CN107814906A - 一种太阳能热水器聚氨酯保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能热水器聚氨酯保温材料及其制备方法,涉及聚氨酯复合材料技术领域。太阳能热水器聚氨酯保温材料及其制备方法,包括磷环阻燃多元醇、山梨醇聚醚、蔗糖聚醚、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯、匀泡剂、催化剂、发泡剂、改性石棉纤维;采用磷环阻燃多元醇作为阻燃剂,在提高聚氨酯保温材料的阻燃效果的同时保证了其保温效果;本发明的保温材料所使用的原料成本低,储存安全,避免原料搬运及挥发和消散;本发明的制备方法简单,技术成熟可靠。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯复合材料技术领域,尤其涉及一种太阳能热水器聚氨酯保温材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯材料是目前世界上使用最广泛的高分子材料之一,全球年消耗量达350万吨以上。聚氨酯材料的制备以其具有良好的隔热、耐油、耐寒、耐潮湿以及尺寸稳定性等优点而成为防震、衬垫、保温不可缺少的材料,广泛用于汽车工业和家电工业、建筑保温及利用聚氨酯黏结剂的复合材料多技术领域。
目前,太阳能热水器所使用的聚氨酯保温材料是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。聚氨酯保温材料具有优异的物理机械性能和耐化学性能,尤其是导热系数低,是一种优质的隔热材料,广泛应用于冰箱、冷柜及汽车行业、建筑行业。
虽然聚氨酯保温材料具有很多优越性,但也不是万能的,存在短处和不适宜之处。随着国家节能减排的提升,越来越多行业的保温选择聚氨酯保温材料。然而,由于聚氨酯保温材料存在阻燃效果的缺陷,提高其阻燃效果达到符合要求将严重降低其保温效果,因此提高聚氨酯材料的阻燃效果并保证其保温效果成为矛盾。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种太阳能热水器聚氨酯保温材料及其制备方法。
本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的:一种太阳能热水器聚氨酯保温材料,包括如下重量份的原料:磷环阻燃多元醇25-35份、山梨醇聚醚20-30份、蔗糖聚醚15-25份、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯35-50份、匀泡剂2-3份、催化剂1-3份、发泡剂5-10份、改性石棉纤维5-12份。
进一步的,所述磷环阻燃多元醇包括混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物;所述混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物的质量比为0.9-1.1:1.8-2.1:3.8-4.1。
进一步的,所述混合醇包括季戊四醇、甲醇、乙二醇、丙三醇、二缩乙二醇;所述季戊四醇、甲醇、乙二醇、丙三醇、二缩乙二醇的质量比为1:0.5:0.5:1:1。
进一步的,所述环氧化合物为环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧乙烷中的一种。
进一步的,所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚三者的复配体系,所述五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的质量比为0.2-0.4:0.5-1.5:0.5-1.5。
进一步的,所述发泡剂为一氟二氯乙烷HCFC-141B。
进一步的,一种太阳能热水器聚氨酯保温材料的制备方法,包括以下几个步骤:
(1)按重量份称取山梨醇聚醚20-30份、蔗糖聚醚15-25份、匀泡剂2-3份、催化剂1-3份、发泡剂5-10份,混合均匀,以1800-2200r/min搅拌速度搅拌3-6min,加入磷环阻燃多元醇25-35份,再次以1800-2200r/min搅拌速度搅拌2-4min,得到组分A;
(2)按重量份称取改性石棉纤维5-12份,并加入到35-50份的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中,在温度为25℃-30℃的条件下,采用震荡混匀器震荡8-15min,使其分散均匀,得到组分B;
(3)所述步骤(1)的组分A和所述步骤(2)的组分B在高压枪内以1800-2200r/min的速度进行碰撞混合后,灌注到太阳能热水器水箱的腔体内进行发泡,经过高温固化后即可得到所述太阳能热水器聚氨酯保温材料,两组分的注料压力为110-130bar,组分A的注料压力比组分B注料压力小6bar。
与现有技术相比,本发明所提供的太阳能热水器聚氨酯保温材料及其制备方法,采用磷环阻燃多元醇作为阻燃剂,在提高聚氨酯保温材料的阻燃效果的同时保证了其保温效果;本发明的保温材料所使用的原料成本低,储存安全,避免原料搬运及挥发和消散;本发明的制备方法简单,技术成熟可靠。
具体实施方式
下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明所提供的一种太阳能热水器聚氨酯保温材料,包括如下重量份的原料:磷环阻燃多元醇25-35份、山梨醇聚醚20-30份、蔗糖聚醚15-25份、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯35-50份、匀泡剂2-3份、催化剂1-3份、发泡剂5-10份、改性石棉纤维5-12份。
磷环阻燃多元醇包括混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物;混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物的质量比为0.9-1.1:1.8-2.1:3.8-4.1。
混合醇包括季戊四醇、甲醇、乙二醇、丙三醇、二缩乙二醇;季戊四醇、甲醇、乙二醇、丙三醇、二缩乙二醇的质量比为1:0.5:0.5:1:1。
环氧化合物为环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧乙烷中的一种。
催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚三者的复配体系,五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的质量比为0.2-0.4:0.5-1.5:0.5-1.5。
发泡剂为一氟二氯乙烷HCFC-141B。
一种太阳能热水器聚氨酯保温材料的制备方法,包括以下几个步骤:
(1)按重量份称取山梨醇聚醚20-30份、蔗糖聚醚15-25份、匀泡剂2-3份、催化剂1-3份、发泡剂5-10份,混合均匀,以1800-2200r/min搅拌速度搅拌3-6min,加入磷环阻燃多元醇25-35份,再次以1800-2200r/min搅拌速度搅拌2-4min,得到组分A;
(2)按重量份称取改性石棉纤维5-12份,并加入到35-50份的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中,在温度为25℃-30℃的条件下,采用震荡混匀器震荡8-15min,使其分散均匀,得到组分B;
(3)步骤(1)的组分A和步骤(2)的组分B在高压枪内以1800-2200r/min的速度进行碰撞混合后,灌注到太阳能热水器水箱的腔体内进行发泡,经过高温固化后即可得到太阳能热水器聚氨酯保温材料,两组分的注料压力为110-130bar,组分A的注料压力比组分B注料压力小6bar。
实施例1
一种太阳能热水器聚氨酯保温材料,包括如下重量份的原料:磷环阻燃多元醇35份、山梨醇聚醚22份、蔗糖聚醚23份、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯45份、匀泡剂2份、催化剂1份、发泡剂6份、改性石棉纤维8份。
磷环阻燃多元醇包括混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物;混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物的质量比为1:2:4。
环氧化合物为环氧氯丙烷。
催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚三者的复配体系,五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的质量比为0.2:0.8:0.8。
一种太阳能热水器聚氨酯保温材料的制备方法,包括以下几个步骤:
(1)按重量份称取山梨醇聚醚22份、蔗糖聚醚23份、匀泡剂2份、催化剂1份、发泡剂6份,混合均匀,以2000r/min搅拌速度搅拌5min,加入磷环阻燃多元醇35份,再次以2000r/min搅拌速度搅拌3min,得到组分A;
(2)按重量份称取改性石棉纤维8份,并加入到45份的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中,在温度为28℃的条件下,采用震荡混匀器震荡10min,使其分散均匀,得到组分B;
(3)步骤(1)的组分A和步骤(2)的组分B在高压枪内以2000r/min的速度进行碰撞混合后,灌注到太阳能热水器水箱的腔体内进行发泡,经过高温固化后即可得到太阳能热水器聚氨酯保温材料,组分A的注料压力为110bar,组分B的注料压力为116bar。
实施例2
一种太阳能热水器聚氨酯保温材料,包括如下重量份的原料:磷环阻燃多元醇25份、山梨醇聚醚28份、蔗糖聚醚18份、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯40份、匀泡剂3份、催化剂3份、发泡剂10份、改性石棉纤维11份。
磷环阻燃多元醇包括混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物;混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物的质量比为0.9:2.1:3.8。
环氧化合物为环氧乙烷。
催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚三者的复配体系,五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的质量比为0.4:1.5:1.5。
一种太阳能热水器聚氨酯保温材料的制备方法,包括以下几个步骤:
(1)按重量份称取山梨醇聚醚28份、蔗糖聚醚18份、匀泡剂3份、催化剂3份、发泡剂10份,混合均匀,以1800r/min搅拌速度搅拌6min,加入磷环阻燃多元醇25份,再次以1800r/min搅拌速度搅拌4min,得到组分A;
(2)按重量份称取改性石棉纤维11份,并加入到40份的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中,在温度为25℃的条件下,采用震荡混匀器震荡8min,使其分散均匀,得到组分B;
(3)步骤(1)的组分A和步骤(2)的组分B在高压枪内以1800r/min的速度进行碰撞混合后,灌注到太阳能热水器水箱的腔体内进行发泡,经过高温固化后即可得到太阳能热水器聚氨酯保温材料,组分A的注料压力为120bar,组分B的注料压力为126bar。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或变型,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种太阳能热水器聚氨酯保温材料,其特征在于,包括如下重量份的原料:磷环阻燃多元醇25-35份、山梨醇聚醚20-30份、蔗糖聚醚15-25份、聚合二苯基甲烷二异氰酸酯35-50份、匀泡剂2-3份、催化剂1-3份、发泡剂5-10份、改性石棉纤维5-12份。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器聚氨酯保温材料,其特征在于,所述磷环阻燃多元醇包括混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物;所述混合醇、五氧化二磷以及环氧化合物的质量比为0.9-1.1:1.8-2.1:3.8-4.1。
3.如权利要求2所述的太阳能热水器聚氨酯保温材料,其特征在于,所述混合醇包括季戊四醇、甲醇、乙二醇、丙三醇、二缩乙二醇;所述季戊四醇、甲醇、乙二醇、丙三醇、二缩乙二醇的质量比为1:0.5:0.5:1:1。
4.如权利要求2所述的太阳能热水器聚氨酯保温材料,其特征在于,所述环氧化合物为环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧乙烷中的一种。
5.如权利要求1所述的太阳能热水器聚氨酯保温材料,其特征在于,所述催化剂为五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三苯酚三者的复配体系,所述五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三苯酚的质量比为0.2-0.4:0.5-1.5:0.5-1.5。
6.如权利要求1所述的太阳能热水器聚氨酯保温材料,其特征在于,所述发泡剂为一氟二氯乙烷HCFC-141B。
7.一种太阳能热水器聚氨酯保温材料的制备方法,其特征在于,包括以下几个步骤:
(1)按重量份称取山梨醇聚醚20-30份、蔗糖聚醚15-25份、匀泡剂2-3份、催化剂1-3份、发泡剂5-10份,混合均匀,以1800-2200r/min搅拌速度搅拌3-6min,加入磷环阻燃多元醇25-35份,再次以1800-2200r/min搅拌速度搅拌2-4min,得到组分A;
(2)按重量份称取改性石棉纤维5-12份,并加入到35-50份的聚合二苯基甲烷二异氰酸酯中,在温度为25℃-30℃的条件下,采用震荡混匀器震荡8-15min,使其分散均匀,得到组分B;
(3)所述步骤(1)的组分A和所述步骤(2)的组分B在高压枪内以1800-2200r/min的速度进行碰撞混合后,灌注到太阳能热水器水箱的腔体内进行发泡,经过高温固化后即可得到所述太阳能热水器聚氨酯保温材料,两组分的注料压力为110-130bar,组分A的注料压力比组分B注料压力小6bar。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180320 |
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