CN111995732A

CN111995732A - 一种新型pu材料及其制作方法

Info

Publication number: CN111995732A
Application number: CN202010963690.6A
Authority: CN
Inventors: 张忠民
Original assignee: Shenzhen Zhuotai Cheng Decoration Engineering Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhuotai Cheng Decoration Engineering Co ltd
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2020-11-27

Abstract

一种新型PU材料，它涉及PU材料技术领域。它包括：甲组分和乙组分，所述甲组分和所述乙组分的配比为1:1；所述甲组分包括：第一无机粉末和组合聚醚，所述第一无机粉末和所述组合聚醚的配比为0.8:1‑1.2:1；所述乙组分包括：第二无机粉末和二异氰酸酯，所述第二无机粉末和所述二异氰酸酯的配比为0.6:1‑1:1。采用上述技术方案，具有阻燃效果好，稳定性出色的优势。

Description

一种新型PU材料及其制作方法

技术领域

本发明涉及PU材料技术领域，具体涉及一种新型PU材料及其制作方法。

背景技术

PU是Polyurethane的缩写，中文名为聚氨基甲酸酯简称聚氨酯。由于，只需要简单修改配方，便可获得不同的密度、弹性、刚性等物理性能。目前，已大量替代玻璃纤维保温材料、木材、传统橡胶制品等。

但现有的PU材料，其尺寸稳定性一般，阻燃效果也不佳，急需改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种新型PU材料及其制作方法，具有阻燃效果好，稳定性出色的优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型PU材料，包括：甲组分和乙组分，所述甲组分和所述乙组分的配比为1:1；所述甲组分包括：第一无机粉末和组合聚醚，所述第一无机粉末和所述组合聚醚的配比为0.8:1-1.2:1；所述乙组分包括：第二无机粉末和二异氰酸酯，所述第二无机粉末和所述二异氰酸酯的配比为0.6:1-1:1。

本发明进一步设置，所述第一无机粉末和所述第二无机粉末，其均由下列重量百分比的组分组成：400目的重质碳酸钙20-40％，400目的火山灰粉50-70％，100目的膨胀石墨粉5-15％。

本发明进一步设置，所述组合聚醚，其由下列重量百分比的组分组成：聚醚多元醇65-77％,阻燃聚醚8-12％，液体阻燃剂4-6％，催化剂1.5-2.5％，表面活性剂2.5-3.5％，发泡剂7-9％。

本发明进一步设置，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。

一种制作方法，用于制作所述的新型PU材料，包括以下步骤：S1、制作第一无机粉末和第二无机粉末；S2、制作组合聚醚；S3、制作甲组分；S4、制作乙组分；S5、将所述甲组份和所述乙组按1：1配比，混合后通过PU灌注机注入模具中，进行发泡和聚合得到半成品；S6、将所述半成品进行修边和脱蜡处理得到新型PU材料。

S1的具体步骤包括：S11、称取所述400目的重质碳酸钙20-40％，所述400目的火山灰粉50-70％，所述100目的膨胀石墨粉5-15％，混合均匀；S12、在300-500摄氏度条件下进行脱水处理4-6小时，得到所述第一无机粉末和所述第二无机粉末。

S2的具体步骤包括：S21、称取所述聚醚多元醇65-77％,所述阻燃聚醚8-12％，所述液体阻燃剂4-6％，所述催化剂1.5-2.5％，所述表面活性剂2.5-3.5％，所述发泡剂7-9％，混合均匀得到所述组合聚醚。

S3的步骤具体包括：S31、按0.8:1-1.2:1的配比称取所述第一无机粉末和所述组合聚醚；S32、将所述第一无机粉末掺入到所述组合聚醚中，得到所述甲组份。

S4的步骤具体包括：S41、按0.6:1-1:1的配比称取所述第二无机粉末和所述二苯基甲烷二异氰酸酯；S42、将所述第二无机粉末掺入到所述二苯基甲烷二异氰酸酯中，得到所述乙组分。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

该新型PU材料主要作为户外建筑材料，具有足够的强度和硬度，耐老化性能好，使用寿命长，不易吸水变质，而且阻燃效果好，冷热环境下尺寸稳定性好。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例涉及一种新型PU材料，包括：甲组分和乙组分，甲组分和乙组分的配比为1:1；甲组分包括：第一无机粉末和组合聚醚，第一无机粉末和组合聚醚的配比为0.8:1-1.2:1；乙组分包括：第二无机粉末和二异氰酸酯，第二无机粉末和二异氰酸酯的配比为0.6:1-1:1。

进一步的，第一无机粉末和第二无机粉末，其均由下列重量百分比的组分组成：400目的重质碳酸钙20-40％，400目的火山灰粉50-70％，100目的膨胀石墨粉5-15％。

进一步的，组合聚醚，其由下列重量百分比的组分组成：聚醚多元醇65-77％,阻燃聚醚8-12％，液体阻燃剂4-6％，催化剂1.5-2.5％，表面活性剂2.5-3.5％，发泡剂7-9％。

优选的，二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选的，在本实施例中：甲组分和乙组分的配比为1:1；第一无机粉末和组合聚醚的配比为1.2:1；第二无机粉末和二异氰酸酯的配比为1:1；第一无机粉末和第二无机粉末，其均由下列重量百分比的组分组成：400目的重质碳酸钙30％，400目的火山灰粉60％，100目的膨胀石墨粉10％；组合聚醚，其由下列重量百分比的组分组成：聚醚多元醇72％,阻燃聚醚10％，液体阻燃剂5％，催化剂2％，表面活性剂3％，发泡剂8％；二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。

经过多种检测，结果如下：

采用《GB/T 6343-2009泡沫塑料表观密度的测定》，检测结果为422.9kg/㎡,而传统PU材料的密度为200-250kg/㎡，在不增加成本的情况下，大幅提高了材料的密度。

采用《GB/T 8810-2005硬质泡沫塑料吸水率的测定》，检测结果为0.7％。

采用《GB/T 10299-2011绝热材料憎水性试验方法》，检测结果为99.8％。

采用《GB/T 5480-2017矿物棉及其制品试验方法》，用其中的吸湿性试验方法，检测结果为0.8％。

采用《GB/T 8813-2008硬质泡沫塑料压缩性能的测定》，检测结果为5110KPA，而传统PU材料的抗压强度为2000KPA左右，大幅提高了材料的抗压强度。

采用《GB/T 8812.2-2007硬质泡沫塑料弯曲性能的测定第2部分：弯曲强度和表观弯曲弹性模量的测定》，用其中的弯曲强度的测定，检测结果为13067KPA。

采用《GB/T 10295-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》，在平均温度25°情况下测其导热系数，检测结果为0.067W/(m·k)。

采用《GB/T 8811-2008硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》，在-30°的条件下放置24h后检测结果为0.1％，在20°的条件下放置24h后检测结果也为0.1％，而传统的PU材料尺寸稳定性在0.4％左右，大幅提高了产品的稳定性。

采用《JGJ144-2004外墙外保温工程技术规定》，检测其耐冻融性能，检测结果为，保护层无空鼓、脱落，无渗水裂缝。

采用《JGJ144-2004外墙外保温工程技术规定》，检测其抗冲击性，检测结果为10J级。

此外，还采用《GB/T 20284-2006建筑材料或制品的单体燃烧试验》，样品安装按照5.2.2a要求进行，样品自离无需支撑仅需固定上下端进行试验。检测项目有如下四大项：

其一，SBI单体燃烧试验，经检测，其燃烧增长率指数FIGRA_0.2MJ为0W/s，标准值为≤120W/s，合格；其火焰横向蔓延LFS为﹤试样边缘，标准值为﹤试样边缘，合格；其前600s总热释放量THR₆₀₀为0.0MJ，标准值为≤7.5MJ，合格。

其二，可燃性，经检测，其点火时间30s，60s内焰尖高度﹤150mm，标准值为≤150mm，合格；其燃烧滴落物引燃滤纸现象为无，标准值为无，合格。

其三，产烟特性，经检测，其烟气生成速率指数SMOGRA为2m²/s²，标准值为≤30m²/s²合格，其前600s总产烟量TSP_600s为33m²，标准值为≤50m²，合格。

其四，燃烧滴落物/微粒，检测结果为600s内无燃烧滴落物/微粒，标准值为600s内无燃烧滴落物/微粒，合格。综上，所有检测均合格。该新型PU材料的阻燃效果为B1级，传统PU材料为B2级，增强了阻燃效果。

在其他实施例中，各成分配比在所述范围内均可。

基于上述技术方案，本实施例还提供一种制作方法，该方法用于制作新型PU材料，包括以下步骤：

一、制作第一无机粉末和第二无机粉末

1、称取400目的重质碳酸钙30％，400目的火山灰粉60％，100目的膨胀石墨粉10％，混合均匀；

2、在300-500摄氏度条件下进行脱水处理4-6小时，得到第一无机粉末和第二无机粉末。

二、制作组合聚醚

1、称取聚醚多元醇72％,阻燃聚醚10％，液体阻燃剂5％，催化剂2％，表面活性剂3％，发泡剂8％，混合均匀得到组合聚醚。

三、制作甲组分

1、按1.2:1的配比称取第一无机粉末和组合聚醚；

2、将第一无机粉末掺入到组合聚醚中，得到甲组份。

四、制作乙组分

1、按1:1的配比称取第二无机粉末和二苯基甲烷二异氰酸酯；

2、将第二无机粉末掺入到二苯基甲烷二异氰酸酯中，得到乙组分。

五、将甲组份和所述乙组按1：1配比，混合后通过PU灌注机注入模具中，进行发泡和聚合得到半成品。

六、将半成品进行修边和脱蜡处理得到新型PU材料。

上述方法的其他实施例中，各成分的取用比例在范围内均可。

本发明的工作原理大致如下述：通过甲组分和乙组分按1：1配比混合得到新型PU材料，其中甲组分由第一无机粉末和组合聚醚按0.8:1-1.2:1配比混合得到，乙组分由第二无机粉末和二异氰酸酯按0.6:1-1:1配比混合得到。该新型PU材料相比传统PU材料，阻燃效果更出色，冷热环境下尺寸稳定性更好。

以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种新型PU材料，其特征在于，包括：甲组分和乙组分，所述甲组分和所述乙组分的配比为1:1；

所述甲组分包括：第一无机粉末和组合聚醚，所述第一无机粉末和所述组合聚醚的配比为0.8:1-1.2:1；

所述乙组分包括：第二无机粉末和二异氰酸酯，所述第二无机粉末和所述二异氰酸酯的配比为0.6:1-1:1。

2.根据权利要求1所述的新型PU材料，其特征在于，所述第一无机粉末和所述第二无机粉末，其均由下列重量百分比的组分组成：

400目的重质碳酸钙20-40％，400目的火山灰粉50-70％，100目的膨胀石墨粉5-15％。

3.根据权利要求2所述的新型PU材料，其特征在于，所述组合聚醚，其由下列重量百分比的组分组成：

聚醚多元醇65-77％,阻燃聚醚8-12％，液体阻燃剂4-6％，催化剂1.5-2.5％，表面活性剂2.5-3.5％，发泡剂7-9％。

4.根据权利要求3所述的新型PU材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。

5.一种制作方法，用于制作如权利要求4所述的新型PU材料，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制作第一无机粉末和第二无机粉末；

S2、制作组合聚醚；

S3、制作甲组分；

S4、制作乙组分；

S5、将所述甲组份和所述乙组按1：1配比，混合后通过PU灌注机注入模具中，进行发泡和聚合得到半成品；

S6、将所述半成品进行修边和脱蜡处理得到新型PU材料。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，S1的具体步骤包括：

S11、称取所述400目的重质碳酸钙20-40％，所述400目的火山灰粉50-70％，所述100目的膨胀石墨粉5-15％，混合均匀；

S12、在300-500摄氏度条件下进行脱水处理4-6小时，得到所述第一无机粉末和所述第二无机粉末。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，S2的具体步骤包括：

S21、称取所述聚醚多元醇65-77％,所述阻燃聚醚8-12％，所述液体阻燃剂4-6％，所述催化剂1.5-2.5％，所述表面活性剂2.5-3.5％，所述发泡剂7-9％，混合均匀得到所述组合聚醚。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，S3的步骤具体包括：

S31、按0.8:1-1.2:1的配比称取所述第一无机粉末和所述组合聚醚；

S32、将所述第一无机粉末掺入到所述组合聚醚中，得到所述甲组份。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，S4的步骤具体包括：

S41、按0.6:1-1:1的配比称取所述第二无机粉末和所述二苯基甲烷二异氰酸酯；

S42、将所述第二无机粉末掺入到所述二苯基甲烷二异氰酸酯中，得到所述乙组分。