聚氨酯隔热保温材料制造技术

本发明专利技术涉及保温材料，公开了一种聚氨酯隔热保温材料。所述保温材料由以下重量分数的原料混合发泡而得：异氰酸酯70‑100份，山梨醇聚醚多元醇70‑100份，包膜膨胀蛭石3‑6份，纳米二氧化硅5‑8份，一氟二氯己烷10‑20份，催化剂1‑5份，泡沫稳定剂1‑5份。本发明专利技术聚氨酯隔热保温材料具有更优良的抗压强度、拉伸强度和冲击强度，还减少了因其本身特性、生产工艺以及生产工人操作技能等各方面原因造成的泡沫收缩问题，同时避免了水箱变形、起鼓起楞甚至开裂的现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保温材料，尤其涉及聚氨酯隔热保温材料。
技术介绍
随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，世界各国都开始力推开发可再生能源，其中太阳能为利用和开发最广、发展前景最好的可再生能源，现已广泛应用于各行各业，太阳能热水器行业就是其中之一。我国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔，目前已是世界上太阳能热水器的第一使用国和生产国。众所周知，对太阳能热水器来说，水箱保温材料的选择是至关重要的，目前能用作水箱的保温材料主要有聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、超细纤维等。聚氨酯泡沫是由异氰酸酯与聚醚组合物混合浇注至模具或水箱空腔内发泡制得，其中聚醚组合物含有聚醚多元醇、发泡剂、催化剂、固化剂、阻燃剂、稳定剂等，由于聚氨酯泡沫具有成型工艺简单、导热系数低等优势，是水箱主要采用的保温材料。聚氨酯硬泡沫在生产过程中，因其本身特性、生产工艺以及生产工人操作技能等各方面的原因，普遍存在泡沫收缩的问题，容易导致泡沫与外壳部分脱落或全部脱落，最终导致外壳变形，真空管口泡沫开裂，更有甚者，内胆和外壳之间的聚氨酯硬泡沫横向或纵向开裂，大大地降低了水箱的保温效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种聚氨酯隔热保温材料。该聚氨酯隔热保温材料拥有更优良的抗压强度、拉伸强度等力学性能，同时克服了发泡成型后收缩性大的缺点，避免水箱变形、起鼓起楞甚至开裂的现象，并保证了热水器水箱的保温性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：聚氨酯隔热保温材料，所述聚氨酯隔热保温材料由以下重量份数的原料混合发泡而得：异氰酸酯50-100份，山梨醇聚醚多元醇70-100份，包膜膨胀蛭石3-6份，纳米二氧化硅5-8份，一氟二氯己烷10-20份，催化剂1-5份及泡沫稳定剂1-5份。进一步地，所述山梨醇聚醚多元醇的羟值为480-520mgKOH/g，25℃时粘度为4000-8000mPa.s。进一步地，所述包膜膨胀蛭石的制备方法为：（1）取150-200份膨胀蛭石加入到包衣机中加热至200-250℃，并加入10-20份滑石粉，搅拌均匀；（2）接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀蛭石浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌20-40min，即得包膜膨胀蛭石。进一步地，所述包膜膨胀蛭石的粒径为50-100μm。进一步地，所述纳米二氧化硅为二氧化硅纳米线或空心介孔二氧化硅纳米球。进一步地，所述催化剂为二乙醇单异丙醇胺或羟乙基乙二胺。进一步地，所述泡沫稳定剂为月桂酰异丙醇胺或3-[聚(乙二醇-共聚-丙二醇)单甲基醚]丙基三烷氧基硅烷。本专利技术采用山梨醇聚醚多元醇与异氰酸酯进行反应制备聚氨酯硬泡，增加聚氨酯硬泡保温材料的强度。相对于由普通聚醚多元醇制备的硬泡，这种山梨醇基聚氨酯泡沫材料在拉伸强度、抗压强度等方面表现更好。膨胀蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，原矿外似云母，其为由生蛭石片经过高温焙烧后，其体积能迅速膨胀数倍至数十倍后得到的蛭石。膨化后的蛭石呈颗粒状，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，本专利技术对膨胀蛭石先进行包膜，充分利用了膨胀蛭石耐火、保温、持久、耐腐蚀的优点，降低了膨胀蛭石易吸水膨胀的缺点，本专利技术采用的是粒径为40-70μm的包膜膨胀蛭石，包膜膨胀蛭石可适当的增加聚氨酯硬泡沫的开孔率，并能延缓发泡凝胶和固化速度，防止泡沫因短时间内积聚力量大而容易挤压内胆和外壁，减少“不良泡沫”的产生，同时减少泡沫成型后的收缩率。纳米二氧化硅是一种性能优异的无机非金属材料，其具有比表面积大，表面吸附力强，化学纯度高、分散性能好、热阻等特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。本文采用的纳米二氧化硅为二氧化硅纳米线或空心介孔二氧化硅纳米球，发泡原料混合后，纳米二氧化硅会分布在泡孔壁、泡沫材料的骨架中，起到增强孔壁和泡沫刚度的作用，且不会影响泡孔结构，同时掺杂纳米二氧化硅还会提高聚氨酯隔热保温材料的强度。本专利技术聚氨酯硬泡配方原料混合喷射后，可以使泡沫形成球状或椭圆球状且分布均匀细密的泡孔，发泡材料保温性能稳定，并增加泡孔壁的强度，减少泡沫成型时因内外压差出现的材料压缩现象，同时适当增加泡沫的开孔率，减少泡沫成型后的收缩率。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在发泡配方中采用山梨醇聚醚多元醇，制得的山梨醇基硬泡材料与传统方法所制备的泡沫材料相比，具有更优良的抗压强度、拉伸强度和冲击强度。（2）本专利技术在发泡配方中添加了包膜膨胀蛭石及纳米二氧化硅等无机材料，减少泡沫成型后的收缩率的同时，还具有增强孔壁和泡沫刚度的作用。（3）本专利技术聚氨酯隔热保温材料与现有技术相比，除了具备普通聚氨酯泡沫材料高保温性能外，还减少了因其本身特性、生产工艺以及生产工人操作技能等各方面原因造成的泡沫收缩问题，避免水箱变形、起鼓起楞甚至开裂的现象。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1先制备包膜膨胀蛭石，过程如下：（1）取150份膨胀蛭石加入到包衣机中加热至250℃，并加入10份滑石粉，搅拌均匀；（2）接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀蛭石浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌20min，即得包膜膨胀蛭石。一种聚氨酯隔热保温材料，由以下重量分数的原料混合发泡而得：称取羟值为480mgKOH/g，25℃时粘度为8000mPa.s的山梨醇聚醚多元醇70份，粒径为50μm的包膜膨胀蛭石3份，二氧化硅纳米线5份，一氟二氯己烷10份，二乙醇单异丙醇胺2份及月桂酰异丙醇胺2份混合均匀，然后与异氰酸酯50份混合发泡，经过固化后即可得到本专利技术所述的聚氨酯隔热保温材料。实施例2先制备包膜膨胀蛭石，过程如下：（1）取200份膨胀蛭石加入到包衣机中加热至200℃，并加入20份滑石粉，搅拌均匀；（2）接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀蛭石浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌40min，即得包膜膨胀蛭石。一种聚氨酯隔热保温材料，由以下重量分数的原料混合发泡而得：称取羟值为520mgKOH/g，25℃时粘度为4000mPa.s的山梨醇聚醚多元醇100份，粒径为100μm的包膜膨胀蛭石6份，二氧化硅纳米线8份，一氟二氯己烷20份，二乙醇单异丙醇胺5份及3-[聚(乙二醇-共聚-丙二醇)单甲基醚]丙基三烷氧基硅烷2份混合均匀，然后与异氰酸酯100份混合发泡，经过固化后即可得到本专利技术所述的聚氨酯隔热保温材料。实施例3先制备包膜膨胀蛭石，过程如下：（1）取180份膨胀蛭石加入到包衣机中加热至220℃，并加入15份滑石粉，搅拌均匀；（2）接着包衣机一端喷洒蒸馏水将膨胀蛭石浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30min，即得包膜膨胀蛭石。一种聚氨酯隔热保温材料，由以下重量分数的原料混合发泡而得：称取羟值为500mgKOH/g，25℃时粘度为7000mPa.s的山梨醇聚醚多元醇80份，粒径为80μm的包膜膨胀蛭石5份，空心介孔二氧化硅纳米球6份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯隔热保温材料，其特征在于：所述聚氨酯隔热保温材料由以下重量份数的原料混合发泡而得：异氰酸酯50‑100份，山梨醇聚醚多元醇70‑100份，包膜膨胀蛭石3‑6份，纳米二氧化硅5‑8份，一氟二氯己烷10‑20份，催化剂1‑5份及泡沫稳定剂1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯隔热保温材料，其特征在于：所述聚氨酯隔热保温材料由以下重量份数的原料混合发泡而得：异氰酸酯50-100份，山梨醇聚醚多元醇70-100份，包膜膨胀蛭石3-6份，纳米二氧化硅5-8份，一氟二氯己烷10-20份，催化剂1-5份及泡沫稳定剂1-5份。2.根据权利要求1所述的聚氨酯隔热保温材料，其特征在于：所述山梨醇聚醚多元醇的羟值为480-520mgKOH/g，25℃时粘度为4000-8000mPa.s。3.根据权利要求1所述的聚氨酯隔热保温材料，其特征在于：所述包膜膨胀蛭石的制备方法为：（1）取150-200份膨胀蛭石加入到包衣机中加热至200-250℃，并加入10-20份滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宝兴，
申请(专利权)人：黄宝兴，
类型：发明
国别省市：广西;45