[发明专利]一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)用甲苯将多元醇配制成多元醇溶液，然后将多元醇溶液与颗粒材料水溶液混合均匀，得到乳液；

(2)向所述乳液中加入异氰酸酯和催化剂并搅拌均匀，得到混合体系；

(3)将所述混合体系进行发泡，制得聚氨酯泡沫材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述多元醇溶液的浓度为5～40mg/mL，优选为5～20mg/L，更优选为10～20mg/mL；

所述颗粒材料水溶液的浓度为0.1～10mg/mL，优选为0.1～2mg/mL，更优选为1～2mg/mL；和/或

所述多元醇溶液与颗粒材料水溶液的用量的体积比为(1.5～4.5)：1，优选为(1.5～2.5)：1，更优选为2:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(1)中，混合均匀的方式为：将多元醇溶液与颗粒材料水溶液在转速为50～600r/min的条件下搅拌2～10min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

制备所述聚氨酯泡沫材料的各原料以体积份数计为：

多元醇溶液80～120份、颗粒材料水溶液25～60份、异氰酸酯3.5～7份和催化剂0.8～1.5份。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(2)中，往所述乳液中还加入0.01～0.3份扩链剂；

优选的是，所述扩链剂为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、丙三醇中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤(2)中，所述搅拌为在转速为20～400r/min的条件下搅拌2～15min；和/或

在步骤(3)中，所述发泡为：先室温下固化1～10h，然后在30～80℃熟化2～72h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚硫醚多元醇、聚缩醛多元醇、聚碳酸酯多元醇、植物油多元醇中的一种或者多种；

所述颗粒材料水溶液中含有的颗粒材料为无机材料颗粒或改性无机材料颗粒，优选的是，所述颗粒材料水溶液中含有的颗粒材料为二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、云母、高岭土、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、单层石墨烯、多层石墨烯、单层Mxene、多层Mxene、碳纤维、纤维素纳米晶、纤维素纳米纤维、木质素、细菌纤维素、金属有机框架材料、碳量子点、金粒子、银粒子、钯粒子、四氧化三铁粒子、铂粒子、玻璃粒子、薄层二硫化钼、少层二硫化钼、羧基化二氧化硅、羧基化碳纳米管、羧基化碳量子点、羧基化石墨烯、羧基化碳酸钙中的一种或多种；

所述异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；和/或

所述催化剂为金属催化剂、胺系催化剂、具有脒基的胺及其衍生物中的一种或多种，优选的是，所述催化剂为1,5,7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯、辛酸亚锡、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬-5-烯中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

所述多元醇为聚酯多元醇，所述聚酯多元醇的重均分子量为100～52000，羟值为200～750mg KOH/g。

9.由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得的聚氨酯泡沫材料。

10.由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制得的聚氨酯泡沫材料在保温、隔热、吸声、降噪或隔音方面中的应用。