[发明专利]一种改性聚氨酯硬质泡沫材料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新建筑材料及其制作方法，尤其是涉及一种改性聚氨酯硬质泡沫材料及其制作方法。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫是由异氰酸酯（俗称黑料）和聚醚多元醇（俗称白料）或聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料经过高分子聚合反应结成的具有微泡孔构造的固体。由于其泡孔构造具有一定强度，在不同密度条件下，聚氨酯硬质泡沫呈现出符合特定使用需要的强度、刚度、韧性、尺寸稳定性、耐水性、耐温性、耐老化性、电绝缘性、低导热性、吸音隔音以及充分的可加工性，被广泛应用于以下领域：

1、食品等行业冷冻冷藏设备：如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等，聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料。 

2、工业设备保温：如储罐、管道等。 

3、建筑材料：在欧美发达国家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的一半左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上。 

4、交通运输业：如汽车顶篷、内饰件等。 

5、仿木材：高密度聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料，又称仿木材，具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点，强度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各类高档制品。 

6、灌封材料。

但是，普通聚氨酯硬质泡沫作为纯高分子材料有以下几点弱势：1、原材料价格较高；2、中等密度材料表面硬度不足；3、容易燃烧。

发明内容

本发明设计了一种改性聚氨酯硬质泡沫材料及其制作方法，其解决的技术问题是普通聚氨酯硬质泡沫作为纯高分子材料存在硬度不足、容易燃烧以及成本较高缺陷。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种聚氨酯的改性材料的制作方法，包括以下步骤：

步骤1、选择黑料为异氰酸酯液态料，选择白料为聚醚多元醇液态料或聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料，向黑料中掺入无机粉料，或向白料中掺入无机粉料，或向黑料和白料中同时掺入无机粉料；

步骤2、将掺入无机粉料后的黑、白料进行混合，使得无机粉料、异氰酸酯液态料和聚醚多元醇液态料混合充分均匀，或无机粉料、异氰酸酯液态料和聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料液态料混合充分均匀；

步骤3、将步骤2所得的混合物以注入模具方式或自由发泡方式进行聚合反应，最终得到所需改性的聚氨酯硬质泡沫材料。

进一步，所述无机粉料为400目以上的滑石粉、100目以上的膨胀石墨、400目以上的水渣矿粉、200目以上的硅酸钙粉、400目以上的火山岩粉、200目以上的氢氧化铝以及200目以上的高岭土中一种或多种混合物。

进一步，异氰酸酯和聚醚多元醇组成的液态料与无机粉料的质量比为：3:7—7:3。

进一步，异氰酸酯和聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料组成的液态料与无机粉料的质量比为：3:7—7:3。

进一步，当选用两种不同的无机粉料时，两种不同无机粉料之间的质量比为1:1—1:100。

进一步，异氰酸酯液态料和聚醚多元醇液态料之间的质量比为1.1:1—1.6:1。

进一步，异氰酸酯液态料与聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料之间的质量比为1.1:1—1.6:1。

一种改性聚氨酯硬质泡沫材料，该改性聚氨酯硬质泡沫材料使用到以下制作方法：步骤1、选择黑料为异氰酸酯液态料，选择白料为聚醚多元醇液态料或聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料，向白料或黑料或白料中掺入无机粉料，或者白料和黑料中同时掺入无机粉料；

步骤2、将掺入无机粉料后的黑、白料进行混合，使得无机粉料、异氰酸酯液态料和聚醚多元醇液态料混合充分均匀，或无机粉料、异氰酸酯液态料和聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料液态料混合充分均匀；

步骤3、将步骤2所得的混合物以注入模具方式或自由发泡方式进行聚合反应，最终得到所需改性的聚氨酯硬质泡沫材料。

该改性聚氨酯硬质泡沫材料及其制作方法与传统的聚氨酯相比，具有以下有益效果：

（1）本发明将异氰酸酯和聚醚多元醇或与聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料混合不同类型的无机粉料单体或混合物，这些无机粉料在与聚氨酯原材料混合后表现安定，反应完成后不会摧毁聚氨酯聚氨酯硬质泡沫泡孔结构，实现了在保持和提高聚氨酯各项物理实验技术参数，特别是明显提高与抗燃烧性能直接相关的氧指数和燃烧残余量以及明显提高了材料的硬度。