CN110540625B - 一种硬泡保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，具体提供了一种硬泡保温材料，包括A组分和B组分，B组分为异氰酸酯，按照重量份数计，A组分包括：
Figure DDA0002174307830000011
其中，所述石墨的比表面积BET为3‑70m2/g，本发明制得的硬泡保温材料能够在最大限度的提高保温性能的同时，提高硬泡材料的力学性能。

Description

一种硬泡保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种硬泡保温材料及其制备方法。
背景技术
煤、石油等化石燃料的大规模使用给人类社会带来了前所未有的发展，也带来了前所未有的挑战，如环境问题、能源危机等等。在开发新的清洁能源的同时，节能减排也同样重要。所以建筑节能是世界各国建筑界实施可持续发展战略的一个重要环节，我国早已将建筑节能和家电节能列为贯彻可持续发展的重要方面。聚氨酯硬质泡沫具有保温性能优异，吸水率低，密度低，尺寸稳定性好等优点，近些年来已经在建筑节能领域，如民用建筑外墙、屋顶，冷库，大型船舶，冷链运输等领域大规模使用。但是随着节能要求的不断提高，建筑和家电的设计者对于聚氨酯材料的保温性能也提出了更高的要求。如何低成本的降低聚氨酯硬泡的导热系数成为关键。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的硬泡材料如聚氨酯硬泡或聚异氰脲酸酯泡沫保温性能较差的缺陷，从而提供一种硬泡保温材料及其制备方法。
本发明提供了一种硬泡保温材料，包括A组分和B组分，B组分为异氰酸酯，按照重量份数计，A组分包括：
多元醇 100份；
催化剂 0.57-9份；
阻燃剂 10-30份；
石墨 4-12.5份；
稳定剂 2-4份；
发泡剂 6-46份；
其中，所述石墨的比表面积BET为3-70m2/g。
进一步地，所述石墨的比表面积BET为20-35m2/g。
进一步地，所述A组分包括6-10份的石墨。
进一步地，所述多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇中的至少一种。
进一步地，所述聚醚多元醇的官能度为2-8，羟值为300-600mgKOH/g；
优选地，所述聚醚多元醇由含羟基的起始剂和环氧化合物经聚合反应制备得到。
进一步地，所述聚酯多元醇为邻苯二甲酸二甘醇酯，羟值为300-330mgKOH/g。
进一步地，所述催化剂选自五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，五甲基二丙稀三胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，二月桂酸二丁基锡和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的至少一种；
所述阻燃剂选自磷酸三(2-氯丙基)酯，磷酸三(2-丁氧基乙基)酯，三乙基磷酸酯和三(2-氯乙基)酯中的至少一种。
进一步地，所述稳定剂为聚醚改性有机硅氧烷。
进一步地，所述发泡剂为HCFC-141b和GreenmateTM的组合式发泡剂。
本发明还提供了一种制备上述任一所述的硬泡保温材料的方法，取多元醇、催化剂、稳定剂、石墨和阻燃剂预混合，然后加入发泡剂，混合均匀，制得A组分，按照异氰酸酯指数为1-3加入B组分，混合发泡，制得硬泡保温材料。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的硬泡保温材料，包括A组分和B组分，B组分为异氰酸酯，按照重量份数计，A组分包括：多元醇100份；催化剂0.57-9份；阻燃剂10-30份；石墨4-12.5份；稳定剂2-4份；发泡剂6-46份；本发明通过添加高分散性的比表面积BET为3-70m2/g的石墨，并控制石墨的重量份数为4-12.5份，通过石墨吸收红外辐射，提高材料的保温性能，研究中发现，当石墨的比表面积过大或者重量份数过多时，会影响泡沫的孔结构，进而影响硬泡材料的保温性能和力学性能，当石墨的比表面积过小时，会影响石墨在泡沫中的分散性能，进而影响其发挥红外辐射的能力，使得其提高硬泡材料保温性能的能力降低。因此，本发明采用比表面积BET为3-70m2/g的石墨，优选BET为20-35m2/g的石墨，采用4-12.5份石墨，优选6-10份的石墨，制得的硬泡保温材料能够在最大限度的提高保温性能的同时，提高硬泡材料的力学性能。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。其中，
GreenmateTM发泡剂为甲酸甲酯，购自佳化化学股份有限公司；
石墨购自益瑞石石墨和碳公司(按照比表面积不同，分别提供)；
聚醚多元醇(羟值330～430mg KOH/g，官能度3～4.3)购自佳化化学股份有限公司；
聚酯多元醇(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)购自斯泰潘(南京)化学有限公司；
HCFC-141b购自浙江三美化工股份有限公司；
五甲基二亚乙基三胺、N,N-二甲基苄胺、二(十二烷基硫)二丁基锡、磷酸三(2-氯丙基)酯购自江苏美思德化学股份有限公司；聚醚改性有机硅氧烷、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，万华化学集团股份有限公司。
实施例1
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为3.0m2/g的石墨4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例2
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为3.0m2/g的石墨8.25份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例3
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为3.0m2/g的石墨12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例4
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为26.0m2/g的石墨4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为26.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例5
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为26.0m2/g的石墨8.25份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为26.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例6
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为26.0m2/g的石墨12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为26.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例7
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为70.0m2/g的石墨4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为70.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例8
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为70.0m2/g的石墨8.25份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为70.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例9
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为70.0m2/g的石墨12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为70.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例10
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为3.0m2/g 4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷和比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，然后加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例11
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为3.0m2/g 8.25份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例12
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为3.0m2/g 12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例13
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为26.0m2/g 4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为26.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例14
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为26.0m2/g 8.25份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为26.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例15
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为26.0m2/g 12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为26.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例16
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为70.0m2/g 4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为70.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例17
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为70.0m2/g 8.25份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为70.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例18
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为70.0m2/g 12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为3.0m2/g的石墨预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例19
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为20.0m2/g的石墨4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为20.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例20
本实施例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，和二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，比表面积BET为35.0m2/g的石墨12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，比表面积BET为35.0m2/g的石墨预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
实施例21
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为20.0m2/g 4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为20.0m2/g的石墨，预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实施例22
本实施例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，比表面积BET为35.0m2/g 12.5份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，和比表面积BET为35m2/g的石墨，预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
对比例1
本对比例提供了一种聚氨酯硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚醚多元醇100份，五甲基二亚乙基三胺0.25份，N,N-二甲基苄胺0.63份，二(十二烷基硫)二丁基锡0.02份，磷酸三(2-氯丙基)酯11.4份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂10.6份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由GreenmateTM 7.6份，水3份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.2。
制备方法，包括以下步骤：将聚醚多元醇，五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷预混合，然后加入GreenmateTM和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为1.05，得到聚氨酯硬泡保温材料。
对比例2
本对比例提供了一种聚异氰脲酸酯(PIR)硬泡保温材料，由A组分和B组分组成，按照重量份数计算，A组分由聚酯多元醇100份(羟值300-330mgKOH/g，官能度2)，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪0.07份，体积百分数为30％的乙酸钾的乙二醇溶液0.5份，磷酸三(2-氯丙基)酯30份，聚醚改性有机硅氧烷2.5份以及发泡剂46.57份组成，B组分为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，所述发泡剂由HCFC-141b 45.47份，水1.1份组成。A组分与B组分的混合重量比为为1:1.5。
制备方法，包括以下步骤：将聚酯多元醇，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，磷酸三(2-氯丙基)酯，聚醚改性有机硅氧烷，预混合，同时加入HCFC-141b和水混合均匀得到A组分，将多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为B组分，将A组分与B组分混合发泡，异氰酸酯指数为3，得到PIR硬泡保温材料。
实验例1
取对比例1、实施例1-9、实施例19-20制备得到的聚氨酯硬泡材料进行压缩强度及导热系数测定。其中，参照国家标准GB/T8813-2008标准采用压缩试验机测定压缩强度，参照国家标准GB10294-2008标准采用导热系数测定仪测定导热系数。实验结果见表1所示。
表1聚氨酯硬泡的性能测试结果
Figure GDA0002241144350000201
Figure GDA0002241144350000211
由表1可知，相比于对比例1，本发明实施例1-9以及实施例19-20通过选用比表面积BET为3-70m2/g的石墨制备的聚氨酯硬泡的压缩强度由114.53MPa提高至128.34MP，导热系数由0.0309降低至0.0259W/(m·K))，因此本发明的聚氨酯硬泡具有明显提高的压缩强度和明显降低的导热系数，此外，相比于本发明实施例1-3和7-9，实施例4-6、19和20通过进一步筛选使用BET为20-35m2/g的石墨制备的聚氨酯硬泡具有更高的压缩强度和更低的导热系数。
实验例2
取对比例2、实施例10-18、实施例21-22制备得到的聚氨酯硬泡材料进行压缩强度及导热系数测定。其中，参照国家标准GB/T8813-2008标准采用压缩试验机测定压缩强度，参照国家标准GB10294-2008标准采用导热系数测定仪测定导热系数。实验结果见表2所示。
表2
Figure GDA0002241144350000212
Figure GDA0002241144350000221
由表2可知，相比于对比例2，本发明实施例10-18以及实施例21-22通过选用比表面积BET为3-70m2/g的石墨制备的聚氨酯硬泡的压缩强度由173.06MPa提高至183.45MP，导热系数由0.0259降低至0.0238W/(m·K))，因此本发明的聚氨酯硬泡具有明显提高的压缩强度和明显降低的导热系数，此外，相比于本发明实施例10-12和16-18，实施例13-15、21和22通过进一步筛选使用BET为20-35m2/g的石墨制备的聚氨酯硬泡具有更高的压缩强度和更低的导热系数。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种硬泡保温材料，其特征在于，包括A组分和B组分，B组分为异氰酸酯，按照重量份数计，A组分包括：
Figure FDA0002952696720000011
其中，所述石墨的比表面积BET为20-35m2/g。
2.根据权利要求1所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述A组分包括6-10份的石墨。
3.根据权利要求1或2所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的官能度为2-8，羟值为300-600mgKOH/g。
5.根据权利要求4所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述聚醚多元醇由含羟基的起始剂和环氧化合物经聚合反应制备得到。
6.根据权利要求3所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述聚酯多元醇为邻苯二甲酸二甘醇酯，羟值为300-330mgKOH/g。
7.根据权利要求1或2所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述催化剂选自五甲基二亚乙基三胺，N,N-二甲基苄胺，五甲基二丙稀三胺，二(十二烷基硫)二丁基锡，三(二甲氨基丙基)六氢三嗪，乙酸钾的乙二醇溶液，二月桂酸二丁基锡和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚中的至少一种；
所述阻燃剂选自磷酸三(2-氯丙基)酯，磷酸三(2-丁氧基乙基)酯，三乙基磷酸酯和三(2-氯乙基)酯中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述稳定剂为聚醚改性有机硅氧烷。
9.根据权利要求1或2所述的硬泡保温材料，其特征在于，所述发泡剂为HCFC-141b和GreenmateTM的组合式发泡剂。
10.一种制备权利要求1-9中任一所述的硬泡保温材料的方法，其特征在于，取多元醇、催化剂、稳定剂、石墨和阻燃剂预混合，然后加入发泡剂，混合均匀，按照异氰酸酯指数为1-3加入B组分，混合发泡，制得硬泡保温材料。
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