CN106366633A - 环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料 - Google Patents

环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：异氰酸酯40‑60份，聚醚多元醇30‑40份，催化剂2‑4份，无机阻燃剂1‑3份，发泡剂1‑3份，硅油3‑5份，硅酸盐水泥20‑30份，海泡石纤维10‑20份，秸秆纤维8‑10份，去离子水20‑30份。本发明环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料具有强度高、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

环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料。
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环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料。
本发明解决技术问题的技术方案是：
一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯40-60份，聚醚多元醇30-40份，催化剂2-4份，无机阻燃剂1-3份，发泡剂1-3份，硅油3-5份，硅酸盐水泥20-30份，海泡石纤维10-20份，秸秆纤维8-10份，去离子水20-30份。
优选地，上述环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯50份，聚醚多元醇35份，催化剂3份，无机阻燃剂2份，发泡剂2份，硅油4份，硅酸盐水泥25份，海泡石纤维15份，秸秆纤维9份，去离子水25份。
所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
所述聚醚多元醇为的季戊四醇醚和甘油聚醚的混合物，质量比例为1:2，分子量为4800-5000，羟值为470-490mgKOH/g，黏度为3200mPa·s。
所述催化剂为N，N-二甲基环己胺。
所述无机阻燃剂为氢氧化铝、磷酸一铵或三氧化二锑中的一种或两种的混合。
所述发泡剂为戊烷、己烷或它们的同分异构体中的一种或两种以上。
所述硅酸盐水泥的粒度为30-40目，堆积密度为95-105kg/m2，导热系数低于0.026W/m.K。
所述秸秆纤维为玉米秸秆纤维、甘蔗秸秆纤维、水稻秸秆纤维或棉花秸秆纤维中的一种或几种。
秸秆纤维具有较高的比强度、比弹性模量、柔顺性等性能，作为增强材料可以有效地改善酚醛泡沫的性能，并且秸秆纤维具有原料丰富且价格便宜的特点，而且增强后的酚醛泡沫易于降解和回收，对环境无污染等优点。
上述环保型聚氨酯外墙泡沫保温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、聚醚多元醇、催化剂、无机阻燃剂、发泡剂、硅油、硅酸盐水泥、海泡石纤维、秸秆纤维、去离子水加入到高压喷枪的料泵中，在料泵中使用1200-1500转/min的速度搅拌20-25min，使各原料充分混合均匀，得到产品。
本发明产品的优点在于：本发明环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料具有强度高、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
一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯40kg，聚醚多元醇30kg，催化剂2kg，无机阻燃剂1kg，发泡剂1kg，硅油3kg，硅酸盐水泥20kg，海泡石纤维10kg，秸秆纤维8kg，去离子水20kg。
所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
所述聚醚多元醇为的季戊四醇醚和甘油聚醚的混合物，质量比例为1:2，分子量为4800，羟值为470mgKOH/g，黏度为3200mPa·s。
所述催化剂为N，N-二甲基环己胺。
所述无机阻燃剂为氢氧化铝。
所述发泡剂为戊烷。
所述硅酸盐水泥的粒度为30目，堆积密度为95kg/m2，导热系数低于0.026W/m.K。
所述秸秆纤维为玉米秸秆纤维。
上述环保型聚氨酯外墙泡沫保温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、聚醚多元醇、催化剂、无机阻燃剂、发泡剂、硅油、硅酸盐水泥、海泡石纤维、秸秆纤维、去离子水加入到高压喷枪的料泵中，在料泵中使用1200转/min的速度搅拌20min，使各原料充分混合均匀，得到产品。
实施例2
一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，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35kg，催化剂3kg，无机阻燃剂2kg，发泡剂2kg，硅油4kg，硅酸盐水泥25kg，海泡石纤维15kg，秸秆纤维9kg，去离子水25kg。
所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
所述聚醚多元醇为的季戊四醇醚和甘油聚醚的混合物，质量比例为1:2，分子量为4900，羟值为4800mgKOH/g，黏度为3200mPa·s。
所述催化剂为N，N-二甲基环己胺。
所述无机阻燃剂为磷酸一铵。
所述发泡剂为己烷。
所述硅酸盐水泥的粒度为35目，堆积密度为100kg/m2，导热系数低于0.026W/m.K。
所述秸秆纤维为甘蔗秸秆纤维。
上述环保型聚氨酯外墙泡沫保温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、聚醚多元醇、催化剂、无机阻燃剂、发泡剂、硅油、硅酸盐水泥、海泡石纤维、秸秆纤维、去离子水加入到高压喷枪的料泵中，在料泵中使用1350转/min的速度搅拌22min，使各原料充分混合均匀，得到产品。
实施例3
一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，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4kg，无机阻燃剂3kg，发泡剂3kg，硅油5kg，硅酸盐水泥30kg，海泡石纤维20kg，秸秆纤维10kg，去离子水30kg。
所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
所述聚醚多元醇为的季戊四醇醚和甘油聚醚的混合物，质量比例为1:2，分子量为5000，羟值为490mgKOH/g，黏度为3200mPa·s。
所述催化剂为N，N-二甲基环己胺。
所述无机阻燃剂为三氧化二锑。
所述发泡剂为戊烷。
所述硅酸盐水泥的粒度为40目，堆积密度为105kg/m2，导热系数低于0.026W/m.K。
所述秸秆纤维为水稻秸秆纤维。
上述环保型聚氨酯外墙泡沫保温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、聚醚多元醇、催化剂、无机阻燃剂、发泡剂、硅油、硅酸盐水泥、海泡石纤维、秸秆纤维、去离子水加入到高压喷枪的料泵中，在料泵中使用1500转/min的速度搅拌25min，使各原料充分混合均匀，得到产品。
分别对实施例1-3制备得到的环保型聚氨酯外墙泡沫保温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环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料的抗压强度、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 (8)

1.一种环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯40-60份，聚醚多元醇30-40份，催化剂2-4份，无机阻燃剂1-3份，发泡剂1-3份，硅油3-5份，硅酸盐水泥20-30份，海泡石纤维10-20份，秸秆纤维8-10份，去离子水20-30份；
上述环保型聚氨酯外墙泡沫保温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、聚醚多元醇、催化剂、无机阻燃剂、发泡剂、硅油、硅酸盐水泥、海泡石纤维、秸秆纤维、去离子水加入到高压喷枪的料泵中，在料泵中使用1200-1500转/min的速度搅拌20-25min，使各原料充分混合均匀，得到产品。
2.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：由以下重量份配比的原料发泡制成：
异氰酸酯50份，聚醚多元醇35份，催化剂3份，无机阻燃剂2份，发泡剂2份，硅油4份，硅酸盐水泥25份，海泡石纤维15份，秸秆纤维9份，去离子水25份。
3.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：所述聚醚多元醇为的季戊四醇醚和甘油聚醚的混合物，质量比例为1:2，分子量为4800-5000，羟值为470-490mgKOH/g，黏度为3200mPa·s。
5.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：所述催化剂为N，N-二甲基环己胺。
所述无机阻燃剂为氢氧化铝、磷酸一铵或三氧化二锑中的一种或两种的混合。
6.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：所述发泡剂为戊烷、己烷或它们的同分异构体中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：所述硅酸盐水泥的粒度为30-40目，堆积密度为95-105kg/m2，导热系数低于0.026W/m.K。
8.根据权利要求1所述的环保型聚氨酯外墙泡沫保温材料，其特征是：所述秸秆纤维为玉米秸秆纤维、甘蔗秸秆纤维、水稻秸秆纤维或棉花秸秆纤维中的一种或几种。
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