CN108409931A - 一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：S1.制备SiO2凝胶；S2.将遮光剂加入聚醚多元醇中混合均匀；S3.继续加入N,N‑二甲基环己胺，交联剂DMP‑30，催化剂A‑33，泡沫稳定剂B‑8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；S4.加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，得到泡沫体；S5.最后将泡沫体置于烘箱中，熟化，然后置于去离子水中老化，取出烘干即可。本发明的保温板在保证材料强度的基础上具备优良的阻燃性能。

Description

一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料，具体涉及一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法。
背景技术
聚氨酯泡沫材料是目前世界上公认最好的建筑外墙保温材料，一般来说它具有极佳的弹性、柔软性、伸长率和压缩强度；化学稳定性好，耐许多溶剂和油类；耐磨性优良，较天然海绵大20 倍；还有优良的加工性、绝热性、粘合性等性能，是一种性能优良的缓冲材料。在我国建设工程中， 硬质聚氨酯泡沫在屋面保温隔热防水，以及冷库、大棚、粮库等保温隔热方面都有应用。其中屋面、冷库等均制订了相应的施工应用技术规范。随着节能要求的提高和硬质聚氨酯泡沫保温技术的发展， 聚氨酯硬泡越来越引起建筑保温行业的关注。由于聚氨酯的反应时间比较长， 后期反应很容易使保温层与其他层次的粘结性能发生变化而使面层起泡或塌陷，同时聚氨酯本身易燃，而作为建筑材料，必须具备优良的阻燃效果，但是通过调节分子链的结构或加入无机、有机填料可以提高材料强度，但同时不可避免地降低了其他性能，阻燃剂的选择也会对材料强度的提高存在较大的影响。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种新型的建筑用聚氨酯保温板，克服现有技术中的缺陷，在保证材料强度的基础上同样具备优良的阻燃性能。
技术方案：一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶4-5∶6-9，再加催化剂HF充分搅拌10-30 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将遮光剂加入聚醚多元醇中，在转速为1500-2200r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在500-700r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理8-14h，然后置于70℃去离子水中老化2-5天，取出烘干即可。
进一步的，所述遮光剂为炭黑或陶瓷纤维BN中的任意一种。
进一步的，所述聚醚多元醇的羟基值400-500mgKOH/g。
进一步的，所述阻燃剂可膨胀石墨和改性三氧化二锑的混合物。
进一步的，所述改性三氧化二锑的制备方法为将硬脂酸加热熔融后和三氧化二锑混合，形成浓度为8%的三氧化二锑浆料，在85℃的水浴中冷凝回流反应30min，过滤，干燥，研磨得到改性三氧化二锑。
有益效果：本发明的聚氨酯保温墙板具有以下优点：
1、先在保温板中添加了碳黑或陶瓷纤维等为遮光剂，可提高保温板的高温隔热性能，陶瓷纤维和炭黑也能作为增强相，并且陶瓷纤维好聚氨酯泡沫具有良好的相溶性，提高复合材料的力学性能；
2、采用Si02气凝胶和聚氨酯复合材料，材料表面和内部充斥着SiO2气凝胶，这样大大减少了气凝胶孔隙内的气体热传导以及辐射传热。
具体实施方式
以下实施例和对比例中，改性三氧化二锑的制备方法为将硬脂酸加热熔融后和三氧化二锑混合，形成浓度为8%的三氧化二锑浆料，在85℃的水浴中冷凝回流反应30min，过滤，干燥，研磨得到改性三氧化二锑。
实施例1
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶4∶9，再加催化剂HF充分搅拌10 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将炭黑加入聚醚多元醇（羟基值400mgKOH/g）中，在转速为1500r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在500r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理8h，然后置于70℃去离子水中老化5天，取出烘干即可。
实施例2
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶5∶6，再加催化剂HF充分搅拌30 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将陶瓷纤维BN加入聚醚多元醇（羟基值500mgKOH/g）中，在转速为2200r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在700r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理14h，然后置于70℃去离子水中老化2天，取出烘干即可。
实施例3
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶4∶6，再加催化剂HF充分搅拌15 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将陶瓷纤维BN加入聚醚多元醇（羟基值440mgKOH/g）中，在转速为1800r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在550r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理9h，然后置于70℃去离子水中老化4天，取出烘干即可。
实施例4
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶5∶9，再加催化剂HF充分搅拌35 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将炭黑加入聚醚多元醇（羟基值500mgKOH/g）中，在转速为2000r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在650r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理12h，然后置于70℃去离子水中老化3天，取出烘干即可。
实施例5
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶4∶7，再加催化剂HF充分搅拌25 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将炭黑加入聚醚多元醇（羟基值450mgKOH/g）中，在转速为1900r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在600r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理10h，然后置于70℃去离子水中老化3天，取出烘干即可。
表1为实施例1-5中各成分的重量份比值
对比例1
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 将炭黑加入聚醚多元醇（羟基值400mgKOH/g）中，在转速为1500r/min下混合均匀；
S2. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S3. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在500r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S4. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理8h即可。
对比例2
一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶5∶6，再加催化剂HF充分搅拌30 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将陶瓷纤维BN加入聚醚多元醇（羟基值500mgKOH/g）中，在转速为2200r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及膨胀石墨，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在700r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理14h，然后置于70℃去离子水中老化2天，取出烘干即可。
表2为对比例1-2中各成分的重量份比值
性能测试：极限氧指数参照GB/T 8624-2012测试；导热系数按GB/T 10294-2008进行测试；采用万能试验机测试复合材料的力学性能，压缩强度按GB/T 8813-2008，尺寸稳定性（线性收缩率）按GB/T 8811-2008。

Claims (5)

1.一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 先将正硅酸乙酯和无水乙醇混合搅拌，然后加入去离子水继续搅拌，其中摩尔比为正硅酸乙酯∶无水乙醇∶水=1∶4-5∶6-9，再加催化剂HF充分搅拌10-30 min使其混合均匀，形成SiO2凝胶；
S2. 将遮光剂加入聚醚多元醇中，在转速为1500-2200r/min下混合均匀；
S3. 继续加入N,N-二甲基环己胺，交联剂DMP-30，催化剂A-33，泡沫稳定剂B-8462及发泡剂HCFC–141b以及阻燃剂，常温条件下，继续搅拌使其混合均匀；
S4. 加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯和步骤S1制得SiO2凝胶，常温条件下设置电动搅拌机的转速保持在500-700r/ min，将其混合至产生气泡即注入模具中，胀至定型，模温控制在50℃，2h后取出泡沫体；
S5. 最后将泡沫体置于80 ℃烘箱中，熟化处理8-14h，然后置于70℃去离子水中老化2-5天，取出烘干即可。
2.根据权利要求1所述的一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，其特征在于：所述遮光剂为炭黑或陶瓷纤维BN中的任一一种。
3.根据权利要求1所述的一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，其特征在于：所述聚醚多元醇的羟基值400-500mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂可膨胀石墨和改性三氧化二锑的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种建筑用聚氨酯保温墙板的制备方法，其特征在于：所述改性三氧化二锑的制备方法为将硬脂酸加热熔融后和三氧化二锑混合，形成浓度为8%的三氧化二锑浆料，在85℃的水浴中冷凝回流反应30min，过滤，干燥，研磨得到改性三氧化二锑。
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