[发明专利]一种聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯泡沫保温材料，其由以下重量份数的组分组成：聚氨酯预聚体80～100份，异氰酸酯100～120份，螺旋藻小分子肽15～20份，相变材料微胶囊5～10份，去离子水15～30份，硬脂酸改性珍珠岩5～8份，环氧乙酰蓖麻油酸甲酯3～5份。本发明的聚氨酯泡沫保温材料力学性能和耐热保温性好，耐水性、耐黄变，克服了全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的泡沫体发脆，导热系数偏大等不足。

技术领域

本发明属于有机复合材料技术领域，具体涉及一种聚氨酯泡沫保温材料。

背景技术

聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称，它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是多孔性，因而相对密度小，比强度高。根据所用的原料不同和配方变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等几种；若按所用的多元醇品种分类又可分为聚酯型，聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等；若按发泡方法分类又有块状、模塑和喷涂聚氨酯泡沫塑料等类型。

硬质聚氨酯泡沫塑料是一种具有保温与防水功能的新型合成材料，其导热系数低，仅0.022～0.033W/（m*Κ），相当于挤塑板的一半，是目前所有保温材料中导热系数最低的。硬质聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温，屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。硬质聚氨酯泡沫塑料一般采用低沸点烃类化合物氟氯烃(CFCS)作为发泡剂，然而近年来发现被该类化合物是破坏地球臭氧层的元凶，氢氯氟烃(HCFC)类也具有一定的臭氧除去功能和产生温室效应，所以原有的聚氨酯发泡系统必须被替代。

如中国专利号为201510513841.7 的中国专利公开了一种全水发泡植物油基硬质聚氨酯泡沫塑料的制备方法，通过使用植物油基多元醇替代石油基聚醚多元醇，与胺催化剂、锡催化剂、水和匀泡剂高速搅拌均匀，再加入异氰酸酯，高速搅拌均匀后迅速倒入模具中发泡，制成植物油基硬质聚氨酯泡沫塑料。本发明采用全水发泡制备硬质聚氨酯泡沫塑料，不含有氯氟烃类发泡剂，臭氧破坏效应ODP值为零。本发明以植物油基多元醇逐步替代石油基聚醚多元醇，可有效提高聚氨酯泡沫塑料的生物降解性，所制得植物油基硬质聚氨酯泡沫塑料综合性能优异，和同类产品相比具有明显的经济和环保优势，将产生巨大的经济效益和社会效益。

又如中国专利申请号为200910038593.X的中国专利申请公开了一种硬质聚氨酯泡沫塑料及其制备方法，硬质聚氨酯泡沫塑料，其特征是硬质聚氨酯泡沫塑料由异氰酸酯和粗聚醚反应而成，其反应过程中加入成核剂和发泡剂，粗聚醚由聚醚多元醇、水、催化剂和稳定剂组成，聚醚多元醇由多种单体聚醚混合组成，聚醚多元醇的平均羟值为300～700mgKOH/g，聚醚多元醇的羟基官能度为2～8，单体聚醚由环氧乙烷和/或环氧丙烷与具有2～8个活泼氢原子的引发剂反应生成，引发剂包括多元醇和多胺，多元醇包括甘油、三羟甲基丙烷、三羟乙基胺、季戊四醇、山梨醇和蔗糖醇；发泡剂为戊烷类、HFC-134a、HFC-245fa和HFC-365mfc中的任一种， 其中，戊烷类包括正戊烷、环戊烷和异戊烷。本发明具有硬质聚氨酯泡沫塑料完全符合环保要求且聚醚多元醇的溶解稳定性好的特点。

上述专利采用水或者戊烷类等替代氟氯烃、氢氯氟烃作为发泡剂改进聚氨酯泡沫材料，其中以水作发泡剂，实际上是以水和异氰酸酯反应生成的CO₂气体作发泡剂，其臭氧破坏效应ODP值为零，无毒副作用，因此水是做具有吸引力的发泡剂；而且，全水发泡泡沫制备工艺简便，对设备的要求很低，可沿用原有发泡体系设备，具有广阔的市场前景。但是全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料存在许多不足，如泡沫体发脆，导热系数偏大，体系粘度太大，流动性差等，从而限制了全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的推广和应用。

发明内容

针对上述不足，本发明公开了一种聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法，本发明的聚氨酯泡沫保温材料力学性能和耐热保温性好，克服全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的泡沫体发脆，导热系数偏大等不足。