一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板及其制備方法。使用水玻璃制備二氧化硅氣凝膠，使氣凝膠填充在多孔陶瓷球的孔中，再與聚氨酯泡沫反應(yīng)，使得氣凝膠微球被完全包裹起來(lái)，防止破碎，提高了聚氨酯泡沫的隔熱性和抗壓強(qiáng)度，還提高了泡沫的耐久性、隔音性；通過(guò)使用環(huán)氧樹脂乳液、活性碳纖維，提高了聚氨酯泡沫的抗壓性能、韌性、耐老化性，防止氣凝膠遇水破裂分解；通過(guò)使用磷酸銻、季銨型陽(yáng)離子纖維素，提高了聚氨酯泡沫的阻燃性和抗菌性。
【專利說(shuō)明】 一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板及其制備
方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及保溫墻板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚苯乙烯板是一種常見的建筑用保溫材料。其密度低，力學(xué)強(qiáng)度好、耐腐蝕、防水、容易分割施工，但是它的導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較高(k?0.042W/m.K)。硅氣凝膠的納米多孔結(jié)構(gòu)及其超輕、超絕熱、極強(qiáng)的紫外吸收、紅外反射等特性極大的限制了熱傳遞過(guò)程的熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流。以S12氣凝膠/聚苯乙烯型復(fù)合結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步降低EPS保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)，在不影響EPS板力學(xué)性能的條件下提高EPS保溫板的阻燃性能。與此同時(shí)，二者復(fù)合能夠有效彌補(bǔ)硅氣凝膠在實(shí)際應(yīng)用中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、親水的缺點(diǎn)，同時(shí)降低導(dǎo)熱系數(shù)，改善其阻燃性能?！禨i02氣凝膠核/聚苯乙烯殼復(fù)合阻燃保溫板實(shí)驗(yàn)研究》采用熱壓浸漬方法將發(fā)泡劑浸入復(fù)合珠粒，從而得到發(fā)泡型的S12氣凝膠核/聚苯乙烯殼型復(fù)合珠粒，同時(shí)用蒸汽發(fā)泡法研究其發(fā)泡制作工藝。
[0003]但是該方法得到的保溫材料因?yàn)镾12氣凝膠容易破碎而保溫性能不能持續(xù)穩(wěn)定。同時(shí)該保溫材料的韌性、耐熱性、耐水性、發(fā)熱性、防靜電性、防霉性、抗菌性、強(qiáng)度、回彈性、抗老化性、耐腐蝕性都有待提高。聚氨酯泡沫具有優(yōu)異的保溫性能，但是不如S12氣凝膠保溫性好，但是阻燃性不好。
[0004]《全水發(fā)泡聚氨酯硬泡的制備及其阻燃性能的研究》一文制備出了阻燃和力學(xué)性能優(yōu)異的聚氨酯泡沫，但是保溫性能還是不能滿足科學(xué)發(fā)展的需要。
[0005]如果將S12氣凝膠與聚氨酯泡沫結(jié)合，能夠提高聚氨酯泡沫的保溫性和阻燃性，但是直接復(fù)合，S12氣凝膠容易破碎，保溫效果容易消失，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板及其制備方法。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板，由下列重量份的原料制成:環(huán)氧樹脂乳液4-5、磷酸銻4.6-5、季銨型陽(yáng)離子纖維素0.4-0.6、活性碳纖維8-9、多孔陶瓷球100-105、水玻璃100、Span-80適量、Tween-80適量、lmol/L氨水適量、丙酮適量、乙醇適量、聚醚多元醇DSU-365 90-94、三乙醇胺0.5-0.54、水15-16、二月桂酸二丁基錫0.75-0.9、多亞甲基多苯基多異氰酸酯100-110。
[0008]所述高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板的制備方法，包括以下步驟:
(I)按體積比VSpan-80: VTween-80=l: 4配比得到混合液體，將水玻璃與所述混合液體按體積比1:10混合均勻，在40(^/1^11下攪拌301^11，再加入環(huán)氧樹脂乳液、季銨型陽(yáng)離子纖維素，攪拌均勾，然后滴加lmol/L的氨水調(diào)節(jié)pH值至6-7 ;加入多孔陶瓷微球，攪拌10-15min，用丙酮洗滌2-3次，靜置后除去上層清液，得到混合物料；
(2)將第(I)步得到的混合物料加入2-2.5倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過(guò)濾得到濾料，再將濾料浸泡在2-2.5倍體積的正己烷中，過(guò)濾，將濾料在45-46 V下恒溫干燥，得到改性多孔陶瓷微球；
(3)將改性多孔陶瓷微球放入反應(yīng)容器中，加入聚醚多元醇DSU-365、三乙醇胺、水和二月桂酸二丁基錫，在2000r/min高速攪拌下進(jìn)行預(yù)混合，再加入其他剩余成分，然后在1000r/min速度下攪拌9-11 s，倒入模具中，在室溫下靜止發(fā)泡，待反應(yīng)完畢后在69-70 V溫度下熟化29-31min，再在室溫下存放70_72h后，即得；
所述模具的上表面設(shè)置有陶瓷板，下表面設(shè)置有4-6毫米的硅酸鈣板。
[0009]所述二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板，所述的多孔陶瓷球的氣孔率為65-80%，孔徑為 100-500μπι。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明使用水玻璃制備二氧化硅氣凝膠，使氣凝膠填充在多孔陶瓷球的孔中，再與聚氨酯泡沫反應(yīng)，使得氣凝膠微球被完全包裹起來(lái)，防止破碎，提高了聚氨酯泡沫的隔熱性和抗壓強(qiáng)度，還提高了泡沫的耐久性、隔音性;通過(guò)使用環(huán)氧樹脂乳液、活性碳纖維，提高了聚氨酯泡沫的抗壓性能、韌性、耐老化性，防止氣凝膠遇水破裂分解;通過(guò)使用磷酸銻、季銨型陽(yáng)離子纖維素，提高了聚氨酯泡沫的阻燃性和抗菌性。
【具體實(shí)施方式】
[0011]—種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板，由下列重量份(公斤)的原料制成:環(huán)氧樹脂乳液4、磷酸銻4.6、季銨型陽(yáng)離子纖維素0.4、活性碳纖維8、多孔陶瓷球100、水玻璃100、Span-80適量、Tween-80適量、lmol/L氨水適量、丙酮適量、乙醇適量、聚醚多元醇DSU-365 90、三乙醇胺0.5、水15、二月桂酸二丁基錫0.75、多亞甲基多苯基多異氰酸酯100。
[0012]所述高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板的制備方法，包括以下步驟:
(1)按體積比VSpan-80: VTween-80=l: 4配比得到混合液體，將水玻璃與所述混合液體按體積比1:10混合均勻，在40(^/1^11下攪拌301^11，再加入環(huán)氧樹脂乳液、季銨型陽(yáng)離子纖維素，攪拌均勾，然后滴加lmol/L的氨水調(diào)節(jié)pH值至6;加入多孔陶瓷微球，攪拌1min，用丙酮洗滌2次，靜置后除去上層清液，得到混合物料；
(2)將第(I)步得到的混合物料加入2倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過(guò)濾得到濾料，再將濾料浸泡在2倍體積的正己烷中，過(guò)濾，將濾料在45°C下恒溫干燥，得到改性多孔陶瓷微球；
(3)將改性多孔陶瓷微球放入反應(yīng)容器中，加入聚醚多元醇DSU-365、三乙醇胺、水和二月桂酸二丁基錫，在2000r/min高速攪拌下進(jìn)行預(yù)混合，再加入其他剩余成分，然后在lOOOr/min速度下攪拌9s，倒入模具中，在室溫下靜止發(fā)泡，待反應(yīng)完畢后在69°C溫度下熟化29min，再在室溫下存放70h后，即得；
所述模具的上表面設(shè)置有陶瓷板，下表面設(shè)置有4毫米的硅酸鈣板。
[0013]所述二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板，所述的多孔陶瓷球的氣孔率為65%，孔徑為 ΙΟΟμπι。
[0014]該實(shí)施例聚氨酯泡沫的壓縮強(qiáng)度為313kPa，保溫墻板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.009W/(m.K)o
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板，其特征在于:由下列重量份的原料制成:環(huán)氧樹脂乳液4-5、磷酸銻4.6-5、季銨型陽(yáng)離子纖維素0.4-0.6、活性碳纖維8_9、多孔陶瓷球100-105、水玻璃100、Span-80適量、Tween-80適量、lmol/L氨水適量、丙酮適量、乙醇適量、聚醚多元醇DSU-365 90-94、三乙醇胺0.5-0.54、水15-16、二月桂酸二丁基錫0.75-0.9、多亞甲基多苯基多異氰酸酯100-110。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高韌性二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按體積比VSpan-80: VTween-80=l: 4配比得到混合液體，將水玻璃與所述混合液體按體積比1:10混合均勻，在40(^/1^11下攪拌301^11，再加入環(huán)氧樹脂乳液、季銨型陽(yáng)離子纖維素，攪拌均勾，然后滴加lmol/L的氨水調(diào)節(jié)pH值至6-7 ;加入多孔陶瓷微球，攪拌10-15min，用丙酮洗滌2-3次，靜置后除去上層清液，得到混合物料； (2)將第(I)步得到的混合物料加入2-2.5倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過(guò)濾得到濾料，再將濾料浸泡在2-2.5倍體積的正己烷中，過(guò)濾，將濾料在45-46 V下恒溫干燥，得到改性多孔陶瓷微球； (3)將改性多孔陶瓷微球放入反應(yīng)容器中，加入聚醚多元醇DSU-365、三乙醇胺、水和二月桂酸二丁基錫，在2000r/min高速攪拌下進(jìn)行預(yù)混合，再加入其他剩余成分，然后在1000r/min速度下攪拌9-11 s，倒入模具中，在室溫下靜止發(fā)泡，待反應(yīng)完畢后在69-70 V溫度下熟化29-31min，再在室溫下存放70_72h后，即得； 所述模具的上表面設(shè)置有陶瓷板，下表面設(shè)置有4-6毫米的硅酸鈣板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述二氧化硅氣凝膠聚氨酯復(fù)合保溫墻板，其特征在于:所述的多孔陶瓷球的氣孔率為65-80%，孔徑為100-500μπι。
【文檔編號(hào)】C08G18/76GK106008907SQ201610148686
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】董良清
【申請(qǐng)人】當(dāng)涂縣科輝商貿(mào)有限公司