醇1和聚醚多元醇2混合脱水后，加入异氰酸酯，在80-85℃下反应2-3h，冷却至室温备用；
(2)B组分：将植物纤维、水、交联剂、催化剂、匀泡剂和开孔剂在室温下混合均匀，即得B组分；
(3)将A组分和B组分混合后倒入模具中，在35-40℃温度下静置20-30min，然后脱模，即得无土栽培聚氨酯泡沫。

说明书全文

无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培

聚氨酯泡沫及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及聚氨酯技术领域，具体涉及一种无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇及其制备方法和无土栽培聚氨酯泡沫及其制备方法。

背景技术

[0002] 无土栽培作为农业的高新技术，把传统农业带入一个作物栽培自动化管理现代化的全新领域，不仅在生产上可降低成本，节约肥料水及劳力，简化工序，而且达到高产优质高效的目的，使得作物栽培向着工厂化、现代化发展。目前，无土栽培常用的固体基质材料主要有岩棉蛭石、砂子、煤渣及经过处理的有机基材等。传统的聚氨酯泡沫是由聚合物多元醇与异氰酸酯等反应合成而得，泡沫结构单元一般多呈疏水性，泡沫整体对水的亲合力差，不能用于无土栽培基材。

[0003] 聚氨酯泡沫的合成中，可以通过调整配方比例来控制泡沫的吸水量，控制泡沫在使用中的固、气、水的组成比例，以满足不同作物根系生长的要求。亲水吸水性聚氨酯泡沫作为无土栽培的基材，具有重量轻、基材组成可根据不同作物要求进行调整及可制成各种形状等独特的优点。但是，现有的亲水吸水性聚氨酯泡沫的吸水与保水性能有限，限制了其在植物无土栽培领域的应用。而聚醚多元醇是聚氨酯泡沫的主要原料之一，通过改进聚醚多元醇的结构特征，在聚氨酯泡沫体系中引入大量的亲水基团成为有效的手段。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇，采用复合起始剂，并通过控制环氧烷烃比例及聚合方式来设计聚醚多元醇的分子结构，制备的聚醚多元醇具有优异的亲水性能；本发明还提供其制备方法；本发明还提供一种无土栽培聚氨酯泡沫，开孔率高，回弹性高，稳定性好，吸水及保水性能优异，最高保水率达到700％；本发明还提供其制备方法。

[0005] 本发明所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇，羟值为48.0-52.0mgKOH/g，官能度2-3；采用复合起始剂与环氧丙烷、环氧乙烷在催化剂的作用下共聚而成；所述复合起始剂为丙二醇、二乙二醇中的一种与甘油按摩尔比1:4-3:2混合。

[0006] 以质量百分数计，各原料用量如下：

[0007]

[0008]

[0009] 催化剂为磷腈类催化剂或KOH。

[0010] 本发明所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇的制备方法，包括以下步骤：

[0011] (1)将复合起始剂和催化剂加入到高压反应釜中，氮气置换至氧含量≤50ppm，升温至80-100℃，保持真空度小于-0.095MPa，抽真空脱水0.5-2h；

[0012] (2)在78-82℃温度下，连续加入聚醚多元醇设计质量4-5％的环氧丙烷进行反应，加料完毕后升温至108-112℃，再连续加入环氧乙烷进行聚合，加料完毕后继续老化反应1-2h；然后连续加入剩余环氧丙烷进行聚合，加料完毕后老化反应1-2h，抽真空0.5-1h；

[0013] (3)最后降温至80-90℃，加入磷酸、水和吸附剂进行后处理，抽滤，得到无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇。

[0014] 本发明所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫，由A组分和B组分制成；

[0015] A组分为预聚体，由以下质量份数的原料制成：

[0016] 聚醚多元醇1 50-70份，

[0017] 聚醚多元醇2 30-50份，

[0018] 异氰酸酯 46-74份；

[0019] B组分由以下质量份数的原料制成：

[0020]

[0021] A组分和B组分的混合质量比为146:170-233:157；

[0022] 所述聚醚多元醇1为无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇；

[0023] 聚醚多元醇2为3官能度、分子量300的聚醚多元醇，优选为INOVOL C303，由山东一诺威新材料有限公司生产。

[0024] 异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)，优选为T80，由巴斯夫生产。

[0025] 植物纤维为山东大广新材料有限公司市售产品。

[0026] 交联剂为二乙醇胺或二乙烯三胺，优选为二乙醇胺。

[0027] 催化剂为A33与T12的混合物，A33由空气化工公司生产，T12由空气化工公司生产。

[0028] 匀泡剂为有机硅匀泡剂L580，由迈图公司生产。

[0029] 开孔剂为INOVOLS1900。

[0030] 本发明所述的无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇所制备的无土栽培聚氨酯泡沫的制备方法，包括以下步骤：

[0031] (1)A组分：将聚醚多元醇1和聚醚多元醇2混合脱水后，加入异氰酸酯，在80-85℃下反应2-3h，冷却至室温备用；

[0032] (2)B组分：将植物纤维、水、交联剂、催化剂、匀泡剂和开孔剂在室温下混合均匀，即得B组分；

[0033] (3)将A组分和B组分混合后倒入模具中，在35-40℃温度下静置20-30min，然后脱模，即得无土栽培聚氨酯泡沫。

[0034] 与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

[0035] (1)本发明采用复合起始剂，并通过控制环氧烷烃比例及聚合方式来设计聚醚多元醇的分子结构，制备的聚醚多元醇具有优异的亲水性能；

[0036] (2)本发明制备的无土栽培聚氨酯泡沫，吸水及保水性能优异，最高保水率达到700％，开孔率高，回弹性高，稳定性优异。

具体实施方式

[0037] 以下结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。

[0038] 实施例和对比例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。

[0039] 实施例1

[0040] 按以下方法制备无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇：

[0041] (1)将丙二醇212g和甘油736g，磷腈催化剂34g加入到高压反应釜中，氮气置换至氧含量≤50ppm，升温至80℃，保持真空度-0.095MPa抽真空脱水0.5h；

[0042] (2)在高压反应釜中连续加入1700g环氧丙烷进行反应，控制聚合反应温度为80±2℃，加料完成后升温到110±2℃，再连续加入25500g环氧乙烷进行聚合，加料完成后继续老化反应2h；然后连续加入环氧丙烷5852g进行聚合，加料完成后继续老化反应1h，抽真空
0.5h；

[0043] (3)将反应釜内物料温度降到80℃，加入磷酸85g、水1190g和吸附剂51g进行后处理，抽滤，得到目标聚醚多元醇1(羟值48.1mg KOH/g)，即无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇。

[0044] 实施例2

[0045] 按以下方法制备无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇：

[0046] (1)将二乙二醇424g和甘油552g，催化剂KOH75g加入到高压反应釜中，氮气置换至氧含量≤50ppm，升温至80℃，保持真空度-0.095MPa抽真空脱水0.5h；

[0047] (2)在高压反应釜中连续加入1500g环氧丙烷进行反应，控制聚合反应温度为80±2℃，加料完成后升温到110±2℃，再连续加入24000g环氧乙烷进行聚合，加料完成后继续老化反应2h；然后连续加入环氧丙烷3524g进行聚合，加料完成后继续老化反应1h，抽真空
0.5h；

[0048] (3)将反应釜内物料温度降到80℃，加入磷酸177.3g、水1050g和吸附剂45g进行后处理，抽滤，得到目标聚醚多元醇1(羟值50.4mg KOH/g)，即无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇。

[0049] 实施例3

[0050] 按以下方法制备无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇：

[0051] (1)将二乙二醇456g和甘油368g，催化剂KOH 67.5g加入到高压反应釜中，氮气置换至氧含量≤50ppm，升温至80℃，保持真空度-0.095MPa抽真空脱水0.5h；

[0052] (2)在高压反应釜中连续加入1350g环氧丙烷进行反应，控制聚合反应温度为80±2℃，加料完成后升温到110±2℃，再连续加入22950g环氧乙烷进行聚合，加料完成后继续老化反应2h；然后连续加入环氧丙烷1876g进行聚合，加料完成后继续老化反应1h，抽真空
0.5h；

[0053] (3)将反应釜内物料温度降到80℃，加入磷酸159.6g、水945g和吸附剂40.5g进行后处理，抽滤，得到目标聚醚多元醇1(羟值52.2mg KOH/g)，即无土栽培聚氨酯泡沫用聚醚多元醇。

[0054] 实施例4-9

[0055] 实施例4-6的原料组成如表1所示，实施例7-9的原料组成如表2所示；其中实施例4和实施例7采用实施例1制得的聚醚多元醇1；实施例5和实施例8采用实施例2制得的聚醚多元醇1；实施例6和实施例9采用实施例3制得的聚醚多元醇1。

[0056] 实施例4-9按以下方法制备无土栽培聚氨酯泡沫：

[0057] (1)A组分：将聚醚多元醇1和聚醚多元醇2混合脱水后，加入异氰酸酯，在82±2℃下反应2h，冷却至室温备用；

[0058] (2)B组分：将植物纤维、水、交联剂、催化剂、匀泡剂和开孔剂在室温下混合均匀，即得B组分；

[0059] (3)将A组分和B组分混合后倒入模具中，在40℃温度下静置30min，然后脱模，即得无土栽培聚氨酯泡沫。

[0060] 对比例1-2

[0061] 对比例1的原料组成如表1所示，对比例2的原料组成如表2所示。

[0062] 对比例1-2按以下方法制备无土栽培聚氨酯泡沫：

[0063] (1)A组分：将聚醚多元醇2脱水后，加入异氰酸酯，在82±2℃下反应2h，冷却至室温备用；

[0064] (2)B组分：将植物纤维、水、交联剂、催化剂、匀泡剂和开孔剂在室温下混合均匀，即得B组分；

[0065] (3)将A组分和B组分混合后倒入模具中，在40℃温度下静置30min，然后脱模，即得无土栽培聚氨酯泡沫。

[0066] 对实施例4-9和对比例1-2制备的无土栽培聚氨酯泡沫进行性能测试，测试方法如下：

[0067] (1)密度：用分析天平称量尺寸300mm×300mm×500mm的干态泡沫样品的质量，然后计算出泡沫密度；

[0068] (2)吸水率：依据GB/T 8810-2005测定；

[0069] (3)保水性：将浸水饱和的泡沫样品在25℃，每隔24小时取出计算保水性(吸水材料中被保持的水的质量与泡沫材料原始质量的比率)。

[0070] 实施例4-9和对比例1-2制备的无土栽培聚氨酯泡沫的性能测试结果如表1和表2所示。

[0071] 表1实施例4-6和对比例1制备的无土栽培聚氨酯泡沫原料组成和性能测试结果[0072]

[0073]

[0074] 表2实施例7-9和对比例2制备的无土栽培聚氨酯泡沫原料组成和性能测试结果[0075]

[0076] 由表1、表2可以看出，实施例4-9与对比例1-2相比，在泡沫密度相当的条件下，本发明在聚氨酯泡沫配方中加入聚醚多元醇1，泡沫的开孔率明显提高，吸水率和保水率也大大提高，亲水、保水性能优异。

[0077] 此外，从实施例4-9可以看出，随着聚醚多元醇1羟值的升高，聚氨酯泡沫的吸水、保水性能提高；另一方面，随着聚醚多元醇1在配方体系中的占比上升，聚氨酯泡沫材料的吸水保水性能同步提升，说明聚醚多元醇1能够有效提高泡沫材料的吸水保水性，同时也证明本发明提供的无土栽培聚氨酯泡沫制备方法能够制备吸水保水性优良的泡沫。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种番茄栽培基质	2020-05-12	52
营养液的温度控制方法、营养液的温度控制装置	2020-05-12	684
一种无土栽培蔬菜半自动根茎分段设备	2020-05-08	650
一种无土栽培架	2020-05-11	563
一种沙芥栽培箱	2020-05-12	188
农业无土栽培设备	2020-05-12	649
一种用于无土栽培蔬菜根茎分段的输送装置	2020-05-08	405
一种无土栽培用培养箱	2020-05-11	752
一种多功能立体式香蕉苗栽培装置	2020-05-13	173
一种无土栽培温室大棚固定育苗结构	2020-05-08	938