[发明专利]一种用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材

说明书

技术领域

    本发明属于高分子化工材料领域，涉及一种用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材。

背景技术

聚氨酯泡沫塑料导热系数小、吸水率低、压缩强度大，具有优良的力学性能、良好的电学性能、声学性能、保温性能和耐化学性能，尤为显著的是其导热系数在所有有机材料中最低。聚氨酯硬泡板材作为聚氨酯建材的一种，易于成型，生产效率高，能够做到生产工业化，产品规格尺寸标准化，施工装配化，易于控制产品质量和工程质量，具有施工效率高、美观等许多优点，广泛应用于工业厂房(车间、办公室)、仓库、集贸市场、体育场馆、车船等候厅、民用住宅、别墅、活动板房与组合式冷库等建筑房屋的墙板和屋顶构件，以及船舶、车辆、空调保温、装饰等领域。

目前常用的聚氨酯泡沫塑料是由聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、交联剂、水、阻燃剂、抗氧剂、色浆等助剂配成组合聚醚，然后与聚异氰酸酯反应制得。低密度下主要存在压缩强度低、尺寸稳定性差、易收缩、耐候性差等缺点。

巴志新等（材料开发与应用. 2005, 20(6): 17-20）研究用直径10～15 μm的无碱磨碎玻璃纤维增强聚氨酯硬泡，发现压缩强度随着玻璃纤维粒度的细化而增大，偶联处理后的玻璃纤维增强效果较好，认为玻璃纤维增强有结构增强和纤维增强两种机制。Andrzej等（Composites Science and Technology. 2001, 61: 2405-2411）制得了用亚麻和黄麻织物增强的具有均匀微孔结构的聚氨酯基复合材料，发现增加纤维量可导致剪切模量和冲击强度的上升，但基体中微孔量增加会引起压缩强度的下降。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种采用纳米二氧化硅改性异氰酸酯制备硬质聚氨酯泡沫塑料，通过自粘接与面材结合，制得聚氨酯夹心板材用于冷库保温。

一种用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材，其特征在于：包括上下两个面层和中间的二氧化硅改性硬质聚氨酯泡沫塑料芯层，其芯层包括以下原料按重量份数比经充分混合反应而制成：

组合聚醚：改性聚异氰酸酯=100：110~170；

所述的组合聚醚包括以下组份按重量份数比制备而成：

组合多元醇：泡沫稳定剂：催化剂：交联剂：阻燃剂：水：发泡剂=100：1~5：1~5：2~6：5~25：0.5~3：10~30；

所述的改性聚异氰酸酯包括以下组份按重量份数比制备而成：

（1）纳米SiO₂的预处理：称取SiO₂，按其质量的1~5%称取硅烷偶联剂，并用无水乙醇进行稀释，然后将纳米SiO₂浸入其中，搅拌均匀后取出，烘干备用；

（2）改性聚异氰酸酯的制备：按重量份数称取0.5~3份上述经表面处理过的纳米SiO₂加入到110份聚异氰酸酯中，高速搅拌混合，即得改性聚异氰酸酯。

根据所述的用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材，其特征在于：所述的组合多元醇包括二种或二种以上的多元醇，采用以蔗糖、山梨醇、甘露醇、α-甲基葡萄糖甙、木糖醇、二乙烯三胺、季戊四醇、乙二胺、甲苯二胺、丙三醇、三羟甲基丙烷、三乙醇胺常见的活泼氢化合物作为起始剂与环氧化物反应而成。

根据所述的用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材，其特征在于：异氰酸酯是MDI或聚合MDI或它们任意比例的混合物，混合物中NCO含量是30~50%。

根据所述用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材，其特征在于：所述的异氰酸酯通过纳米二氧化硅、硅烷偶联剂改性。

根据所述的用于冷库保温的二氧化硅改性聚氨酯夹芯板材，其特征在于：

（1）纳米SiO₂的预处理：称取SiO₂，按其质量的3%称取硅烷偶联剂，并用无水乙醇进行稀释，然后将纳米SiO₂浸入其中，搅拌30min后取出，烘干备用；

（2）改性聚异氰酸酯的制备：称取1g经表面处理过的纳米SiO₂加入到110g聚异氰酸酯44V20中，高速搅拌混合，即得改性聚异氰酸酯；