CN107641189A - 一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.30~1.37，所述聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇 90~100份，二甲醚6~10份，水5~15份，甘油聚氧乙烯醚5~10份，改性剑麻纤维10~20份，膨胀蛭石3~6份，稳泡剂10~13份，催化剂10~13份。本发明具有强度高、密度分布均匀、保温隔热效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及保温材料技术领域，尤其是一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料。
背景技术
聚氨酯保温材料是目前国际上性能最好的保温材料。硬质聚氨酯具有质量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生熔滴等优异性能，作为一种性能优异的高分子材料，聚氨酯已成为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料，全球总产量已超过1000万吨/年。近年来我国聚氨酯工业获得了长足发展，在冰箱、集装箱、皮革、制鞋和纺织等领域已获得广泛应用；在欧美国家还被广泛用于建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等作为保温隔热材料。
太阳能保温水箱是指应用在太阳能集中热水或太阳能采暖工程中，用来收集和存储集热器产生的热水的一种装置。而水箱的保温能力是作为评价水箱性能的一项重要指标，开发优良的太阳能水箱保温材料是非常有必要的。
发明内容
本发明提供了一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，具有强度高、密度分布均匀、保温隔热效果好等优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.30~1.37，所述聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇 90~100份，二甲醚6~10份，水5~15份，甘油聚氧乙烯醚5~10份，改性剑麻纤维10~20份，膨胀蛭石3~6份，稳泡剂10~13份，催化剂10~13份。
优选的，所述改性剑麻纤维的制备方法包括以下步骤：
（1）将剑麻纤维切成4~8mm的长度，浸入饱和的水杨酸溶液中，超声波振动20~40min，然后用水清洗干净；
（2）将剑麻纤维再浸入饱和的Ca(OH)2溶液中，浸泡6~8h，捞出；
（3）将明胶与水按照重量比2~10:100预先混合，待形成凝胶体后，放入剑麻纤维，使剑麻纤维完全被凝胶包裹，浸泡10~30min，然后取出，冲洗干净，晾干或烘干，粉碎，过80~100目筛，得改性剑麻纤维。
优选的，所述膨胀蛭石制作方法包括以下步骤：将粒径为0.3~1mm的蛭石放入活化室中，通入含0.5~3wt%双氧水的水蒸气活化60~120min，然后取出，加热至500~550℃脱水；脱水后放入微波炉中进行微波处理，微波功率800W~1200W，真空度为 0.01~0.15MPa，膨胀时间 30~250s。
优选的，所述聚醚多元醇分子量为 1000~1200，所述催化剂为N,N—二甲基环已胺，稳泡剂为水溶性硅油。
优选的，所述聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.33。
优选的，所述聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇95份，二甲醚8份，水10份，甘油聚氧乙烯醚8份，改性剑麻纤维16份，膨胀蛭石5份，稳泡剂12份，催化剂11份。
以上所述的太阳能水箱用聚氨酯保温材料，具有以下优点：
（1）由于采用了剑麻纤维，可进一步提高聚氨酯保温材料的强度，且本发明对剑麻纤维进行了进一步的改性，先通过水杨酸浸泡软化剑麻纤维，再通过Ca(OH)2的浸泡，使剑麻纤维内部的孔隙增大，且孔隙分布更为均匀，并在弱碱性条件下通过凝胶将形成的孔隙进行进一步的固定，更有利于保持剑麻纤维的多孔性能，进而促使聚氨酯保温材料的密度分布更为均匀，保温效果更好。
（2）本发明采用了膨胀蛭石，同时优化了膨胀蛭石的制备方法，通过含双氧水的水蒸气活化可增加蛭石孔隙的通透性，从而使膨胀蛭石在与其他原料混合时，能够形成均匀的粘稠混合物，在与异氰酸酯进行喷射后，可以使泡沫中形成球状或椭圆球状且分布均匀细密的泡孔，进而帮助改善聚氨酯保温材料的均匀性，提高聚氨酯保温材料的隔热和保温效果。
（3）本发明通过复配甘油聚氧乙烯醚、水溶性硅油等助剂，可以增加泡孔壁的强度，提高泡沫成型后的稳定性，减少泡沫成型时因内外压差出现的材料压缩现象，减少泡沫成型后的收缩率。
（4）本发明的聚氨酯保温材料可在常温下进行制备，工艺简单，易操作，产品质量稳定，保温性能好，且成本低廉，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.33，其中，聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇95份，二甲醚8份，水10份，甘油聚氧乙烯醚8份，改性剑麻纤维16份，膨胀蛭石5份，水溶性硅油12份，N,N—二甲基环已胺11份。
改性剑麻纤维的制备方法包括以下步骤：
（1）将剑麻纤维切成4~8mm的长度，浸入饱和的水杨酸溶液中，超声波振动30min，然后用水清洗干净；
（2）将剑麻纤维再浸入饱和的Ca(OH)2溶液中，浸泡7h，捞出；
（3）将明胶与水按照重量比7:100预先混合，待形成凝胶体后，放入剑麻纤维，使剑麻纤维完全被凝胶包裹，浸泡20min，然后取出，冲洗干净，晾干或烘干，粉碎，过80~100目筛，得改性剑麻纤维。
膨胀蛭石制作方法包括以下步骤：将粒径为0.3~1mm的蛭石放入活化室中，通入含1wt%双氧水的水蒸气活化100min，然后取出，加热至500℃脱水；脱水后放入微波炉中进行微波处理，微波功率1000W，真空度为 0.01MPa，膨胀时间 60s。
太阳能水箱用聚氨酯保温材料制备方法包括以下步骤：将甘油聚氧乙烯醚、水、N,N—二甲基环已胺、水溶性硅油预先混合，然后加入聚醚多元醇、二甲醚、改性剑麻纤维和膨胀蛭石，混合均匀，获得聚醚组合物，再加入异氰酸酯混合喷射到太阳能热水器水箱空腔内进行发泡，待其固化后，即得到太阳能水箱用聚氨酯保温材料。
实施例2
一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.30，其中，聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇90份，二甲醚6份，水5份，甘油聚氧乙烯醚5份，改性剑麻纤维10份，膨胀蛭石3份，水溶性硅油10份，N,N—二甲基环已胺10份。
改性剑麻纤维的制备方法包括以下步骤：
（1）将剑麻纤维切成4~8mm的长度，浸入饱和的水杨酸溶液中，超声波振动20min，然后用水清洗干净；
（2）将剑麻纤维再浸入饱和的Ca(OH)2溶液中，浸泡8h，捞出；
（3）将明胶与水按照重量比2:100预先混合，待形成凝胶体后，放入剑麻纤维，使剑麻纤维完全被凝胶包裹，浸泡30min，然后取出，冲洗干净，晾干或烘干，粉碎，过80~100目筛，得改性剑麻纤维。
膨胀蛭石制作方法包括以下步骤：将粒径为0.3~1mm的蛭石放入活化室中，通入含3wt%双氧水的水蒸气活化60min，然后取出，加热至500℃脱水；脱水后放入微波炉中进行微波处理，微波功率1200W，真空度为 0.01MPa，膨胀时间 30s。
太阳能水箱用聚氨酯保温材料制备方法包括以下步骤：将甘油聚氧乙烯醚、水、N,N—二甲基环已胺、水溶性硅油预先混合，然后加入聚醚多元醇、二甲醚、改性剑麻纤维和膨胀蛭石，混合均匀，获得聚醚组合物，再加入异氰酸酯混合喷射到太阳能热水器水箱空腔内进行发泡，待其固化后，即得到太阳能水箱用聚氨酯保温材料。
实施例3
一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.37，其中，聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇100份，二甲醚10份，水15份，甘油聚氧乙烯醚10份，改性剑麻纤维20份，膨胀蛭石6份，水溶性硅油13份，N,N—二甲基环已胺13份。
改性剑麻纤维的制备方法包括以下步骤：
（1）将剑麻纤维切成4~8mm的长度，浸入饱和的水杨酸溶液中，超声波振动40min，然后用水清洗干净；
（2）将剑麻纤维再浸入饱和的Ca(OH)2溶液中，浸泡8h，捞出；
（3）将明胶与水按照重量比10:100预先混合，待形成凝胶体后，放入剑麻纤维，使剑麻纤维完全被凝胶包裹，浸泡10min，然后取出，冲洗干净，晾干或烘干，粉碎，过80~100目筛，得改性剑麻纤维。
膨胀蛭石制作方法包括以下步骤：将粒径为0.3~1mm的蛭石放入活化室中，通入含0.5wt%双氧水的水蒸气活化120min，然后取出，加热至500℃脱水；脱水后放入微波炉中进行微波处理，微波功率800W，真空度为 0.01MPa，膨胀时间 120s。
太阳能水箱用聚氨酯保温材料制备方法包括以下步骤：将甘油聚氧乙烯醚、水、N,N—二甲基环已胺、水溶性硅油预先混合，然后加入聚醚多元醇、二甲醚、改性剑麻纤维和膨胀蛭石，混合均匀，获得聚醚组合物，再加入异氰酸酯混合喷射到太阳能热水器水箱空腔内进行发泡，待其固化后，即得到太阳能水箱用聚氨酯保温材料。
表1为实施例1-3的太阳能水箱用聚氨酯保温材料的质量检测数据。
表1 实施例1-3的太阳能水箱质量检测数据
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 密度（kg/m3） | 36 | 36 | 36 |
| 导热系数（W/m·k） | 0.0190 | 0.0198 | 0.0196 |
| 压缩强度（kPa） | 212 | 200 | 203 |
| 吸水率（%） | 0.25 | 0.36 | 0.32 |
| 闭孔率（%） | 96.0 | 95.0 | 95.6 |
| 尺寸稳定性（100℃，24h） | 0.10 | 0.19 | 0.16 |
| 尺寸稳定性（-25℃，24h） | 0.05 | 0.12 | 0.10 |
| 成型收缩率（%） | 0.95 | 1.05 | 1.00 |
由上表的数据可见，本实施例的太阳能水箱用聚氨酯保温材料在压缩强度、尺寸稳定性、闭孔率方面均表现较好，经冷冻或高温条件均无收缩、变形、膨胀和开裂等现象，是性能优异的聚氨酯保温材料。
为验证保温效果，申请人购买市面上的4台太阳能热水器，并将其中3台太阳能热水器的水箱分别替换为采用本实施例1~3的聚氨酯制作的太阳能水箱。在多云天气、温度为20~25℃下，未经替换的太阳能水箱中的水温为70℃，实施例1制作的太阳能水箱中的水温为82℃，实施例2制作的太阳能水箱中的水温为80℃，实施例3制作的太阳能水箱中的水温为81℃。综上，本实施例的太阳能水箱具有优良的保温效果。
Claims (6)
1.一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，其特征在于：由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.30~1.37，所述聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇 90~100份，二甲醚6~10份，水5~15份，甘油聚氧乙烯醚5~10份，改性剑麻纤维10~20份，膨胀蛭石3~6份，稳泡剂10~13份，催化剂10~13份。
2.根据权利要求1所述的太阳能水箱用聚氨酯保温材料，其特征在于：所述改性剑麻纤维的制备方法包括以下步骤：
（1）将剑麻纤维切成4~8mm的长度，浸入饱和的水杨酸溶液中，超声波振动20~40min，然后用水清洗干净；
（2）将剑麻纤维再浸入饱和的Ca(OH)2溶液中，浸泡6~8h，捞出；
（3）将明胶与水按照重量比2~10:100预先混合，待形成凝胶体后，放入剑麻纤维，使剑麻纤维完全被凝胶包裹，浸泡10~30min，然后取出，冲洗干净，晾干或烘干，粉碎，过80~100目筛，得改性剑麻纤维。
3.根据权利要求1所述的太阳能水箱用聚氨酯保温材料，其特征在于：所述膨胀蛭石制作方法包括以下步骤：将粒径为0.3~1mm的蛭石放入活化室中，通入含0.5~3wt%双氧水的水蒸气活化60~120min，然后取出，加热至500~550℃脱水；脱水后放入微波炉中进行微波处理，微波功率800W~1200W，真空度为 0.01~0.15MPa，膨胀时间 30~250s。
4.根据权利要求1所述的太阳能水箱用聚氨酯保温材料，其特征在于：所述聚醚多元醇分子量为 1000~1200，所述催化剂为N,N—二甲基环已胺，稳泡剂为水溶性硅油。
5.根据权利要求1所述的太阳能水箱用聚氨酯保温材料，其特征在于：所述聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:1.33。
6.根据权利要求1所述的太阳能水箱用聚氨酯保温材料，其特征在于：所述聚醚组合物由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇 95份，二甲醚8份，水10份，甘油聚氧乙烯醚8份，改性剑麻纤维16份，膨胀蛭石5份，稳泡剂12份，催化剂11份。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109535365A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 安徽明光中兴阳光新能源科技有限公司 | 一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101550244A (zh) * | 2009-03-11 | 2009-10-07 | 暨南大学 | 复合型柔性保温材料及其制备方法和应用 |
| CN103319678A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-09-25 | 广西吉宽太阳能设备有限公司 | 太阳能热水器水箱聚氨酯硬泡沫保温材料 |
| CN103333309A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-02 | 广西吉顺能源科技有限公司 | 太阳能热水器水箱聚醚多元醇泡沫无机防火保温材料 |
| CN106118032A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-16 | 南宁可煜能源科技有限公司 | 一种太阳能热水器水箱聚氨酯泡沫保温材料 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101550244A (zh) * | 2009-03-11 | 2009-10-07 | 暨南大学 | 复合型柔性保温材料及其制备方法和应用 |
| CN103319678A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-09-25 | 广西吉宽太阳能设备有限公司 | 太阳能热水器水箱聚氨酯硬泡沫保温材料 |
| CN103333309A (zh) * | 2013-07-15 | 2013-10-02 | 广西吉顺能源科技有限公司 | 太阳能热水器水箱聚醚多元醇泡沫无机防火保温材料 |
| CN106118032A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-16 | 南宁可煜能源科技有限公司 | 一种太阳能热水器水箱聚氨酯泡沫保温材料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王蒙蒙: "蛭石改性方式对Hg_0吸附影响研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109535365A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 安徽明光中兴阳光新能源科技有限公司 | 一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料及其制备方法 |
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