CN113248907A - 一种无机填料复合聚氨酯保温板及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无机填料复合聚氨酯保温板及其制备方法和应用，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板，以保温板的质量为100%计，所述无机填料的含量为87.5%~95%，所述聚氨酯的含量为5%~12.5%。制备方法包括以下步骤：将无机填料粉碎后，加入模具中，而后将聚氨酯的原料混合均匀后，注入，反应，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板。本发明的无机填料复合聚氨酯保温板具备优异的阻燃性能（能达到A级阻燃要求）和保温性能（导热系数不大于0.045 W/(m∙K)），且便于施工，适用于建筑外墙外保温或工业保温领域。

Description

一种无机填料复合聚氨酯保温板及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种无机填料复合聚氨酯保温板及其制备方法和应用。
背景技术
随着节能和安全要求的不断提升，建筑外墙外保温系统的保温和阻燃要求越来越高。传统的保温材料，如岩棉，阻燃效果能满足A级（GB/T8624-2012，下同），但是导热系数较高，为0.045 W/(m∙K)左右，且施工较为困难。苯板等材料的导热系数较低为0.032 W/(m∙K)左右，但是阻燃效果只能满足B1级，无法满足A级阻燃要求。
CN106116328A公开了一种聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板及其制备方法，该发明采用聚氨酯对水泥砂浆进行改性，将聚氨酯树脂和水泥均匀地分散在膨胀珍珠岩中，水泥的水化以及聚氨酯的固化同时进行，形成相互填充整体结构，将膨胀珍珠岩与聚氨酯水泥基复合材料相结合，通过模压成型制成氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，该发明的聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板具有优异的保温、憎水、抗压、抗折、轻质、无毒、价廉、导热系数低、隔音效果好等特性，同时具有不燃，无毒、耐久性、耐候性好，能达到与建筑物同寿命等优点，但该发明的聚氨酯为双组份，制备过程较为复杂，并且该发明的保温板的保温性能有待进一步提高。
CN109469217A公开了一种高强度复合保温板及其制备方法，该发明复合保温板采用内保温层、外保温层以及饰面层相复合的方式制备而成，内保温层采用阻燃聚氨酯泡沫，具有良好的阻燃、隔热、隔音特性；外保温层采用膨胀珍珠岩防火保温板，强度高、耐老化、抗腐蚀性，外保温层上喷涂有氟碳面漆，提高了复合保温板防腐蚀能力，增强了耐候性，延长了使用寿命，但该发明的复合保温板能达到的阻燃等级并没有明确给出，并且制备方法较为繁琐。
CN104987482A公开了一种全水型阻燃聚氨酯硬泡及其方法，所述全水型聚氨酯硬泡阻燃材料是在以聚胺为交联剂、水为发泡剂以及添加阻燃剂的条件下，由至少一种综合聚酯聚醚多元醇与至少一种异氰酸酯化合物反应获得。该发明还公开了一种聚氨酯硬泡复合保温板及其方法，包括聚氨酯硬泡芯材，在聚氨酯硬泡芯材下表面贴合铝箔板，在聚氨酯硬泡芯材上表面贴合铝箔板。该发明材料达到难燃B1级防火要求，导热系数低达0.018 W/(m∙K)。该发明制备的保温板虽然具有较为优异的保温效果，但是阻燃效果仍有待进一步提高。
因此，在本领域中，如何提供一种保温效果好、阻燃效果能达到A级，且制备方法简单的保温板已成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无机填料复合聚氨酯保温板及其制备方法和应用。本发明的无机填料复合聚氨酯保温板具备优异的阻燃性能和保温性能，且便于施工，适用于建筑或工业保温领域。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。
在本发明中，通过添加无机填料制备的无机填料复合聚氨酯保温板阻燃效果好，能满足A级阻燃要求，并且性价比高；本发明通过无机填料与聚氨酯的协同作用制备的无机填料复合聚氨酯保温板导热系数低。
优选地，以保温板的质量为100%计，所述无机填料的含量为87.5%~95%，例如87.5%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%或95%等，所述聚氨酯的含量为5%~12.5%，例如5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%或12.5%等。
优选地，所述无机填料包括气凝胶、膨胀珍珠岩、中空玻璃微珠或发泡水泥中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合，例如气凝胶和膨胀珍珠岩、中空玻璃微珠和发泡水泥等。
优选地，所述无机填料的形状为球形或不规则形状，粒径为0.1~10 cm，例如0.1cm、0.5 cm、1 cm、2 cm、3 cm、5 cm、8 cm或10 cm等。
优选地，所述无机填料的密度不大于200 kg/m3，例如200 kg/m3、150 kg/m3、100kg/m3、70 kg/m3、50 kg/m3或20 kg/m3等，导热系数不大于0.5 W/(m∙K)，例如0.5 W/(m∙K)、0.4 W/(m∙K)、0.3 W/(m∙K)、0.2 W/(m∙K)、0.1 W/(m∙K)或0.005 W/(m∙K)等。
优选地，所述聚氨酯的发泡密度不大于140 kg/m3，例如140 kg/m3、100 kg/m3、70kg/m3、50 kg/m3、40 kg/m3或20 kg/m3等。
优选地，所述聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
异氰酸酯 60~150份；
多元醇 100份；
催化剂 0.1~2份；
发泡剂 0.5~5份。
优选地，所述聚氨酯的制备原料中，异氰酸酯的用量可以为60份、70份、80份、90份、100份、110份、120份、130份、140份或150份等。
优选地，所述聚氨酯的制备原料中，催化剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.3份、1.5份、1.8份或2份等。
优选地，所述聚氨酯的制备原料中，发泡剂的用量可以为0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。
优选地，所述异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯MDI。
优选地，所述异氰酸酯包括4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合，例如4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯和2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯等。
优选地，所述多元醇包括聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
优选地，所述多元醇的羟基值含量为160~750 mgKOH/g，例如160 mgKOH/g、200mgKOH/g、300 mgKOH/g、400 mgKOH/g、500 mgKOH/g、600 mgKOH/g、700 mgKOH/g或750mgKOH/g等，平均官能度为2~4，例如2、3或4等。
优选地，所述聚酯多元醇包括芳香族聚酯多元醇，优选苯酐乙二醇系列聚酯多元醇。
优选地，所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的任意一种。
优选地，所述催化剂包括叔胺类催化剂（例如三乙胺或五甲基二乙烯三胺等）或有机锡化合物（例如二丁基锡二月桂酸酯等）。
优选地，所述发泡剂包括水或戊烷。
作为本发明的优选技术方案，所述聚氨酯的制备原料中还包括0.5~8份（例如0.5份、1份、2份、4份、6份或8份等）阻燃剂、0.5~2份（例如0.5份、1份或2份等）表面活性剂、1~3份（例如1份、2份或3份等）色母或0.1~2份（例如0.1份、0.5份、1份或2份等）抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合，例如阻燃剂和表面活性剂、色母和抗氧剂等。
优选地，所述阻燃剂为磷酸酯系列阻燃剂。
优选地，所述表面活性剂包括聚硅氧烷-聚氧化烯烃醚嵌段共聚物，所述色母包括炭黑，所述抗氧剂包括液态芳香胺类抗氧剂。
另一方面，本发明提供了如上所述的无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将无机填料粉碎后，加入模具中，而后将聚氨酯的原料混合均匀后，注入模具，对无机填料进行浸润包裹，反应，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板。
在本发明中，用聚氨酯将无机填料浸润包裹后发泡，采用一体成型的方式制备保温板，制备工艺生产能耗低，生产周期短，对环境无任何影响，适用于工业化推广。
优选地，将无机填料粉碎，粉碎后粒径为0.1~2 cm（例如0.1 cm、0.2 cm、0.5 cm、0.8 cm、1 cm、1.3 cm、1.5 cm、1.8 cm或2 cm等）左右。
优选地，所述注入的方式为在300 s内（例如290 s、270 s、250 s、240 s、230 s或200 s等）以喷雾的形式注入模具，以保证聚氨酯的原料能够完全填充无机填料的空隙，并与之充分接触，若注入时间超过300 s，聚氨酯液体黏度提高，不能完全包覆无机填料，发泡后体系不均匀。
优选地，所述反应的温度为20~40℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃或40℃等，反应的时间为10~60 min，例如10 min、20 min、30 min、40 min、50 min或60 min等。
另一方面，本发明提供如上所述的无机填料复合聚氨酯保温板在建筑或工业保温中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过添加无机填料制备的无机填料复合聚氨酯保温板阻燃效果好，能满足A级阻燃要求（GB/T8624-2012），并且性价比高；本发明通过无机填料与聚氨酯的协同作用制备的无机填料复合聚氨酯保温板导热系数低（0.012~0.042 W/(m∙K)），与砂浆、水泥等建筑用料有很好的粘接性，可直接用于建筑物外墙外保温系统，也可与其他材料相复合，以用作保温设备或用品的夹心层；并且本发明采用一体成型的方式制备保温板，制备工艺生产能耗低，生产周期短，对环境无任何影响，适用于工业化推广。
附图说明
图1为无机填料复合聚氨酯保温板的结构示意图。
图中：1、无机填料；2、填充聚氨酯泡沫。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用材料等均可从化学公司购买。
本发明提供了制备无机填料复合聚氨酯保温板的方法，包括下述顺序的工艺步骤：
（1）粉碎：将无机填料，根据其自身性质，粉粹成粒径约0.1~2 cm，最大粒径不超过10 cm的颗粒；
（2）装模：将粉碎后的无机填料装入模具中，最大高度不得超过模具高度，颗粒之间要存在一定间隙；
（3）注料：将聚氨酯的原料按照一定的量高速搅拌均匀后，在300 s内以喷雾的形式注入模具；
（4）填充：密封模具，控制模具温度在20~40℃，待10~60 min后拆模，即可得到无机填料复合聚氨酯保温板；
（5）裁切：保温板可直接使用，也可被裁切成板材或其他形状的产品，产生的边角料可直接回收再利用。
制备的无机填料复合聚氨酯保温板的结构示意图如图1所示，图中1表示无机填料，2表示填充聚氨酯泡沫。
实施例1
在本实施例中提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。以保温板的质量为100%计，所述无机填料（气凝胶）的含量为87.5%，所述聚氨酯的含量为12.5%。
其中，气凝胶的形状为不规则形状，粒径约为5 cm，密度为20 kg/m3，导热系数为0.005 W/(m∙K)；聚氨酯的发泡密度为70 kg/m3。
聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯 110份；
聚四氢呋喃二醇 100份；
三乙胺 0.5份；
水 0.5份；
聚硅氧烷-聚氧化烯烃醚嵌段共聚物 0.5份；
液态芳香胺类抗氧剂 0.1份。
其中，聚四氢呋喃二醇的羟基值含量为400 mgKOH/g，平均官能度为3。
无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法包括以下步骤：
将气凝胶初步粉碎（粉碎后粒径为1 cm左右）后，加入到尺寸为0.3 m × 0.2 m× 0.1 m的模具中。而后将聚氨酯的原料混合均匀后，用时300 s以喷雾的形式注入模具，随后密封模具，控制模具温度在30℃，待30 min后拆模，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板，块重为0.132 kg。
实施例2
在本实施例中提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。以保温板的质量为100%计，所述无机填料（中空玻璃微珠）的含量为90%，所述聚氨酯的含量为10%。
其中，中空玻璃微珠的形状为球形，粒径约为0.1 cm，密度为120 kg/m3，导热系数为0.2 W/(m∙K)；聚氨酯的发泡密度为70 kg/m3。
聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯 150份；
苯酐乙二醇系列聚酯多元醇 100份；
二丁基锡二月桂酸酯 0.2 份；
水 1.5 份；
磷酸酯阻燃剂 6份；
聚硅氧烷-聚氧化烯烃醚嵌段共聚物 2份；
液态芳香胺类抗氧剂 0.5份。
其中，苯酐乙二醇系列聚酯多元醇的羟基值含量为750 mgKOH/g，平均官能度为4。
无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法包括以下步骤：
将中空玻璃微珠加入到尺寸为0.3 m × 0.2 m × 0.1 m的模具中。而后将聚氨酯的原料混合均匀后，用时280 s以喷雾的形式注入模具，随后密封模具，控制模具温度在40℃，待10 min后拆模，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板，块重为0.672 kg。
实施例3
在本实施例中提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。以保温板的质量为100%计，所述无机填料（膨胀珍珠岩）的含量为95%，所述聚氨酯的含量为5%。
其中，膨胀珍珠岩的形状为不规则形状，粒径约为0.5 cm，密度为140 kg/m3，导热系数为0.2 W/(m∙K)；聚氨酯的发泡密度为25 kg/m3。
聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯 70份；
聚氧化丙烯二醇 100份；
五甲基二乙烯三胺 0.1份；
戊烷 0.5份；
磷酸酯阻燃剂 8份；
聚硅氧烷-聚氧化烯烃醚嵌段共聚物 2份；
炭黑 3份；
液态芳香胺类抗氧剂 1份。
其中，聚氧化丙烯二醇的羟基值含量为450 mgKOH/g，平均官能度为3.4。
无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法包括以下步骤：
将膨胀珍珠岩初步粉碎（粉碎后粒径为0.5 cm左右）后，加入到尺寸为0.3 m ×0.2 m × 0.1 m的模具中。而后将聚氨酯的原料混合均匀后，用时270 s以喷雾的形式注入模具，随后密封模具，控制模具温度在20℃，待60 min后拆模，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板，块重为0.684 kg。
实施例4
在本实施例中提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。以保温板的质量为100%计，所述无机填料（发泡水泥）的含量为89%，所述聚氨酯的含量为11%。
其中，发泡水泥的形状为不规则形状，粒径约为10 cm，密度为200 kg/m3，导热系数为0.5 W/(m∙K)；聚氨酯的发泡密度为25 kg/m3。
聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯 60份；
聚氧化丙烯二醇 100份；
五甲基二乙烯三胺 0.1份；
戊烷 5份；
磷酸酯阻燃剂 0.5份；
炭黑 1份。
其中，聚氧化丙烯二醇的羟基值含量为450 mgKOH/g，平均官能度为3.4。
无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法包括以下步骤：
将发泡水泥初步粉碎（粉碎后粒径为2 cm左右）后，加入到尺寸为0.3 m × 0.2 m× 0.1 m的模具中。而后将聚氨酯的原料混合均匀后，用时260 s以喷雾的形式注入模具，随后密封模具，控制模具温度在25℃，待50 min后拆模，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板，块重为0.708 kg。
实施例5
在本实施例中提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。以保温板的质量为100%计，所述无机填料（气凝胶）的含量为93%，所述聚氨酯的含量为7%。
其中，气凝胶的形状为不规则形状，平均粒径为4 cm，密度为20 kg/m3，导热系数为0.005 W/(m∙K)；聚氨酯的发泡密度为140 kg/m3。
聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯 110份；
聚四氢呋喃二醇 100份；
三乙胺 2份；
水 0.5份；
磷酸酯阻燃剂 4份；
聚硅氧烷-聚氧化烯烃醚嵌段共聚物 1份；
液态芳香胺类抗氧剂 2份。
其中，聚四氢呋喃二醇的羟基值含量为160 mgKOH/g，平均官能度为2。
无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法包括以下步骤：
将气凝胶初步粉碎（粉碎后粒径为1.5 cm左右）后，加入到尺寸为0.3 m × 0.2 m× 0.1 m的模具中。而后将聚氨酯的原料混合均匀后，用时250 s以喷雾的形式注入模具，随后密封模具，控制模具温度在35℃，待25 min后拆模，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板，块重为0.140 kg。
实施例6
在本实施例中提供一种无机填料复合聚氨酯保温板，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。以保温板的质量为100%计，所述无机填料（中空玻璃微珠）的含量为92%，所述聚氨酯的含量为8%。
其中，中空玻璃微珠的形状为球形，粒径约为0.4 cm，密度为170 kg/m3，导热系数为0.3 W/(m∙K)；聚氨酯的发泡密度为25 kg/m3。
聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯 130份；
苯酐乙二醇系列聚酯多元醇 100份；
二丁基锡二月桂酸酯 0.2 份；
水 1.5 份；
磷酸酯阻燃剂 6份；
聚硅氧烷-聚氧化烯烃醚嵌段共聚物 1份；
液态芳香胺类抗氧剂 2份。
其中，苯酐乙二醇系列聚酯多元醇的羟基值含量为700 mgKOH/g，平均官能度为2。
无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法包括以下步骤：
将中空玻璃微珠加入到尺寸为0.3 m × 0.2 m × 0.1 m的模具中。而后将聚氨酯的原料混合均匀后，用时300 s以喷雾的形式注入模具，随后密封模具，控制模具温度在30℃，待35 min后拆模，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板，块重为0.696 kg。
对比例1
本对比例与实施例1不同之处仅在于，无机填料的含量为85%，聚氨酯的含量为15%。
对比例2
本对比例与实施例1不同之处仅在于，无机填料的含量为98%，聚氨酯的含量为2%。
对实施例1-6以及对比例1-2制备的无机填料复合聚氨酯保温板进行性能测试，测试方法如下：
（1）密度：按照GB/T6343《泡沫塑料及橡胶 表观密度的测定》进行测试；
（2）导热系数：按照GB/T10294《绝热材料稳态热阻及其有关特性的测定 防护热板法》进行测试；
（3）压缩强度：按照GB/T8813《硬质泡沫塑料压缩性能测定》进行测试；
（4）尺寸稳定性：按照GB/T8811《硬质泡沫塑料 尺寸稳定性试验方法》进行测试；
（5）吸水率：按照GB/T8810《硬质泡沫塑料吸水率的测定》进行测试；
（6）阻燃性能：按照GB8624《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行测试。
性能测试结果如表1所示。
表1
Figure 128395DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出，实施例1-6制备的无机填料复合聚氨酯保温板具备良好的保温性能（导热系数：0.012~0.042 W/(m∙K)），同时可以达到A级阻燃要求，满足现阶段建筑和工业保温要求，且施工更方便，优于岩棉体系。
相比于实施例1，对比例1制备的无机填料复合聚氨酯保温板虽保温性能较好，但阻燃性能降低，为B级；相比于实施例1，对比例2制备的无机填料复合聚氨酯保温板虽然阻燃性能也可以达到A级，但保温性能降低（导热系数为0.052 W/(m∙K)）。这说明无机填料和聚氨酯的含量均需在合适的范围内，才能使制备的无机填料复合聚氨酯保温板同时具有较好的保温性能和阻燃性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的无机填料复合聚氨酯保温板及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (22)

1.一种无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述无机填料复合聚氨酯保温板为无机填料与聚氨酯一体成型的保温板。
2.根据权利要求1所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，以保温板的质量为100%计，所述无机填料的含量为87.5%~95%，所述聚氨酯的含量为5%~12.5%。
3.根据权利要求1所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述无机填料包括气凝胶、膨胀珍珠岩、中空玻璃微珠或发泡水泥中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述无机填料的形状为球形或不规则形状，粒径为0.1~10 cm。
5.根据权利要求1所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述无机填料的密度不大于200 kg/m3，导热系数不大于0.5 W/(m∙K)。
6.根据权利要求1所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述聚氨酯的发泡密度不大于140 kg/m3。
7.根据权利要求1所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述聚氨酯的制备原料包括如下重量份数的组分：
异氰酸酯 60~150份；
多元醇 100份；
催化剂 0.1~2份；
发泡剂 0.5~5份。
8.根据权利要求7所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯。
9.根据权利要求8所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述二苯基甲烷二异氰酸酯包括4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求7所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述多元醇包括聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。
11.根据权利要求7所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述多元醇的羟基值含量为160~750 mgKOH/g，平均官能度为2~4。
12.根据权利要求10所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述聚酯多元醇包括芳香族聚酯多元醇。
13.根据权利要求12所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述芳香族聚酯多元醇包括苯酐乙二醇系列聚酯多元醇。
14.根据权利要求10所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的任意一种。
15.根据权利要求7所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述催化剂包括叔胺类催化剂或有机锡化合物。
16.根据权利要求7所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述发泡剂包括水或戊烷。
17.根据权利要求7所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述聚氨酯的制备原料中还包括0.5~8份阻燃剂、0.5~2份表面活性剂、1~3份色母或0.1~2份抗氧剂中的任意一种或至少两种的组合。
18.根据权利要求17所述的无机填料复合聚氨酯保温板，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸酯系列阻燃剂。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的无机填料复合聚氨酯保温板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将无机填料粉碎后，加入模具中，而后将聚氨酯的原料混合均匀后，注入，反应，得到所述无机填料复合聚氨酯保温板。
20.根据权利要求19所述的制备方法，其特征在于，所述注入的方式为在300 s内以喷雾的形式注入模具。
21.根据权利要求19所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为20~40℃，反应的时间为10~60 min。
22.根据权利要求1-18中任一项所述的无机填料复合聚氨酯保温板在建筑外墙外保温或工业保温中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114804792A (zh) * 2022-05-26 2022-07-29 山东海瑞林装饰工程有限公司 一种外墙防火保温板及其生产方法
WO2023046825A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 Covestro Deutschland Ag Composition for thermal insulation
EP4177230A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-10 Covestro Deutschland AG Composition for thermal insulation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030141633A1 (en) * 2000-04-11 2003-07-31 Apex Medical Technologies, Inc. Vulcanization of dip-molded rubber articles with molten media baths
CN105034222A (zh) * 2015-07-14 2015-11-11 刘传伟 一种玻化微珠聚氨酯复合保温板制作方法
CN108706953A (zh) * 2018-06-29 2018-10-26 南京红宝丽新材料有限公司 一种匀质低导热无机保温板及其制备方法
CN108973268A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 南京红宝丽新材料有限公司 一种建筑保温硬面板及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030141633A1 (en) * 2000-04-11 2003-07-31 Apex Medical Technologies, Inc. Vulcanization of dip-molded rubber articles with molten media baths
CN105034222A (zh) * 2015-07-14 2015-11-11 刘传伟 一种玻化微珠聚氨酯复合保温板制作方法
CN108706953A (zh) * 2018-06-29 2018-10-26 南京红宝丽新材料有限公司 一种匀质低导热无机保温板及其制备方法
CN108973268A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 南京红宝丽新材料有限公司 一种建筑保温硬面板及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局等: "GB8624—2012 建筑材料及制品燃烧性能分级", 《中华人民共和国国家标准》 *
朱吕民等: "《聚氨酯泡沫塑料（第三版）》", 31 January 2005, 化学工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023046825A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 Covestro Deutschland Ag Composition for thermal insulation
EP4177230A1 (en) * 2021-11-03 2023-05-10 Covestro Deutschland AG Composition for thermal insulation
CN114804792A (zh) * 2022-05-26 2022-07-29 山东海瑞林装饰工程有限公司 一种外墙防火保温板及其生产方法

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