本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料。
背景技術(shù):
普通的聚氨酯保溫材料一般多采用官能度多、羥值高的聚醚多元醇與多異氰酸酯反應(yīng),制成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。目前,聚氨酯作為保溫材料,生產(chǎn)量越來越大,其具有硬度大、壓縮強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性較好、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、閉孔率95%以上、防腐耐磨良好等優(yōu)點(diǎn),用途非常廣泛,與其他泡沫塑料相比,還具有無毒、無異味、耐溫等特性。同時(shí),它對(duì)金屬、砼、磚、石、木材、玻璃等有很強(qiáng)的黏結(jié)性。
在聚氨酯硬泡中,常用的發(fā)泡劑為氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑,但是由于氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑對(duì)大氣臭氧層有破壞作用,為了維護(hù)生態(tài)環(huán)境,國(guó)際公約已經(jīng)對(duì)其生產(chǎn)和使用做出了嚴(yán)格的限制和規(guī)定。當(dāng)今,普通的硬質(zhì)聚氨酯泡沫(PUF)在其尺寸穩(wěn)定性及隔音隔熱性能等方面已經(jīng)達(dá)不到生活要求。近年來國(guó)內(nèi)因保溫材料發(fā)生的火災(zāi)事故,已經(jīng)讓人們清楚地意識(shí)到了推廣應(yīng)用具有良好防火性能的節(jié)能保溫材料的必要性和緊迫性,保溫材料亟待升級(jí)換代。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高抗壓度、高拉伸度、收縮性能好且環(huán)保的高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料,由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成:
二苯甲烷二異氰酸酯60-80份,聚醚多元醇A 30-40份,聚醚多元醇B 20-30份,催化劑0.5-1份,阻燃劑1-3份,發(fā)泡劑0.8-1份,纖維/粒子混合物6-8份,有機(jī)硅油4-8份,去離子水12-18份。
優(yōu)選地,上述高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料,由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成:
二苯甲烷二異氰酸酯70份,聚醚多元醇A 35份,聚醚多元醇B 25份,催化劑0.8份,阻燃劑2份,發(fā)泡劑0.9份,纖維/粒子混合物7份,有機(jī)硅油6份,去離子水15份。
所述聚醚多元醇A為YD-6205聚醚、KS-8326聚醚和DD-450L聚醚中的一種或幾種。
所述聚醚多元醇B為450M聚醚、4110聚醚和330B聚醚中的一種或幾種。
所述催化劑為三苯酚。
所述阻燃劑為十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚(TBBPA)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)的混合物,質(zhì)量比例為1:2:1。
所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。
所述纖維/粒子混合物為玻璃纖維與玻璃微珠混合物、木質(zhì)纖維與二氧化硅顆?;旌衔锘蚰猃埨w維與二氧化硅顆粒混合物中的一種或兩種以上。
上述高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料的制備方法包括以下步驟:
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比;
(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、纖維/粒子混合物一起加入反應(yīng)釜中,充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù),加熱40-60℃,攪拌60-80min,降溫至20-24℃,得混合物A,備用;
(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入有機(jī)硅油、去離子水,攪拌均勻,得混合物B;
(4)混合物B在攪拌下加入二苯甲烷二異氰酸酯,高速攪拌至發(fā)泡,泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。
本發(fā)明產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱低、尺寸穩(wěn)定性良好、絕熱效果好、耐磨防腐良好的特點(diǎn),還具有高效的阻燃能力,且沒有使用氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑,節(jié)能環(huán)保。此外,本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單,成本低廉,設(shè)備要求低,生產(chǎn)過程環(huán)保,易于工業(yè)化生產(chǎn),適于大范圍推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明,但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
一種高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料,由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成:
二苯甲烷二異氰酸酯60kg,聚醚多元醇A 30kg,聚醚多元醇B20kg,催化劑0.5kg,阻燃劑1kg,發(fā)泡劑0.8kg,纖維/粒子混合物6kg,有機(jī)硅油4kg,去離子水12kg。
所述聚醚多元醇A為YD-6205聚醚。
所述聚醚多元醇B為450M聚醚。
所述催化劑為三苯酚。
所述阻燃劑為十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚(TBBPA)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)的混合物,質(zhì)量比例為1:2:1。
所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。
所述纖維/粒子混合物為玻璃纖維與玻璃微珠混合物。
上述高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料的制備方法包括以下步驟:
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比;
(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、纖維/粒子混合物一起加入反應(yīng)釜中,充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù),加熱40℃,攪拌60min,降溫至20℃,得混合物A,備用;
(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入有機(jī)硅油、去離子水,攪拌均勻,得混合物B;
(4)混合物B在攪拌下加入二苯甲烷二異氰酸酯,高速攪拌至發(fā)泡,泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2
一種高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料,由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成:
二苯甲烷二異氰酸酯70kg,聚醚多元醇A 35kg,聚醚多元醇B25kg,催化劑0.8kg,阻燃劑2kg,發(fā)泡劑0.9kg,纖維/粒子混合物7kg,有機(jī)硅油6kg,去離子水15kg。
所述聚醚多元醇A為KS-8326聚醚。
所述聚醚多元醇B為4110聚醚。
所述催化劑為三苯酚。
所述阻燃劑為十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚(TBBPA)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)的混合物,質(zhì)量比例為1:2:1。
所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。
所述纖維/粒子混合物為木質(zhì)纖維與二氧化硅顆?;旌衔?。
上述高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料的制備方法包括以下步驟:
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比;
(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、纖維/粒子混合物一起加入反應(yīng)釜中,充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù),加熱50℃,攪拌70min,降溫至22℃,得混合物A,備用;
(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入有機(jī)硅油、去離子水,攪拌均勻,得混合物B;
(4)混合物B在攪拌下加入二苯甲烷二異氰酸酯,高速攪拌至發(fā)泡,泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。
實(shí)施例3
一種高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料,由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成:
二苯甲烷二異氰酸酯80kg,聚醚多元醇A 40kg,聚醚多元醇B30kg,催化劑1kg,阻燃劑3kg,發(fā)泡劑1kg,纖維/粒子混合物8kg,有機(jī)硅油8kg,去離子水18kg。
所述聚醚多元醇A為DD-450L聚醚。
所述聚醚多元醇B為330B聚醚。
所述催化劑為三苯酚。
所述阻燃劑為十溴二苯醚(DBDPO)、四溴雙酚(TBBPA)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)的混合物,質(zhì)量比例為1:2:1。
所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。
所述纖維/粒子混合物為尼龍纖維與二氧化硅顆粒混合物。
上述高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料的制備方法包括以下步驟:
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比;
(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、纖維/粒子混合物一起加入反應(yīng)釜中,充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù),加熱60℃,攪拌80min,降溫至24℃,得混合物A,備用;
(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入有機(jī)硅油、去離子水,攪拌均勻,得混合物B;
(4)混合物B在攪拌下加入二苯甲烷二異氰酸酯,高速攪拌至發(fā)泡,泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。
分別對(duì)實(shí)施例1-3制備得到的高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料的物理性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),并與現(xiàn)有普通聚氨酯保溫材料對(duì)比,測(cè)試結(jié)果如表1所示。
由表可見,本發(fā)明以上實(shí)施例制備的高吸水性的聚氨酯樹脂保溫材料的抗壓強(qiáng)度、熱釋放速率、導(dǎo)熱系數(shù)、閉孔率及吸水率等指標(biāo)都比現(xiàn)有的保溫材料有明顯地提高,經(jīng)冷凍或高溫條件下無收縮、變形、膨脹、開裂等現(xiàn)象,是一種性能好的保溫材料。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。