一種保溫材料制造技術

本發明專利技術涉及保溫材料領域，公開了一種保溫材料。所述保溫材料由以下重量分數的原料混合發泡而得：1,6-己二異氰酸酯70~100份，聚醚多元醇Ⅰ40~80份，聚醚多元醇Ⅱ10~30份，膨脹蛭石3~6份，納米二氧化硅5~8份，二氯氟乙烷10~20份，催化劑1~5份，泡沫穩定劑1~5份；所述聚醚多元醇Ⅰ為木質素聚醚多元醇，所述聚醚多元醇Ⅱ為由改性棕櫚油為起始劑、環氧丙烷為聚合單體聚合而成的聚醚多元醇。該保溫材料具有更優良的抗壓強度、拉伸強度和沖擊強度，同時避免了水箱變形、起鼓起楞甚至開裂的現象。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及保溫材料領域，尤其涉及一種保溫材料。
技術介紹
隨著能源日益緊缺和環保壓力的不斷增大，世界各國都開始力推開發可再生能源，其中太陽能為利用和開發最廣、發展前景最好的可再生能源，現已廣泛應用于各行各業，太陽能熱水器行業就是其中之一。我國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊，目前已是世界上太陽能熱水器的第一使用國和生產國。眾所周知，對太陽能熱水器來說，水箱保溫材料的選擇是至關重要的，目前能用作水箱的保溫材料主要有聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、超細纖維等。聚氨酯泡沫是由異氰酸酯與聚醚組合物混合澆注至模具或水箱空腔內發泡制得，其中聚醚組合物含有聚醚多元醇、發泡劑、催化劑、固化劑、阻燃劑、穩定劑等，由于聚氨酯泡沫具有成型工藝簡單、導熱系數低等優勢，是水箱主要采用的保溫材料。木質素結構中含有醇羥基，可以替代部分多元醇與異氰酸酯進行反應制備聚氨酯硬泡，但由于羥基含量較低，導致其活性較低，限制了其應用；另外，在制備聚氨酯泡沫的過程中，木質素常以大分子顆粒形式分散在多元醇當中，導致反應性能的下降以及泡孔的不均勻，于是要想在聚氨酯中大量使用木質素，就必須解決好木質素的溶解問題。植物油的主要分子組成為三酰基甘油酯，還有少量游離脂肪酸和部分甘油酯、0.1-0.5%的磷脂、生育酚和維生素E。一般來說，植物油中的油酸含量越高，亞油酸和亞麻酸含量越低，其氧化穩定性越好。植物油分子中含有大量的碳碳雙鍵，植物油的氧化機理主要表現為活潑的烯丙基反應，這正是其氧化穩定性差的主要原因。植物油大部分由穩定原料得到，因此是一種合算的聚氨酯原料，缺點是它缺乏與異氰酸酯反應所必需的活潑氫，故需要對植物油進行改性。聚氨酯硬泡沫在生產過程中，因其本身特性、生產工藝以及生產工人操作技能等各方面的原因，普遍存在泡沫收縮的問題，容易導致泡沫與外殼部分脫落或全部脫落，最終導致外殼變形，真空管口泡沫開裂，更有甚者，內膽和外殼之間的聚氨酯硬泡沫橫向或縱向開裂，大大地降低了水箱的保溫效果。
技術實現思路
本專利技術的專利技術目的在于：針對上述存在的問題，提供一種保溫材料。該保溫材料擁有更優良的抗壓強度、拉伸強度等力學性能，同時克服了發泡成型后收縮性大的缺點，避免水箱變形、起鼓起楞甚至開裂的現象，并保證了熱水器水箱的保溫性能。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種保溫材料，所述保溫材料由以下重量分數的原料混合發泡而得：1,6-己二異氰酸酯70~100份，聚醚多元醇Ⅰ40~80份，聚醚多元醇Ⅱ10~30份，膨脹蛭石3~6份，納米二氧化硅5~8份，二氯氟乙烷10~20份，催化劑1~5份，泡沫穩定劑1~5份；所述聚醚多元醇Ⅰ為木質素聚醚多元醇，所述聚醚多元醇Ⅱ為由改性棕櫚油為起始劑、環氧丙烷為聚合單體聚合而成的聚醚多元醇。進一步地，所述膨脹蛭石的粒徑為40~70目。進一步地，所述納米二氧化硅為二氧化硅納米線或空心介孔二氧化硅納米球。進一步地，所述催化劑為二乙醇單異丙醇胺或羥乙基乙二胺。進一步地，所述泡沫穩定劑為有機硅類泡沫穩定劑。進一步地，所述聚醚多元醇Ⅰ的官能度為4.5~5.0，其羥值為370~410mgKOH/g，其按照以下重量份數的原料和方法制成：（1）稱取木質素50~100份，水30~50份，木質素過氧化物酶1~5份，過氧化氫酶1~3份，呋喃乙醛1~10份及糠醇3~10份于反應器中，反應溫度為80℃，攪拌反應5小時，得到酶解改性木質素；（2）將酶解改性木質素100份、丙三醇250~350份、二甘醇100~300份及Pd-Fe催化劑0.01~0.05份混合于反應器中，控制反應溫度為120℃，由反應器底部通氮氣鼓泡反應，然后抽真空，添加環氧丙烷2~10份，常壓密閉反應2小時，得到所述聚醚多元醇Ⅰ。進一步地，所述聚醚多元醇Ⅱ的官能度為5.0~6.0，其羥值為360~430mgKOH/g，其按照以下重量份數的原料和方法制成：（1）稱取乙二醇20~50份及氯化鎂1~5份到100~300份棕櫚油中，控制反應溫度為120℃，反應3小時，得到改性棕櫚油；（2）將改性棕櫚油100份及Pd-Fe催化劑0.05~1.0份混合于反應器中，控制反應溫度為150℃，由反應器底部通氮氣鼓泡反應，然后抽真空，添加環氧丙烷2~10份，常壓密閉反應2小時，得到所述聚醚多元醇Ⅱ。更進一步地，所述有機硅類泡沫穩定劑為3-[聚乙二醇單甲基醚]丙基三烷氧基硅烷或3-[聚(乙二醇-共聚-丙二醇)單甲基醚]丙基三烷氧基硅烷。本專利技術采用木質素聚醚多元醇與1,6-己二異氰酸酯進行反應制備聚氨酯硬泡，增加聚氨酯硬泡保溫材料的強度。在體系中，木質素的羥基可與1,6-己二異氰酸酯反應，得到木質素基聚氨酯。木質素是具有網狀結構的、含有苯環等剛硬基團的高分子化合物，在聚氨酯硬泡中可以增加泡沫的強度。故，相對于由普通聚醚多元醇制備的硬泡（聚醚多元醇在其中充當軟段），這種木質素基聚氨酯泡沫材料在拉伸強度、抗壓強度等方面表現更好。本專利技術部分采用改性棕櫚油為起始劑、環氧丙烷為聚合單體聚合而成的聚醚多元醇，棕櫚油結構進行改性后，可在分子鏈上引入大量的羥基，制備得到的聚醚多元醇官能度高，羥值高；其在體系中可與1,6-己二異氰酸酯充分均勻反應，且促進其它助劑在反應物中的均勻混合分散，生成分布均勻細密的泡孔，減少泡沫成型后的收縮率；同時因改性棕櫚油為可再生資源，從而間接的減少了石油衍生物的使用，減少了對石油資源的依賴，能夠作為新型泡沫的原料。膨脹蛭石是一種層狀結構的含鎂的水鋁硅酸鹽次生變質礦物，原礦外似云母，其為由生蛭石片經過高溫焙燒后，其體積能迅速膨脹數倍至數十倍后得到的蛭石。膨化后的蛭石呈顆粒狀，有隔熱、耐凍、抗菌、防火、吸聲等優異性能，本專利技術采用的是粒徑為40~70目的膨脹蛭石，膨脹蛭石可適當的增加聚氨酯硬泡沫的開孔率，并能延緩發泡凝膠和固化速度，防止泡沫因短時間內積聚力量大而容易擠壓內膽和外壁，減少“不良泡沫”的產生，同時減少泡沫成型后的收縮率。納米二氧化硅是一種性能優異的無機非金屬材料，其具有比表面積大，表面吸附力強，化學純度高、分散性能好、熱阻等特異的性能，以其優越的穩定性、補強性、增稠性和觸變性，在眾多學科及領域內獨具特性，有著不可取代的作用。本文采用的納米二氧化硅為二氧化硅納米線或空心介孔二氧化硅納米球，發泡原料混合后，納米二氧化硅會分布在泡孔壁、泡沫材料的骨架中，起到增強孔壁和泡沫剛度的作用，且不會影響泡孔結構，同時摻雜納米二氧化硅還會提高保溫材料的強度。本專利技術采用的機硅類泡沫穩定劑為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種保溫材料，其特征在于，所述保溫材料由以下重量分數的原料混合發泡而得：1,6?己二異氰酸酯70~100份，聚醚多元醇Ⅰ40~80份，聚醚多元醇Ⅱ10~30份，膨脹蛭石3~6份，納米二氧化硅5~8份，二氯氟乙烷10~20份，催化劑1~5份，泡沫穩定劑1~5份；所述聚醚多元醇Ⅰ為木質素聚醚多元醇，所述聚醚多元醇Ⅱ為由改性棕櫚油為起始劑、環氧丙烷為聚合單體聚合而成的聚醚多元醇。

【技術特征摘要】
1.一種保溫材料，其特征在于，所述保溫材料由以下重量分數的原料混合發泡而得：1,
6-己二異氰酸酯70~100份，聚醚多元醇Ⅰ40~80份，聚醚多元醇Ⅱ10~30份，膨脹蛭石3~6份，
納米二氧化硅5~8份，二氯氟乙烷10~20份，催化劑1~5份，泡沫穩定劑1~5份；所述聚醚多元
醇Ⅰ為木質素聚醚多元醇，所述聚醚多元醇Ⅱ為由改性棕櫚油為起始劑、環氧丙烷為聚合單
體聚合而成的聚醚多元醇。
2.根據權利要求1所述的保溫材料，其特征在于：所述膨脹蛭石的粒徑為40~70目。
3.根據權利要求1所述的保溫材料，其特征在于：所述納米二氧化硅為二氧化硅納米線
或空心介孔二氧化硅納米球。
4.根據權利要求1所述的保溫材料，其特征在于：所述催化劑為二乙醇單異丙醇胺或羥
乙基乙二胺。
5.根據權利要求1所述的保溫材料，其特征在于：所述泡沫穩定劑為有機硅類泡沫穩定
劑。
6.根據權利要求1至5任一項權利要求所述的保溫材料，其特征在于：所述聚醚多元醇Ⅰ
的官能度為4.5~5.0，其羥值為370~410mgKOH/g，其按照以下重量份數的原料和方法制成：
（1）稱取木質素50~100份，水30~50份，木質素過氧化物酶1~5份，過氧化氫酶1~3份，呋
喃乙醛1~10份及糠...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬付杰，李正良，甘偉平，馬昭鍵，陸美玲，
申請(專利權)人：廣西吉順能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣西;45