一種復(fù)合發(fā)泡保溫材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保溫建筑材料及其制備方法，具體涉及一種復(fù)合發(fā)泡保溫材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國能源面臨緊缺，其中建筑耗能是能源消耗的重要組成部分。據(jù)相關(guān)報道，建筑物約有三分之一的熱量是經(jīng)外墻傳向室外。因此，提高墻體的保溫性能，改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和節(jié)約采暖能耗具有重大意義。
[0003]現(xiàn)今，聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是用于建筑物墻體保溫最多的一種材料，而關(guān)于改性聚氨酯軟質(zhì)泡沫作為墻體保溫材料卻未見報道。聚氨酯軟泡具有透氣、吸音、保溫、過濾等性能，主要應(yīng)用于家具用品、醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備、建筑裝飾、商品包裝等領(lǐng)域，已成為聚氨酯泡沫塑料中用量最大，產(chǎn)量最高的一個品種。
[0004]目前，聚氨酯軟泡均是在催化劑存在下制備而成，成本高，工藝復(fù)雜。同時，隨著全球汽車工業(yè)和制造業(yè)的高速發(fā)展，廢舊輪胎越來越多。大量堆積的廢輪胎不僅不易腐化，而且容易引發(fā)火災(zāi)，滋生蚊蟲，成為世界各國普遍面臨的難題。因此，大力發(fā)展廢舊輪胎的綜合利用，變廢為寶，緩解輪胎資源的短缺已經(jīng)成為現(xiàn)今亟待解決的問題。因此，若能開發(fā)一種將廢輪胎膠粉作為聚氨酯軟泡的填充材料，在無催化劑條件下制備一種新型復(fù)合發(fā)泡保溫材料，不僅能有效緩解輪胎污染，并且也可以提高聚氨酯軟泡的力學(xué)性能和保溫性能，無論對于能源高效的研究還是廢輪胎的回收利用，已經(jīng)是當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供用于墻體或室內(nèi)地板保溫的復(fù)合發(fā)泡保溫材料及其在無催化劑條件下的制備方法。該方法工藝簡單、易操作、成本低，適于聚氨酯軟泡作為建筑保溫材料的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種復(fù)合發(fā)泡保溫材料，由以下重量份數(shù)的原料制成，低輕值聚醚多元醇90?380份(優(yōu)選152份)，高輕值聚醚多元醇5?105份(優(yōu)選8份)，表面活性劑I?5份(優(yōu)選1.2份)，60?200目(優(yōu)選120目)廢輪胎膠粉20?200份(優(yōu)選40份)，二苯甲烷二異氰酸酯40?176份(優(yōu)選40份)，發(fā)泡劑35?155份(優(yōu)選35份)。
[0007]進一步，所述低羥值聚醚多元醇與高羥值聚醚多元醇平均分子量為2000?7000，羥值平均值為25?60mgK0H/g。
[0008]進一步，所述低羥值聚醚多元醇為聚乙二醇4000，聚乙二醇6000或聚乙二醇20000;所述高羥值聚醚多元醇為聚乙二醇200，聚乙二醇400或聚乙二醇600。
[0009]進一步，所述表面活性劑為二甲基硅油或二乙基硅油。
[0010]進一步，所述二苯甲烷二異氰酸酯為4，4’_二苯甲烷二異氰酸酯、2，4’_二苯甲烷二異氰酸酯和2，2’_二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種以上的混合物。
[0011]進一步，所述發(fā)泡劑為二氯甲烷、正戊烷和環(huán)戊烷中的一種或兩種以上的混合物。
[0012]本發(fā)明進一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備方法，包括以下步驟:
[0013](I)按比例稱取低羥值聚醚多元醇于燒杯中，置于恒溫設(shè)備中保持恒定溫度為60?95°C(優(yōu)選恒定溫度為75°C)加熱至熔融，然后加入廢輪胎膠粉、高羥值聚醚多元醇、表面活性劑、恒溫攪拌均勻；
[0014](2)按比例稱取二苯甲烷二異氰酸酯溶于發(fā)泡劑中，攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合體系，采用與步驟(I)相同的恒定溫度攪拌10?25s(優(yōu)選攪拌時間為15s)，接著在發(fā)泡溫度為25?35°C(優(yōu)選發(fā)泡溫度為28°C)下使混合物自由發(fā)泡，最后在熟化溫度為25?35°C (優(yōu)選熟化溫度為28°C)下熟化I?48h(優(yōu)選熟化時間為30h)，即成。
[0015]本發(fā)明將廢舊輪胎膠粉作為聚氨酯軟泡保溫材料的填料，在無催化劑存在下即可合成具有質(zhì)輕、節(jié)能、保溫的環(huán)保型聚氨酯軟泡墻體或室內(nèi)地板保溫材料，不僅有效緩解了輪胎污染，而且也提高了聚氨酯軟泡作為墻體或地板保溫材料的性能。
[0016]本發(fā)明之復(fù)合發(fā)泡保溫材料為具有良好力學(xué)性能和保溫性能的聚氨酯軟泡，并且合成聚氨酯軟泡無催化劑、方法簡單、易操作、成本低。實驗證明，本發(fā)明通過添加輪胎膠粉與聚氨酯材料相互配合，有效增強了聚氨酯軟泡的保溫性，產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低于0.035W/m.K，體積密度小于70Kg/m3。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步說明。
[0018]實施例1:復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備
[0019](I)稱取90g聚乙二醇4000于燒杯中，放入油浴鍋保持60°C加熱至熔融，加入30g膠粉(60目)，5g聚乙二醇200，lg表面活性劑二甲基硅油，恒溫攪拌均勻；
[0020](2)稱取43g 4，4’_二苯甲烷二異氰酸酯溶于38g二氯甲烷，攪拌均勻，加入步驟(I)中的混合體系，恒定溫度攪拌25s，使混合物于35°C自由發(fā)泡、熟化Ih得到復(fù)合發(fā)泡保溫材料。
[0021 ]復(fù)合發(fā)泡保溫材料按照GB/T6344-2008測定，其拉伸強度為
[0022]134KPa。導(dǎo)熱系數(shù)為0.027W/(m.K)，體積密度為63Kg/m3。
[0023]實施例2:復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備
[0024](I)稱取152g聚乙二醇6000于燒杯中，放入油浴鍋保持75°C加熱至熔融，加入40g膠粉(120目)，8g聚乙二醇400，1.2g表面活性劑二乙基硅油，恒溫攪拌均勻；
[0025](2)稱取40g 2，4’_二苯甲烷二異氰酸酯溶于35g正戊烷，攪拌均勻，加入步驟(I)中的混合體系，恒定溫度攪拌1s，使混合物于28°C自由發(fā)泡、熟化30h得到復(fù)合發(fā)泡保溫材料。
[0026]復(fù)合發(fā)泡保溫材料按照GB/T6344-2008測定，其拉伸強度為142KPa。導(dǎo)熱系數(shù)為0.031W/(m.K)，體積密度為66Kg/m3。
[0027]實施例3:復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備
[0028](I)稱取380g聚乙二醇20000于燒杯中，放入油浴鍋保持95°C加熱至熔融，加入200g膠粉(200目)，105g聚乙二醇600，4.5g表面活性劑二甲基硅油，恒溫攪拌均勻；
[0029](2)稱取176g 2，2’_二苯甲烷二異氰酸酯溶于155g環(huán)戊烷，攪拌均勻，加入步驟(I)中的混合體系，恒定溫度攪拌15s，使混合物于25°C下自由發(fā)泡、熟化48h得到復(fù)合發(fā)泡保溫材料。
[0030]復(fù)合發(fā)泡保溫材料按照GB/T6344-2008測定，其拉伸強度為125KPa。導(dǎo)熱系數(shù)為0.026ff/(m.K)，體積密度為68Kg/m3。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成，低羥值聚醚多元醇90?380份，高羥值聚醚多元醇5?105份，表面活性劑I?5份，60?200目廢輪胎膠粉20?200份，二苯甲烷二異氰酸酯40?176份，發(fā)泡劑35?155份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成，低羥值聚醚多元醇152份，高羥值聚醚多元醇8份，表面活性劑1.2份，120目廢輪胎膠粉40份，二苯甲烷二異氰酸酯40份，發(fā)泡劑35份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述低羥值聚醚多元醇與高羥值聚醚多元醇平均分子量為2000?7000，羥值平均值為25?60mgK0H/g。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述低羥值聚醚多元醇為聚乙二醇4000，聚乙二醇6000或聚乙二醇20000;所述高羥值聚醚多元醇為聚乙二醇200，聚乙二醇400或聚乙二醇600。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述表面活性劑為二甲基硅油或二乙基硅油。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述二苯甲烷二異氰酸酯為4，4’_二苯甲烷二異氰酸酯、2，4’_二苯甲烷二異氰酸酯和2，2’_二苯甲烷二異氰酸酯中的一種或兩種以上的混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述發(fā)泡劑為二氯甲烷、正戊烷和環(huán)戊烷中的一種或兩種以上的混合物。8.—種如權(quán)利要求1?7之一所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按比例稱取低羥值聚醚多元醇于燒杯中，置于恒溫設(shè)備中保持恒定溫度為60?95°C加熱至熔融，然后加入廢輪胎膠粉、高羥值聚醚多元醇、表面活性劑、恒溫攪拌均勻； (2)按比例稱取二苯甲烷二異氰酸酯溶于發(fā)泡劑中，攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合體系，采用與步驟(I)相同的恒定溫度攪拌10?25s，接著在發(fā)泡溫度為25?35°C下使混合物自由發(fā)泡，最后在熟化溫度為25?35°C下熟化I?48h，即成。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述恒定溫度為75°C。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的復(fù)合發(fā)泡保溫材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述攪拌時間為15s，發(fā)泡溫度為28°C，熟化溫度為28°C，熟化時間為30h。
【專利摘要】一種復(fù)合發(fā)泡保溫材料及其制備方法，所述保溫材料由以下重量份數(shù)的原料制成，低羥值聚醚多元醇90～380份，高羥值聚醚多元醇5～105份，表面活性劑1～5份，60～200目廢輪胎膠粉20～200份，二苯甲烷二異氰酸酯40～176份，發(fā)泡劑35～155份。本發(fā)明之復(fù)合發(fā)泡保溫材料為具有良好力學(xué)性能和保溫性能的聚氨酯軟泡，并且合成聚氨酯軟泡不使用催化劑、方法簡單、易操作、成本低。實驗證明，本發(fā)明通過添加廢舊輪胎膠粉與聚氨酯材料相互配合，有效增強了聚氨酯軟泡的保溫性，產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低于0.035W/(m·K),體積密度小于70Kg/m3。該復(fù)合發(fā)泡保溫材料用于建筑物墻體及地板，可起到較好的保溫降噪作用。
【IPC分類】C08L21/00, C08G18/48, C08J9/14, C08L75/08
【公開號】CN105542103
【申請?zhí)枴緾N201510977432
【發(fā)明人】廖輝偉, 曾卓, 鄧秋林, 郭文杰, 王少波, 武一兵, 李孟秋
【申請人】西南科技大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月23日