[发明专利]一种太阳能聚氨酯保温材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能阻燃聚氨酯硬泡保温材料及其制备方法。

背景技术

太阳能，为绿色能源，对其利用开发在能源紧缺的未来显得尤为重要；根据国际新能源发展趋势，太阳能热利用在替代化石燃料发电和终端利用中大有用武之地。太阳能热利用具有广阔的应用领域，但目前最主要的是太阳能热发电和建筑用能（包括采暖、空调和热水）。在我国，技术成熟、并已形成产业的只有太阳能热水系统。

聚氨酯泡沫材料是目前世界上公认最佳保温绝热材料,具有导热系数小、抗压强 度高、粘结性好、易于加工等优点,广泛应用于电器冰箱冰柜、建筑墙体、工业管道及交通运 输冷藏车的隔热保温是近年来应用需求新的增长点。但是,与传统无机隔热保温材料相比, 包括聚氨酯泡沫材料在内的未阻燃高分子泡沫材料,具有易燃、火焰传播速度快等缺点；反应性阻燃剂是在聚氨酯易燃的分子结构中,引入难燃、耐温、低发烟、低毒性的 环状结构化合物 ( 异氰脲酸环、哑唑烷酮、芳香族环、碳化亚二胺键 ),或引入具有难燃结构聚合物纳米颗粒,如 CN201010174230.1 专利所述。这样一方面大大提高了泡沫阻燃性、耐温性,同时大大地降低泡沫释放的烟雾毒性。但采用上述方法制备得到的阻燃聚氨酯保温材料成本较高,很难大面积推广,且一般引入的是卤素基团,环保很难解决。 

发明内容

本发明的目的是针对上述聚氨酯硬泡材料存在的问题,提供了一种新型无卤阻燃聚氨酯硬泡保温材料及其制备方法。

本发明通过如下方案实现：

    一种太阳能聚氨酯阻燃保温材料，其特征在于该材料由组份A和组份B组成,所述的组份A与组份B的重量比是1:1.4-1.5；

    所述的组份A 由聚醚多元醇75-80重量份、催化剂0.8-1.8重量份、发泡剂环戊烷2-3重量份、泡沫稳定剂 1-6重量份和无卤阻燃剂 25-30重量份组成。 

 所述的组份B是聚合多异氰酸酯。 

 本发明的一种太阳能聚氨酯阻燃保温材料，所述的聚醚多元醇是羟值为400-600KOH/g的聚醚多元醇；所述的催化剂是二甲基乙醇胺和二月桂酸二丁基锡的混合物,二甲基乙醇胺与二月桂酸二丁基锡的重量比为1.5-2:1；所述的泡沫稳定剂是带有Si-C链的有机硅；所述的无卤阻燃剂是由膨胀型阻燃剂、无机氢氧化物和聚合物/无机纳米材料三者按比例混合而成,膨胀型阻燃剂:无机氢氧化物:聚合物/无机纳米材料的重量比是1-2:2-3:1; 所述的聚合多异氰酸酯的NCO含量是30-32%。

一种太阳能聚氨酯阻燃保温材料,由如下方法制得：

(1)将膨胀型阻燃剂、无机氢氧化物和聚合物/无机纳米材料混合均匀得到组份A的无卤阻燃剂组份;

(2)将组份A中的聚醚多元醇、催化剂、发泡剂及泡沫稳定剂组份混合均匀,再将步骤(1)得到的无卤阻燃剂组份加入,在常温下继续混合均匀得到组份A;

(3)组份A和组份B聚合多异氰酸酯搅拌混合，发泡得到本发明所述材料保温材料。

本发明首先将膨胀型阻燃剂和无机氢氧化物作为复配阻燃剂用于聚氨酯保温板的阻燃,采用添加形式加入到聚氨酯发泡体系中,满足了产业化的需求,且达到当前环保的标准；使用了复合型阻燃剂，改良了阻燃效果。

 

具体实施方式

实施例1

    首先将膨胀型阻燃剂ExolitAP420、氢氧化铝和尼龙/蒙脱土纳米复合材料按照重量比为 1:2:1 的比例高速混合得到无卤阻燃剂待用。

将羟值为 500KOH/g 聚醚多元醇100g,二甲基乙醇胺 1.5g,二月桂酸二丁基锡 1g,环戊烷3g,Si-C 链有机硅泡沫稳定剂2g混合均匀后,加入上述复配得到的无卤阻燃剂20g,在常温下混合均匀得到A组分;然后再将A组分与NCO含量为30%的聚合多异氰酸酯按照重量比1:2混合,搅拌发泡得到环保无卤阻燃聚氨酯硬泡保温材料。得到的无卤阻燃聚氨酯硬泡保温材料的氧指数是30,燃烧性能达到B级。

 实施例2

    首先将膨胀型阻燃剂ANTI-6、氢氧化镁和尼龙/氧化石墨纳米复合材料按照重量比为2:3:1的比例高速混合得到无卤阻燃剂待用。