本发明专利技术涉及一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、预制直埋保温管及其制作方法，包括100重量份的聚醚多元醇；5‑7重量份的纳米SiO2；1.0‑2.0重量份的水；1.5‑3.0重量份的表面活性剂；0.3‑1重量份的常规胺催化剂；0.4‑2.5重量份的反应型胺催化剂；25‑30重量份的发泡剂；145重量份的MDI体系异氰酸酯。本发明专利技术生产的预制直埋保温管具有较高强度，制品密度均匀，泡孔结构好，抗压强度高，很好的解决了泡沫的塌陷和收缩等问题。改善了保温管的内在质量，从而能有效提高生产效率和预制直埋保温管使用寿命，达到更好的保温、节能效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、使用其的预制直埋保温管及其制作方法，用于集中供热管网。
技术介绍
传统方法制得的聚氨酯硬质泡沫塑料，在韧性、强度、刚度、绝热性能等方面都存在不足之处泡沫强度不够引起的塌陷和收缩等问题不能满足供热管网的需要，正是因为如此,对聚氨酯硬质泡沫塑料进行改性,提高其各个方面的性能具有很大的意义。
技术实现思路
本专利技术设计了一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、预制直埋保温管及其制作方法，其解决的技术问题是传统方法制得的聚氨酯硬质泡沫塑料，在韧性、强度、刚度、绝热性能等方面都存在不足之处泡沫强度不够引起的塌陷和收缩等问题不能满足供热管网的需要。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：按照重量分数计，其原料中包含以下组分：100重量份的聚醚多元醇；5-7重量份的纳米SiO2；重量份的水；重量份的表面活性剂；重量份的常规胺催化剂；重量份的反应型胺催化剂；重量份的发泡剂；145重量份的MDI体系异氰酸酯。进一步，所述表面活性剂为聚硅氧烷,中山东骏化工有限公司生产的牌号3303，所述表面活性剂缩小泡沫表面张力，控制泡孔大小稳定泡沫作用。进一步，所述反应型胺催化剂为二甲基环己胺，所述反应型胺催化剂参与聚氨酯反应，控制发泡速度。进一步，所述常规胺催化剂为三乙醇胺，三乙醇胺控制聚合反应速度。进一步，所述发泡剂为一氟二氯乙烷。进一步，所述聚醚多元醇中聚醚以甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合，羟值480mgK0H/g，数均分子量约400。进一步，纳米SiO2为平均粒径为松装密度为0.12g/cm3，纯度为99.5％。一种预制直埋保温管，包括工作管(1)、聚氨酯保温层(2)、高密度聚乙烯支架(3)以及高密度聚乙烯外护管(4)，工作管(1)与高密度聚乙烯外护管(4)之间通过高密度聚乙烯支架(3)进行支撑定位并形成填料空间，所述填料空间装填有聚氨酯保温层(2)，其特征在于：所述聚氨酯保温层(2)使用上述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料制得。一种预制直埋保温管的制作方法，包括以下步骤：步骤1、对工作管(1)外观进行检查，检查是否工作管(1)存在破损；步骤2、在外观完好的工作管(1)外部安装高密度聚乙烯支架(3)；步骤3、在高密度聚乙烯支架(3)外部安装高密度聚乙烯外护管(4)形成保温管一体件，工作管(1)与高密度聚乙烯外护管(4)之间通过高密度聚乙烯支架(3)进行支撑定位并形成填料空间；步骤4、将步骤3中所得保温管一体件吊放在发泡平台上；步骤5、对保温管一体件两端部通过推进法兰进行封堵；步骤6、在高密度聚乙烯外护管(4)的中间部位开设1个发泡孔，先启动液压开关，运转正常后再启动白料罐，然后再启动黑料罐，经过3-5分钟的低压循环后转高压循环，按下发射开关，发泡机将黑白料组分料液注入发泡孔后用盖封堵一次浇注发泡成型；所述白料为100重量份的聚醚多元醇；5-7重量份的纳米SiO2；重量份的水；重量份的表面活性剂；重量份的常规胺催化剂；重量份的反应型胺催化剂；重量份的发泡剂；所述黑料为145重量份的MDI体系异氰酸酯；步骤7、退出法兰封堵，保温管制作完成。进一步，6.1、将上述配比的白料放入混合罐中搅拌均匀后，抽入高压浇注机的白料料罐中，同时将黑料聚合MDI体系异氰酸酯抽入到高压浇注机黑料料罐中；6.2、按预制直埋保温管内发泡密度≥60kg/m3计算所生产预制直埋保温管用的聚氨酯泡沫塑料量，设定好浇注时间，白、黑两种料重量配比为1:1.05，设定浇料温控制在25-35℃；6.3、待上述工作就序后，先启动液压开关，运转正常后再启动白料罐搅拌，然后再启动黑料料罐，经过3-5分钟的低压循环后转高压循环，按下发射开关，发泡机将白、黑组分料液浇注到提前备好的放置在发泡平台上的保温管发泡孔内；6.4、浇注后用盖封堵浇注孔，10分钟后成型，将法兰封堵退出，检查保聚氨酯温层的密度，确定符合标准后，按管型号分类堆放。该环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、使用其的预制直埋保温管及其制作方法具有以下有益效果：(1)本专利技术生产的预制直埋保温管具有较高强度，制品密度均勻，泡孔结构好，抗压强度高，很好的解决了泡沫的塌陷和收缩等问题。改善了保温管的内在质量，从而能有效提高生产效率和预制直埋保温管使用寿命，达到更好的保温、节能效果。(2)本专利技术涉及的提高硬质聚氨酯泡强度的预制直埋保温管，良好的纳米SiO2分散于聚氨酯硬泡中能够对其力学性能起到增强的作用,力学测试表明，添加纳米二氧化硅对硬质聚氨酯泡沫塑料有一定的增强增韧作用，于未添加SiO2比较，泡沫的压缩强度提高20％以上，冲击强度可提高30％左右。附图说明图1：本专利技术预制直埋保温管的轴向剖面图；图2：本专利技术预制直埋保温管的部件连接示意图；图3：本专利技术预制直埋保温管的高密度聚乙烯支架结构示意图；图4：本专利技术预制直埋保温管的制作工艺流程图；图5：本专利技术中高压浇注机工作流程及操作流程图。附图标记说明：1—工作管；2—聚氨酯保温层；3—高密度聚乙烯支架；31—环形结构；32—支撑叶片；33—支撑平台；4—高密度聚乙烯外护管。具体实施方式下面结合图1至图5，对本专利技术做进一步说明：如图1所示，一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、使用其的预制直埋保温管及其制作方法，包括工作管1、聚氨酯保温层2、高密度聚乙烯支架3以及高密度聚乙烯外护管4，工作管1与高密度聚乙烯外护管4之间通过高密度聚乙烯支架3进行支撑定位并形成填料空间，填料空间装填有聚氨酯保温层2。聚氨酯保温层2使用上述利用一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料、使用其的预制直埋保温管及其制作方法。高密度聚乙烯支架3以及高密度聚乙外护管4中的“高密度”是指大于0.96g/cm3。如图2所示，工作管1与高密度聚乙烯外护管4之间通过高密度聚乙烯支架3进行支撑定位，高密度聚乙烯支架3包括一环形结构31，在环形结构31内侧固定在工作管1上，环形结构31外壁上固定多个发散式的支撑叶片32，支撑叶片32最外端部设有支撑平台33，支撑叶片32与支撑平台33形成T字形结构。T字形结构通过挤压的方式将工作管1与高密度聚乙外护管4两者进行固定。如图3所示，保温管的制作方法，包括以下步骤：步骤1、对工作管1外观进行检查，检查是否工作管1存在破损。步骤2、在外观完好的工作管1外部安装高密度聚乙烯支架3。步骤3、在高密度聚乙烯支架3外部安装高密度聚乙烯外护管4形成保温管一体件，工作管1与高密度聚乙烯外护管4之间通过高密度聚乙烯支架3进行支撑定位并形成填料空间。步骤4、将步骤3中所得保温管一体件吊放在发泡平台上。步骤5、对保温管一体件两端部通过推进法兰进行封堵。步骤6、在高密度聚乙外护管4的中间部位开设1个发泡孔，先启动液压开关，运转正常后再启动白料罐，然后再启动黑料罐，经过3-5分钟的低压循环后转高压循环，按下发射开关，发泡机将黑白料组分料液注入发泡孔后用盖封堵一次浇注发泡成型；所述白料为100重量份的聚醚多元醇；5-7重量份的纳米SiO2；重量份的水；重量份的表面活性剂；重量份的常规胺催化剂；重量份的反应型胺催化剂；重量份的发泡剂；所述黑料为145重量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：按照重量分数计，其原料中包含以下组分：100重量份的聚醚多元醇；5‑7重量份的纳米SiO2；1.0‑2.0重量份的水；1.5‑3.0重量份的表面活性剂；0.3‑1重量份的常规胺催化剂；0.4‑2.5重量份的反应型胺催化剂；25‑30重量份的发泡剂；145重量份的MDI体系异氰酸酯。
【技术特征摘要】
1.一种环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：按照重量分数计，其原料中包含以下组分：100重量份的聚醚多元醇；5-7重量份的纳米SiO2；1.0-2.0重量份的水；1.5-3.0重量份的表面活性剂；0.3-1重量份的常规胺催化剂；0.4-2.5重量份的反应型胺催化剂；25-30重量份的发泡剂；145重量份的MDI体系异氰酸酯。2.根据权利要求1所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：所述表面活性剂为聚硅氧烷,所述表面活性剂缩小泡沫表面张力，控制泡孔大小稳定泡沫作用。3.根据权利要求1或2所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：所述反应型胺催化剂为二甲基环己胺，所述反应型胺催化剂参与聚氨酯反应，控制发泡速度。4.根据权利要求1、2或3所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：所述常规胺催化剂为三乙醇胺，三乙醇胺控制聚合反应速度。5.根据权利要求1、2、3或4所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：所述发泡剂为一氟二氯乙烷。6.根据权利要求1-5中任何一项所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：所述聚醚多元醇中聚醚以甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合，羟值480mgK0H/g，数均分子量约400。7.根据权利要求1-6中任何一项所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料，特征在于：纳米SiO2为平均粒径为15-30nm，松装密度为0.12g/cm3，纯度为99.5％。8.一种预制直埋保温管，包括工作管(1)、聚氨酯保温层(2)、高密度聚乙烯支架(3)以及高密度聚乙外护管(4)，工作管(1)与高密度聚乙外护管(4)之间通过高密度聚乙烯支架(3)进行支撑定位并形成填料空间，所述填料空间装填有聚氨酯保温层(2)，其特征在于：所述聚氨酯保温层(2)使用权利要求1-7中任何一项所述环保的纳米粒子增强改性的聚氨酯泡沫塑料制得。9.一种预制直埋保温管的制作方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏成文，韩英民，吴晓芬，苏世爱，
申请(专利权)人：天津军星管业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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