文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
用于LNG船聚氨酯绝热材料制备
姓名:彭智
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:王新灵
20090101
上海交通大学硕士学位论文
用于 LNG 船聚氨酯绝热材料制备
摘要
本课题主要研究用于 LNG 船的特殊聚氨酯泡沫材料,针对常用泡沫材料在
超低温下(-162℃)存在的尺寸稳定性差、力学性能要求高等特点以及全水发泡
中存在的孔径过大、孔径分布较宽等孔结构问题,探讨了在聚氨酯泡沫合成过程
中化学、物理和工艺等因素对泡沫性能、孔结构的影响情况。并通过深入分析各
个影响因素的微观机理,探索实践全水发泡技术的可能性。
用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)和热
重分析(TGA)对合成的聚氨酯泡沫材料,进行结构和化学组成的分析以及泡孔
形态的观测。主要研究了催化剂、表面活性剂、化学发泡剂、阻燃剂等对形成泡
沫的影响程度,并对各自的作用机理进行深入的分析。结果表明,泡沫均匀成孔
必须实现发气反应和凝胶反应间的速率平衡,其中叔***催化剂与有机锡催化剂间
的用量比是影响反应平衡的首要因素。发泡剂水的用量,MDI 指数以及温度的
变化都对凝胶反应与发气反应间的平衡有影响。一定范围内增加硅油表面活性剂
用量可明显改善聚醚泡沫孔径,但导致聚氨酯泡沫压缩强度下降。阻燃剂主要分
布在泡沫孔壁和泡孔中。
通过研究最终实现了对泡沫孔径的良好控制;同时制备了能满足 LNG 船使
用要求的聚氨酯绝热材料。
关键词:聚氨酯硬泡;全水发泡;阻燃;压缩强度;尺寸稳定性
I
上海交通大学硕士学位论文
Preparation of Water-blown Polyurethane
Rigid Foam Based on LNG Tankers
ABSTRACT
In this paper a kind of insulation materials used for LNG Tankers was
synthesized, and showed better dimensional stability pressive strength at a
very low temperature(-162℃), based on good understanding on mechanism of
controlling cellular structure of polyurethane foam and study the effects of some
important parameters on the cellular structure of water-blown technology. The work
was focus on the controlling of cell structure after the fine foaming was got.
The structures, ponents and cell morphology of polyurethane foam
were characterized by FTIR, SEM, DSC and TGA. The effects of polyols, catalysts,
blowing agent, isocyanate index and fire retardant on properties of water-blown rigid
PU foam were was concluded that controlling the equilibrium of
blowing reaction and gelling reaction is critical for finely foaming, and the dosage
ratio of amine catalyst and stannum catalyst was the main factor, which has an impact
on the equilibrium. The change of dosage of water blowing agent, MDI index or
temperature can impact the equilibrium. The surfactant can improve the morphology
of the cell, b