[发明专利]一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料及其制备方法

说明书

本发明提出一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料及其制备方法，所述保温材料是由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:0.8‑1.1；所述聚醚组合物是由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇60‑80份、甘油聚氧乙烯醚2‑8份、硅油2‑5份、水3‑10份、改性甘蔗渣10‑20份、膨胀珍珠岩2‑6份、发泡剂1‑3份、催化剂1‑3份。所述聚氨酯保温材料，具有保温效果好、强度高、密度分布均匀、成本低廉的优点。

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料及其制备方法。

背景技术

随着当前世界能源和环境问题日趋严峻，世界各国都在努力开发清洁环保可持续的再生能源。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源越来越受到人们中重视，其中，尤其以太阳能热水器应用最为广泛。对于太阳能热水器，水箱的保温材料的保温性能好坏直接影响到热水器的使用性能。

目前，已有的太阳能热水器水箱保温材料主要是有机保温材料和无机保温材料，一般情况下无机保温材料的保温性能比有机保温材料的保温性能差一些，有机保温材料的耐热性和阻燃性比无机保温材料低一些，现有的有机保温材料以聚氨酯保温材料为主。聚氨酯保温材料是由异氰酸酯与聚醚组合物混合浇注至模具或水箱空腔内发泡制得，其中聚醚组合物含有聚醚多元醇、发泡剂、催化剂、固化剂、阻燃剂、稳定剂等，由于聚氨酯泡沫具有成型工艺简单、导热系数低等优势，是水箱主要采用的保温材料。

但是聚氨酯泡沫在生产过程中，不可避免地加入一些无机、有机填料以提高材料强度，但同时却降低了聚氨酯的保温性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料及其制备方法，所述聚氨酯保温材料，具有保温效果好、强度高、密度分布均匀、成本低廉的优点。

本发明提出的一种太阳能水箱用聚氨酯保温材料，由聚醚组合物和异氰酸酯反应制成，聚醚组合物与异氰酸酯的重量比为1:0.8-1.1；所述聚醚组合物是由以下重量份的组分制成：聚醚多元醇60-80份、甘油聚氧乙烯醚2-8份、硅油2-5份、水3-10份、改性甘蔗渣10-20份、膨胀珍珠岩2-6份、发泡剂1-3份、催化剂1-3份。

优选地，所述改性甘蔗渣采用如下方法制备得到：将甘蔗渣水洗，脱脂，烘干后，粉碎至粒径为50-200目，按质量体积比1:8-10分散于蒸馏水中，蒸煮0.2-0.5h，过滤后按照质量体积比1:10-20加入质量分数为2-5wt％的NaOH溶液中，调节pH值为11-12，置于70-90℃水浴中浸提4-6h，过滤，水洗至滤液为中性，再按照质量体积比1:5-15加入质量分数为10-15wt％的HCl溶液中，调节pH值为1-2，置于60-80℃水浴中浸提1-3h，过滤，水洗至滤液为中性，按照质量体积比1:10-15加入质量分数为0.1-0.5wt％的NaClO溶液中，调节pH值为4-5，置于70-90℃水浴中搅拌1-3h，过滤，水洗至滤液为中性，烘干，得到所述改性甘蔗渣。

优选地，将甘蔗渣脱脂具体包括：将甘蔗渣加入体积比为2-4:1的甲苯和乙醇的混合溶剂中，置于70-90℃水浴中浸提3-6h。

优选地，所述聚醚多元醇的羟值为400-500mgKOH/g，25℃时粘度为3500-5000mPa·s。

优选地，所述催化剂为四甲基己二胺、二甲基环已胺、二醋酸二丁基锡、二甲基苄胺或三甲基甲酸铵中的一种或两种以上。

优选地，所述发泡剂为戊烷、己烷或它们的同分异构体中的一种或两种以上。

优选地，所述聚醚多元醇为山梨醇聚醚多元醇、甘油聚醚多元醇、聚氧化丙烯二醇、杂环改性聚醚多元醇、生物聚醚多元醇中的一种或两种以上。

优选地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯。