CN106243308A - 建筑物聚氨酯泡沫材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑物聚氨酯泡沫材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：异氰酸酯50‑60份，聚醚多元醇30‑40份，催化剂1‑3份，阻燃剂3‑5份，发泡剂1‑3份，硅油2‑4份，玻璃纤维6‑8份，蒸馏水8‑10份。本发明建筑物聚氨酯泡沫材料具有强度高、质量轻、导热低、尺寸稳定性良好、绝热效果好、耐磨防腐良好的特点，还具有高效的阻燃能力，且没有使用氯氟烃(CFC)发泡剂，节能环保。采用本产品，不但房屋的功能大大改善，而且可以减轻建筑物的自重，满足人们的审美要求。此外，本发明的制备工艺简单，成本低廉，设备要求低，生产过程环保。

Description

建筑物聚氨酯泡沫材料
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种建筑物聚氨酯泡沫材料。
背景技术
普通的聚氨酯材料一般多采用官能度多、羟值高的聚醚多元醇与多异氰酸酯反应，制成交联网状结构的高分子聚合物。目前，聚氨酯作为建筑材料，生产量越来越大，其具有硬度大、压缩强度高、尺寸稳定性较好、质量轻、导热系数低、闭孔率95％以上、防腐耐磨良好等优点，用途非常广泛，可以代替橡胶、塑料、尼龙等，用于机场、酒店、建材、汽车厂、煤矿厂、水泥厂、高级公寓、别墅、园林美化等。随着全球能源紧缺，各国都十分重视能源的节约，而在建筑领域，随着房地产的不断开发，能源紧缺问题日益突出，在建筑节能领域，降低建筑采暖能耗的重要途径之一就是最大限度的减少建筑外围结构的热损失，而墙体是建筑外围护结构的主体，如何让墙体材料节能环保，是各个国家研究的建筑材料的主要问题之一。
目前，我国大规模使用的有机保温材料主要有EPS(聚苯乙烯泡沫)、PS(挤塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫),均属易燃有机保温材料,最大的优点是质轻、保温、隔热性好；缺点在于防火安全性差，易燃易老化且不环保。在燃烧时释放出大量有毒烟雾,可使人在短时间内中毒和窒息，这是因为在聚氨酯硬泡中，常用的发泡剂为氯氟烃(CFC)发泡剂，但是由于氯氟烃(CFC)发泡剂对大气臭氧层有破坏作用，为了维护生态环境，国际公约已经对其生产和使用做出了严格的限制和规定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高抗压度、高拉伸度、收缩性能好且环保的建筑物聚氨酯泡沫材料。
本发明解决技术问题的技术方案是：
一种建筑物聚氨酯泡沫材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯50-60份，聚醚多元醇30-40份，催化剂1-3份，阻燃剂3-5份，发泡剂1-3份，硅油2-4份，玻璃纤维6-8份，蒸馏水8-10份。
优选地，上述建筑物聚氨酯泡沫材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯55份，聚醚多元醇35份，催化剂2份，阻燃剂4份，发泡剂2份，硅油3份，玻璃纤维7份，蒸馏水9份。
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的一种或两种。
所述的催化剂为三苯酚、二甲基苄胺、五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺中的一种或多种。
所述阻燃剂由红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨按照质量比1:1:2混合组成。
所述发泡剂为环戊烷。
所述玻璃纤维为玻璃纤维原丝通过短切原丝和磨碎纤维步骤后得到直径在3-5微米之间、长度在2-4微米之间的玻璃纤维。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的优点。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，通常用作复合材料中的增强材料，其直径越小，强度越高。本发明采用的玻璃纤维为玻璃纤维原丝通过短切原丝和磨碎纤维步骤后得到直径在5-7微米之间、长度在2-4毫米之间的玻璃纤维。发泡原料混合后，玻璃纤维会分布在泡孔壁、泡沫材料的骨架中，起到增强孔壁和泡沫刚度的作用，且不会影响泡孔结构。
上述建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照上述原料的质量份配比；
(2)依次将异氰酸酯、阻燃剂、蒸馏水混合均匀，静置20-30min，得混合物A；
(3)在混合物A中加入聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、玻璃纤维、硅油一起置于搅拌机中，搅拌20-30min，得混合物B进行发泡；
(4)发泡后进行固化和熟化，得到产品。
步骤(3)中所述发泡的温度为30-45℃。
步骤(4)中所述固化的时间为5-10min。
步骤(4)中所述熟化的时间为20-30min。
本发明产品的优点在于：本发明建筑物聚氨酯泡沫材料具有强度高、质量轻、导热低、尺寸稳定性良好、绝热效果好、耐磨防腐良好的特点，还具有高效的阻燃能力，且没有使用氯氟烃(CFC)发泡剂，节能环保。采用本产品，不但房屋的功能大大改善，而且可以减轻建筑物的自重，满足人们的审美要求。此外，本发明的制备工艺简单，成本低廉，设备要求低，生产过程环保，易于工业化生产，适于大范围推广应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种建筑物聚氨酯泡沫材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯50kg，聚醚多元醇30kg，催化剂1kg，阻燃剂3kg，发泡剂1kg，硅油2kg，玻璃纤维6kg，蒸馏水8kg。
所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)。
所述的催化剂为三苯酚。
所述阻燃剂由红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨按照质量比1:1:2混合组成。
所述发泡剂为环戊烷。
所述玻璃纤维为玻璃纤维原丝通过短切原丝和磨碎纤维步骤后得到直径在3-5微米之间、长度在2-4微米之间的玻璃纤维。
上述建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照上述原料的质量份配比；
(2)依次将异氰酸酯、阻燃剂、蒸馏水混合均匀，静置20min，得混合物A；
(3)在混合物A中加入聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、玻璃纤维、硅油一起置于搅拌机中，搅拌20min，得混合物B进行发泡；
(4)发泡后进行固化和熟化，得到产品。
步骤(3)中所述发泡的温度为30℃。
步骤(4)中所述固化的时间为5min。
步骤(4)中所述熟化的时间为20min。
实施例2
一种建筑物聚氨酯泡沫材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯55kg，聚醚多元醇35kg，催化剂2kg，阻燃剂4kg，发泡剂2kg，硅油3kg，玻璃纤维7kg，蒸馏水9kg。
所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
所述的催化剂为二甲基苄胺。
所述阻燃剂由红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨按照质量比1:1:2混合组成。
所述发泡剂为环戊烷。
所述玻璃纤维为玻璃纤维原丝通过短切原丝和磨碎纤维步骤后得到直径在3-5微米之间、长度在2-4微米之间的玻璃纤维。
上述建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照上述原料的质量份配比；
(2)依次将异氰酸酯、阻燃剂、蒸馏水混合均匀，静置25min，得混合物A；
(3)在混合物A中加入聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、玻璃纤维、硅油一起置于搅拌机中，搅拌25min，得混合物B进行发泡；
(4)发泡后进行固化和熟化，得到产品。
步骤(3)中所述发泡的温度为38℃。
步骤(4)中所述固化的时间为8min。
步骤(4)中所述熟化的时间为25min。
实施例3
一种建筑物聚氨酯泡沫材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯60kg，聚醚多元醇40kg，催化剂3kg，阻燃剂5kg，发泡剂3kg，硅油4kg，玻璃纤维8kg，蒸馏水10kg。
所述的异氰酸酯为多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)。
所述的催化剂为五甲基二乙烯三胺。
所述阻燃剂由红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨按照质量比1:1:2混合组成。
所述发泡剂为环戊烷。
所述玻璃纤维为玻璃纤维原丝通过短切原丝和磨碎纤维步骤后得到直径在3-5微米之间、长度在2-4微米之间的玻璃纤维。
上述建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照上述原料的质量份配比；
(2)依次将异氰酸酯、阻燃剂、蒸馏水混合均匀，静置30min，得混合物A；
(3)在混合物A中加入聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、玻璃纤维、硅油一起置于搅拌机中，搅拌30min，得混合物B进行发泡；
(4)发泡后进行固化和熟化，得到产品。
步骤(3)中所述发泡的温度为45℃。
步骤(4)中所述固化的时间为10min。
步骤(4)中所述熟化的时间为30min。
分别对实施例1-3制备得到的建筑物聚氨酯泡沫材料的物理性能参数进行检测，并与现有普通聚氨酯建筑材料对比，测试结果如表1所示。
由表可见，本发明以上实施例制备的建筑物聚氨酯泡沫材料的抗压强度、热释放速率、导热系数、及闭孔率等指标都比现有的建筑材料有明显地提高，经冷冻或高温条件下无收缩、变形、膨胀、开裂等现象，是一种性能好的建筑材料。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯50-60份，聚醚多元醇30-40份，催化剂1-3份，阻燃剂3-5份，发泡剂1-3份，硅油2-4份，玻璃纤维6-8份，蒸馏水8-10份；
上述建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按照上述原料的质量份配比；
(2)依次将异氰酸酯、阻燃剂、蒸馏水混合均匀，静置20-30min，得混合物A；
(3)在混合物A中加入聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、玻璃纤维、硅油一起置于搅拌机中，搅拌20-30min，得混合物B进行发泡；
(4)发泡后进行固化和熟化，得到产品。
2.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯55份，聚醚多元醇35份，催化剂2份，阻燃剂4份，发泡剂2份，硅油3份，玻璃纤维7份，蒸馏水9份。
3.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：所述的催化剂为三苯酚、二甲基苄胺、五甲基二乙烯三胺、三乙烯二胺中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：所述阻燃剂由红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨按照质量比1:1:2混合组成。
6.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：所述发泡剂为环戊烷。
7.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料，其特征是：所述玻璃纤维为玻璃纤维原丝通过短切原丝和磨碎纤维步骤后得到直径在3-5微米之间、长度在2-4微米之间的玻璃纤维。
8.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征是：步骤(3)中所述发泡的温度为30-45℃。
9.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征是：步骤(4)中所述固化的时间为5-10min。
10.根据权利要求1所述的建筑物聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征是：步骤(4)中所述熟化的时间为20-30min。
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