广州聚乙烯聚氨酯夹克管生产单位

  硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保冷。

有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。另外，它还具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达20～30年以上，使用温度-190～120℃。

　　聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。通常聚酯在强度、耐温性能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受到限制。

1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能

　　硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5 s后离火，在1～2s内自熄。耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。

　　各种绝热材料性能对比见表5—1。

表5-1 各种绝热材料性能

项目聚氨酯硬质泡沫塑料聚苯乙烯泡沫玻璃聚氯乙然泡沫软木

密度/kg·m-35050160～19060～70240～250

导热系数/W·（m·K）-10.023～0.0260.0430.055～0.0600.0430.058

耐热度/℃+130+75+400+80+100

耐寒度/℃-110-80-270-35 

吸水率体积/％0.20.4<0.20.3 

压缩强度/MPa≥0.20.18>0.50.18 

自熄性自熄易燃不燃易燃燃烧

2． 硬质聚氨酯泡沫塑料原料的性质、规格与选择

　　硬质聚氨酯泡沫塑料是以多元羟基化合物和异氰酸酯为主要原料。在催化剂、发泡剂的作用下，经加成聚合发泡而成。主要反应力异氰酸酯与多元羟基化合物中的羟基反应生成聚氨酯。催化剂主要有叔胺和有机锡等。发袍反应为异氰酸酯与水反应，产生二氧化碳气体和脲。反应产物脲及叔胺等物对此反应有催化作用。反应所产生的二氧化碳气体被用来发泡。但水发泡的zui大缺点是耗费昂贵的异氰酸酯。也常用低沸点氟氯烷化合物（即F-113等），利用聚合过程中的反应热汽化，使物料在逐步固化前形成泡沫，发泡剂用量可根据所需泡沫体密度来决定。

　　（1）聚酯。硬质泡沫聚氨酯所用的聚酯，其羟值通常控制在300～500之间。456聚酯指标如下。

　　（2）Ⅲ型阻火聚醚：是三羟基含磷含氯阻火聚醚。由于分子结构中引入了磷、氯，产品具有阻火性。Ⅲ型阻火授醚质量指标见表5—2。

Ⅲ型阻火授醚质量指标 

指标名称一级品二级品

外观黄色透明稠状液体黄色透明稠状液体

羟值（KOH）/mg·g-1500±20485±35

酸值（KOH）/mg·g-1≤5≤5

含磷量/％≥3.9≥3.5

水分/％≤0.2≤0.4

　　（3）交联剂N-403乙二胺聚醚。化学名尔四（聚乙—羟丙基）乙二胺。其质量指标如下。

外观淡黄色至棕色透明黏稠液体水分/％≤0.2

羟值（KOH）/mg·g-1770±35  

　　此交联剂可代替部分有机胺催化剂，又可代替其他羟基聚醚。它有增进分子结构交联，改进泡沫固化速度，减少泡沫塑料脆性的作用。

　　（4）阻火剂TCER。是β-三氯乙基磷酸酯，其质量指标如下；

外观无色至黄色透明液体酸值（KOH）/mg·g-1≤1.0

相对密度（15～20）1.410～1.430水分/％≤0.3

　　此阻火剂溶于醇、酮，酯、芳烃、氯仿以及*，不溶于脂肪族烃。由于分子中含磷、氯，阻燃作用较显著。主要作为添加型阻燃剂，除增加塑料具有自熄性外，还有增塑性、耐水、耐候、耐寒性。施工时还可降低黏度，便于施工。

　　（5）多异氰酸酯PAPIR-NCO。其质量指标如下。

酸值/％<0.3-NCO含量/％>29

水解氯含量/％<0.5黏度（25）/mPa·s<1000

　　多异氰酸酯PAPIR—NCO可延缓塑料反应胶凝时间和发泡时间，有利于一步法泡沫模制。对提高塑料的耐热性、强皮、耐湿性有很大好处。

　　（6）硅油。是一种表面活性剂，也是一种发泡稳定剂。它是一种有机硅大分子化合物，在组分中仗几种物质均匀互混，作为亲水的聚酯和疏水的异氰酸酯、氟碳化合物的乳化剂；其次是稳定发泡，在发泡过程中降低泡沫表面张力，控制泡孔大小，防止胶凝时微孔合并，起到控制微孔大小的作用。

　　（7）催化剂。三乙醇胺是一种控制聚氨酯分子交联速度和气体生成速度的化合物。

　　生产硬质泡沫塑料通常选用锡盐与叔胺类例如二月桂酸二丁基锡，它们的作用是促进塑料迅速胶凝或泡沫固化。

　　（8）发泡剂。分为水或物理发泡剂、氟碳化台物发泡剂。作为聚合物膨胀发泡，充入泡沫微孔以降低导热系数。常用的氟碳化合物为F-11、F-113。

3．硬质聚氨酯泡沫塑料配方

　　（1）胶液配方表5—3～表5-7介绍了几个单位用的硬质聚氨酯泡沫塑料配方。

表5-3 重庆长风化工厂胶液配方

组分原料名称质量比施工温度

AⅢ型聚醚

乙二胺聚醚

三氯三氟乙烷P-113

β-三氯乙基磷酸酯TCEP

三乙醇胺

二月桂酸二丁基锡

204硅油48～50

15～17

18～20

13～15

1～2.6

0.2～0.5

1.5～2施工温度

31～41℃

表面温度

45℃左右

B聚苯基甲基多导氰酸酯PAPI106.5～117.1 

表5-4 大庆油田科研设计院胶液配方

组分原料名称质量比生产厂家

A甘油聚醚

硅油

二月桂酸二丁基锡

三乙烯二胺

多缩丙二醇

表5-7 河南苗占防腐公司一队胶液配方

组分原料质量比

AⅢ型阻火聚醚

乙二胺聚醚

β-三氯乙基磷酸酯

F-113

三乙醇胺

硅油

有机锡100

16

8

32

2

1.6

0.017

BPAPI160～165

　　（2）配料方法及过程

　　①先校配比进行小试发泡，无误后可大批量配种。

　　②配料按A组和B组分别进行，充分搅拌，待用。

聚氨酯是以高功能聚醚多元醇组合料和多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料经化学反应发泡而成。聚氨酯保温管用于室内外各种管道，集中供热管道，*空调管道、化工、医药等工业管道的保温、保冷工程。概述　聚氨酯发泡保温管自三十年代聚氨酯合成材料诞生以来，一直作为一种优良的绝热保温材料而得到迅速发展，其应用范围也越来越广泛，更由于其施工简便、节能防腐*而被大量地用于各种供热、制冷、输油、输汽等各种管道。

聚氨酯保温管-施工中常见问题及解决办法

聚氨酯保温管起发速度慢此现象一般出现在秋冬季节或早晨施工，因为气温突然降低或气温低所致。将环境温度、黑料温度升高即可解决。一般将黑料温度升至30－60℃，环境温度升至20－30℃即可。

聚氨酯保温管起发速度快此现象一般出现在春夏季节或中午施工，因为气温突然升高事气温太所致。可将黑料用冷水泠却或夜间放在室外自然冷却，避免太阳直晒。

聚氨酯保温管泡沫强度较小且泡沬较软此现象由黑白料比例失调引起，适当增大黑料比例即可（1：1—1.05）注意不在使黑料比例太大，否则，会使泡沬变脆，亦影响泡沬性能。[2]

聚氨酯保温管在国外一些发达国家已成为一项比较成熟的*技术。近十几年，我国供热工程技术人员通过消化、吸收这项*技术，正推动着国内管网敷设技术向更高的层次发展。十几年来的实践成果充分证明了聚氨酯保温管道敷设方式与传统的地沟及架空敷设相比，具有诸多优点。直埋式保温管是由输送介质的钢管、高密度聚乙烯外套管、以及钢管和外套管之间的硬质聚氨酯泡沫保温层紧密结合而成。这也正是聚氨酪保温直埋管在我国供热工程

聚氨酯保温管道相关标准 执行 CJ/T114-2000《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管》标准或EN253《用于地下水热管网的整体预制保温系统，由工作钢管，聚氨酯保温层和聚乙烯外套管组成的保温管》钢管无缝钢管执行 GB8163《输送流体用无缝钢管》标准螺旋钢管执行 GB/T 9711.1—1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》标准外套管执行 GB13018-91《聚乙烯（PE）管材外径和壁厚极限偏差》标准 产品技术参数预制直埋保温管技术参数： 轴向剪切强度： ≥0.12MPa（23±2℃） 连续运行温度： 140℃ Max 峰值运行温度： 150℃ Max 使用寿命： ≥30年（保温层及外护层，工作钢管的使用寿命与水质有关） 管端净区长度： 200mm 管径范围： DN20-DN1200 工作钢管执行标准： DN150及以下管径采用无缝钢管，执行标准GB/T8163-1999。 DN200及以上管径采用螺旋焊管，执行标准SY/T5037-2000或GB/T9711.1 聚氨酯保温管 温层技术参数： 平均孔径：≤0.5mm 闭孔率≥88% 任意位置密度 ≥60㎏/m3 抗压强度 ≥0.3MPa（10%变形条件下） 吸水率： ≤10%（100℃沸水，90分钟） 低压高密度聚乙烯外护管技术参数： 密度≥950㎏/m3（20℃） 炭黑含量： 2.5%±0.5%（质量百分比） 导热系数： 0.43W/（m.℃） 热膨胀系数： 18010-6（1℃） 熔融聚氨酯保温管指数： 0.50~0.70g（MFI 190℃/5kg） 拉伸强度： ≥19MPa 断裂伸长率： ≥350% 耐环境应力开裂： ≥200h 纵向回缩率。