[发明专利]用于分散单组分聚氨酯泡沫的隔离系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于分散单组分聚氨酯泡沫的隔离系统，更具体地说，涉及存放和分散多个单组分聚氨酯泡沫小罐的便携式隔离设备和非线性集流管设计，所述小罐受到隔离容器的保护而不受天气影响。

背景技术

聚氨酯是由氨基甲酸酯结合的有机单元链形成的聚合物。聚氨酯在固结过程中硬化，并且在通常操作温度下无法变回液态或者分离成基础单元。这种聚合物用在采用挠性和刚性聚合物两者的广泛应用场合，诸如泡沫、弹性体、高性能粘结剂、密封剂、纤维、密封件、垫片和其他应用场合。存在使用聚氨酯泡沫的众多应用场合，包括建筑工业，其中该产品用作体积不同的空间的隔离件和填料。

凝固的泡沫一般用作良好的隔离材料。固态基体以气团填充以限制热传导。聚合物诸如聚氨酯也是弱导电体，并且用作热障。聚氨酯泡沫用在许多场合，包括家用和商用冰箱和冷柜，建筑隔离件和屋面、门板、缓冲件、包装件、喷涂件和海上浮标。泡沫可以在闭合体中用作隔离件或填料，诸如建筑业中门框和窗框之间的空间以及类似空间内的密封剂，并且用作粘结地板、屋面瓦等的粘结剂。对于聚氨酯泡沫来说，主反应是存在催化剂时，二异氰酸酯和多元醇之间的反应，催化剂用来控制泡沫单元结构。通过改变所用单体的类型以及使用添加剂，可以改变泡沫特性，诸如密度、硬度和刚性。通常通过向反应混合物添加少量发泡剂来制作聚氨酯泡沫。发泡剂包括丙酮、二氯甲烷或者更为复杂的碳氟化合物，发泡剂带来重要的性能特性，主要用于绝热。

用于现场使用的聚氨酯泡沫通常作为单组分泡沫(“OCF”)或二组分泡沫。最常见的聚氨酯源类型是单组分泡沫或二组分泡沫。在二组分聚氨酯泡沫系统中，有机多元醇、催化发泡剂和添加剂被保持地挨着异氰酸盐。这些组分混合，产生具有重要膨胀系数的快速膨胀泡沫。可以通过控制相界面处的温度和湿度水平来固结这种膨胀。在二组分聚氨酯泡沫系统的情况下，一个组分在一个受压容器中供应，通常是“A”容器(例如，聚合异氰酸盐、碳氟化合物等)，而树脂在第二受压容器中供应，通常是“B”容器(例如，多元醇、催化剂、阻燃剂等)。通常，二组分套装使用直径大约71/2英寸的受压缸体，它们借助软管连接到喷枪，组分在喷枪中混合而生成泡沫。二组分系统的一个优势是储藏有效期相对较长，因为化学品不混合，直到他们在分散喷枪中彼此相遇。这些组分在它们各自的容器中也不会固结和发生化学变化，并且存放在温度变化的环境中也较少受到退化的影响。这些组分在形成合成化合物时，也不会堵塞分布喷嘴。

相反，对于OCF来说，用于泡沫的树脂和异氰酸盐在单一受压容器中供应，并且通过连接到容器的阀或喷枪从容器中分散。OCF最适合规模较小的应用场合，因为膨胀系数(3∶1)相对于二组分泡沫(8∶1)来说，相对较小。合成泡沫更致密，并且导热性更好，而且在分散位置提供了更好的结构支撑。膨胀系数较小的泡沫也更容易应用。因此，大多数OCF在小罐或加压圆筒中提供。

现有产品目的是用于填充并隔离空调、排水管、管道、导管、加热导管和建筑产品之间的其他空间内的小裂纹和空隙。在受压时，OCF不发生固结或硬化，直到从容器中释放出来并达到合适的温度和压力比率。聚氨酯泡沫的优化生产过程包括将两个组分混合成单一产品，增加热量以调节聚合反应水平的温度，并且将受压二恶英碳气体混合到产品中，在聚合过程中填充基体内的空隙。OCF罐或筒，在使用一定程度之后，失去内压并且容易因罐内发生的部分局部化学变化而退化，如果碰到不够高的温度，退化可能导致次最优聚合反应。

作为一般原则，OCF泡沫在10分钟内固结到不粘手状态，并且在24小时或更少的时间内完全固结。优化应用范围在65华氏度和100华氏度之间，但是在建筑工地，环境温度经常低于下限值或者高于上限值。在变化的热量条件下使用热量敏感的泡沫，可能导致操作者精确应用方面的损失。现有OCF系统还要求操作者将大量未固结组分运输到工地以填充一定的体积，因为OCF泡沫不像二组分泡沫那样膨胀显著。例如，如果使用者以膨胀系数为8的二组分泡沫填充24加仑的体积，则需要3加仑的组分，而如果使用膨胀系数为3的OCF泡沫，则需要8加仑。此外，设计成保持一定内压的大尺寸压力容器要求壁厚能承受维护力。因此，大量的小罐最适合运输大量的OCF，但是导致需要操作者操作、存储、管理和处理更多的垃圾以及大量的容器。

需要一种应用OCF的系统，该系统能优化工地操作并设计成存储和管理大量小罐。还需要一种隔离系统，该系统能将小罐保持在可接受的温度范围内，同时使用者可以到达高难度位置，诸如脚手架或梯子上，在分散OCF的同时可以使用手持喷枪或其他手持设备。还需要一种应用OCF的系统，该系统设计成能承受温度变化同时保护集流管不会堵塞。