CN1709937A

CN1709937A - 一种聚氨酯外墙保温材料

Info

Publication number: CN1709937A
Application number: CNA2005100466572A
Authority: CN
Inventors: 刘运学; 范兆荣; 谷亚新
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2025-06-13
Also published as: CN100436501C

Abstract

一种聚氨酯外墙保温材料，属于化工技术领域，本发明为双组分反应型。甲组分为聚醚多元醇、PET醇解物与各种助剂的混合物，乙组分为多业甲基多苯基多异氰酸酯。使用时按比例混合即可采用喷涂方法施工，由于在配方中加入了PET醇解物，可显著改善制品的泡孔结构，所得制品具有一定韧性，断裂伸长率得到提高，由于PET醇解物的加入，发泡时可形成致密坚硬的表皮，因此在保温的同时，还具有一定的防水效果，可应用于建筑物的外墙保温，起到降低能耗和防水的双重功效。由于PET醇解物是采用PET废料制得，成本低于聚醚多元醇，它的加入可降低外墙保温材料的成本，同时也为PET废料的使用提供了新的思路，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种聚氨酯外墙保温材料

技术领域

本发明涉及一种建筑用的墙体保温材料，特别是涉及一种集防水、保温于一体的新型聚氨酯外墙保温材料，是对现有墙体保温材料品种的补充，属于建筑墙体保温材料和化工技术领域。

背景技术

建筑防水与保温是建筑业重点关注的两大问题，由于建筑防水工程与建筑节能工程是分别设计并分别施工，再加上现行的防水材料与保温材料都存在着性能单一、施工程序复杂的现象，防水的不保温，保温的不防水；一旦防水层出现了渗漏，保温层即随之失去了保温性能。

针对我国建筑业防水、保温隔热材料性能存在的缺陷。人们进行了深入的研究，例如中国发明专利申请02144859.0号给出的《胶粉聚苯颗粒外墙保温材料》，它由以下重量百分比的成份组成：胶粉料88-92、聚苯颗粒8-12。胶粉料由以下重量百分比的成份组成：水泥52-72、粉煤灰20-39、耐碱纤维0.24-1.2、纤维素K0.6-1.2、海泡石0-9.0、硬质酸盐0-4.0、偏硅酸钙0-2.4、氧化钙0-4.0。聚苯颗粒是由废聚苯乙烯泡沫粉碎而成。中国发明专利申请01110769.3号给出的《一种硅酸盐外墙保温浆料及生产方法》，其组成(重量％)包括：硅酸铝矿棉7-8％、岩棉3-5％、海泡石5-8％、渗透剂T0.3-00.5％、硅藻土7-8％、纤维素0.3-0.5％、膨胀珍珠岩1.5-2.0％、水玻璃0.7-0.9％、聚丙烯酰胺0.1-0.2％、固化剂0.5-0.8％、水余量。中国发明专利申请01112847.X号也给出的《一种用于外墙保温的聚氨酯》，其组成为：发泡剂20-40，异氰酸酯130-500，聚醚100-150，阻燃剂15-40，稳定剂3-5，催化剂5-10。

上述技术方案中给出的这些用于外墙保温材料虽具有一定保温效果，但防水性能不佳，仍无法满足建筑业对防水、保温隔热材料的迫切需求。

近年来国内也有人选用聚氨酯作为墙体隔热材料除了考虑到它突出的机械性能和化学性能以外，主要还在于它能够节约能源。硬质聚氨酯泡沫带来的额外费用将会由供暖和制冷费用的大幅度减少而大幅度抵消。此外，能源的节省也会减少二氧化碳的排放，因而减轻温室效应，较薄的保温层也可增加建筑物内部可用面积，这对地价越来越昂贵的城市有特别的吸引力。然而试喷硬质聚氨酯泡沫作建筑屋面防水保温应用，一直不理想，经常因建筑物基础的不均匀沉降造成防水层断裂发生漏水，其原因是泡沫延伸率不够。现在一般情况下只能做到5％-6％，而建筑上应用对材料延伸率要求必须要大于10％以上。因此延伸率问题已成为限制聚氨酯硬酯泡沫塑料在建筑保温(尤其是建筑的外墙保温)上的应用的一大障碍，提高现有聚氨酯保温材料的延伸率便成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，通过反复研究改进，给出了一种集防水、保温于一体的新型聚氨酯外墙保温材料。这种外墙保温材料为双组分反应型，其中甲组分为聚醚多元醇、PET醇解物与各种助剂的混合物，乙组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。由于在配方中加入了PET醇解物，可显著改善制品的泡孔结构，所得制品具有一定韧性，断裂伸长率得到提高，可用于外墙保温。由于PET醇解物的加入，发泡时可形成致密坚硬的表皮，因此该保温材料在保温的同时，还具有一定的防水效果。应用于建筑物的外墙保温，将起到降低能耗和防水的双重功效。由于PET醇解物是采用PET废料制得，成本低于聚醚多元醇，它的加入还可降低外墙保温材料的成本，同时也为PET废料的使用提供了新的思路，具有显著的经济效益和社会效益

本发明给出的技术方案是：这种聚氨酯外墙保温材料为双组分反应型，其中甲组分中包括有聚醚多元醇、PET醇解物、发泡剂、稳定剂和催化剂，乙组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，其特点是该外墙保温材料的组份和重量份数为：

聚醚多元醇 80～120

PET醇解物 20～45

发泡剂 20～40

阻燃剂 15～25

稳定剂 3～5

催化剂 2～7

异氰酸酯 130～480

优选的组份和重量份数为：

聚醚多元醇 90～110

PET醇解物 25～35

发泡剂 22～30

阻燃剂 15～20

稳定剂 3～4

催化剂 3～6

异氰酸酯 150～460

更优选的组份和重量份数为：

聚醚多元醇 90～100

PET醇解物 30～35

发泡剂 24～26

阻燃剂 18～20

稳定剂 3～4

催化剂 3～5

异氰酸酯 170～400

本发明所说的聚醚多元醇包括季戊四醇醚，乙二胺聚醚和甘油聚醚，聚醚多元醇为5000分子量的多官能度聚醚。

本发明所说的发泡剂为氟氯代烷烃，如一氟三氯甲烷(F-11)、三氟三氯乙烷(F-113)等。

本发明所说的阻燃剂为含氯元素的聚醚，如市售的阻火聚醚。

本发明所说的稳定剂为硅油。

本发明所说的催化剂包括三乙基胺、三乙基醇胺和二氯二丁基锡等。优先选用胺类与锡类复合催化剂如三乙基醇胺和有机锡。

本发明所说的异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)。

本发明所说的PET醇解物是采用PET废料制得，其制备方法如下：

配方(重量份数)：PET废料100；小分子多元醇：50～100

工艺：首先将PET废料除去机械杂质，粉碎、洗净并烘干，然后按配方将计量好的小分子多元醇(例如二甘醇)、PET投入到反应釜中，加热升温至100℃以上，待PET大部分溶解后，开动搅拌于110～130℃保温反应2小时后，停止升温待温度降至100℃减压脱除部分小分子化合物。继续降温至50℃过滤即得产品。

本发明所说的小分子多元醇为二元醇或三元醇，优先选用二元醇如二甘醇、乙二醇、丙二醇等。

上述技术方案所提及的各种化工原料均可从国内市场上购得。

本发明中的甲组分的制备工艺为：按配比将聚醚多元醇、PET醇解物、发泡剂、阻燃剂、稳定剂和催化剂于混合釜中开动搅拌，常温混合20～30min，过滤即得甲组分。

本发明的施工过程是将甲乙两组分按给出的比例，通过高压发泡机在高压无空气下将甲乙组分瞬间雾化混合发泡。喷涂时，一次喷涂厚度为15～30mm。物料温度控制在30～50℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本产品既保温，有防水，是很好的建筑节能材料。

2.成本低于市售同类型保温材料。

3.为PET废料的综合利用提供了新的思路，具有很好的经济效益于环境效益。

4.施工操作简单、可靠。对被涂物表面要求低，只要表面无水层、无油污即可施工。

具体实施方式

实施例1为本发明给出的一种聚氨酯外墙保温材料，，其组分如下(重量份数)：

甲组分：聚醚多元醇90g、PET醇解物30g、硅油3g、阻火聚醚18g、三乙醇胺4g、有机锡0.5g、F11 24g；

乙组分：PAPI 170g；

PET醇解物配方：PET废料100；二甘醇80

本发明中的PET醇解物的制备工艺为：首先将PET废料除去机械杂质，粉碎、洗净并烘干，然后按配方将计量好的二甘醇、PET投入到反应釜中，加热升温至100℃以上，待PET大部分溶解后，开动搅拌于110～130℃保温反应2小时后，停止升温待温度降至100℃减压脱除部分小分子化合物。继续降温至50℃过滤即得产品。

本发明的产品主要性能为：

闭孔率：大于90％；导热系数：≤0.02W/m.k；抗压强度：≥0.5Mpa；

伸长率：大于10％；吸水率：≤2％；氧指数：31±1。

实施例2为本发明给出的一种聚氨酯外墙保温材料，，其组分如下(重量份数)：

甲组分：聚醚多元醇100g、PET醇解物35g、硅油4g、阻火聚醚20g、三乙醇胺3g、有机锡0.4g、F11 26g。

乙组分：PAPI 240g

PET醇解物配方：PET废料100；二甘醇90；甘油10

制备及施工工艺与实施例1相同，产品的主要性能见实施例1。

实施例3为本发明给出的一种聚氨酯外墙保温材料，，其组分如下(重量份数)：

甲组分：聚醚多元醇95g、PET醇解物33g、硅油3.5g、阻火聚醚19g、三乙醇胺3.5g、有机锡0.5g、F11 25g。

乙组分：PAPI 200g

PET醇解物配方：PET废料100；二甘醇90；甘油10。

Claims

1.一种聚氨酯外墙保温材料，为双组分反应型，其中甲组分中包括有聚醚多元醇，乙组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，其特征在于该外墙保温材料的组份和重量份数为：

聚醚多元醇 80～120

PET醇解物 20～45

发泡剂 20～40

阻燃剂 15～25

稳定剂 3～5

催化剂 2～7

异氰酸酯 130～480。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯外墙保温材料，其特征在于该外墙保温材料的优选的组份和重量份数为：

聚醚多元醇 90～110

PET醇解物 25～35

发泡剂 22～30

阻燃剂 15～20

稳定剂 3～4

催化剂 3～6

异氰酸酯 150～460。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯外墙保温材料，其特征在于该外墙保温材料的更优选的组份和重量份数为：

聚醚多元醇 90～100

PET醇解物 30～35

发泡剂 24～26

阻燃剂 18～20

稳定剂 3～4

催化剂 3～5

异氰酸酯 170～400。

4.根据权利要求1或2或3所述的聚氨酯外墙保温材料，其特征在于PET醇解物的配方(重量份数)：PET废料100；小分子多元醇：50～100。

5.根据权利要求4所述的聚氨酯外墙保温材料，其特征在于PET醇解物的制备工艺：首先将PET废料除去机械杂质，粉碎、洗净并烘干，然后按配方将计量好的小分子多元醇、PET投入到反应釜中，加热升温至100℃以上，待PET大部分溶解后，开动搅拌于110～130℃保温反应2小时后，停止升温待温度降至100℃减压脱除部分小分子化合物，继续降温至50℃过滤即得产品。

6.根据权利要求1或2或3所述的聚氨酯外墙保温材料，其特征在于聚醚多元醇为5000分子量的多官能度聚醚。