本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無(wú)氟型聚氨酯保溫材料。

背景技術(shù)：

普通的聚氨酯保溫材料一般多采用官能度多、羥值高的聚醚多元醇與多異氰酸酯反應(yīng)，制成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。目前，聚氨酯作為保溫材料，生產(chǎn)量越來(lái)越大，其具有硬度大、壓縮強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性較好、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、閉孔率95％以上、防腐耐磨良好等優(yōu)點(diǎn)，用途非常廣泛，可以代替橡膠、塑料、尼龍等，用于機(jī)場(chǎng)、酒店、建材、汽車廠、煤礦廠、水泥廠、高級(jí)公寓、別墅、園林美化等。

聚氨酯在生產(chǎn)過(guò)程中，因其本身特性、生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)工人操作技能等各方面的原因，普遍存在泡沫收縮的問(wèn)題，容易導(dǎo)致泡沫與外殼部分脫落或全部脫落，最終導(dǎo)致外殼變形，真空管口泡沫開(kāi)裂，更有甚者，內(nèi)膽和外殼之間的聚氨酯硬泡沫橫向或縱向開(kāi)裂，大大地降低了保溫效果。在聚氨酯硬泡中，常用的發(fā)泡劑為氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑，但是由于氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，為了維護(hù)生態(tài)環(huán)境，國(guó)際公約已經(jīng)對(duì)其生產(chǎn)和使用做出了嚴(yán)格的限制和規(guī)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有高抗壓度、高拉伸度、收縮性能好且環(huán)保的無(wú)氟型聚氨酯保溫材料。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：

一種無(wú)氟型聚氨酯保溫材料，由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成：

甲苯二異氰酸酯60-80份，聚醚多元醇A 40-60份，聚醚多元醇B 20-30份，催化劑1-3份，阻燃劑1-3份，發(fā)泡劑0.8-1份，殼聚糖6-8份，硅油4-8份，去離子水12-18份。

優(yōu)選地，上述無(wú)氟型聚氨酯保溫材料，由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成：

甲苯二異氰酸酯70份，聚醚多元醇A 35份，聚醚多元醇B 25份，催化劑2份，阻燃劑2份，發(fā)泡劑0.9份，殼聚糖7份，有機(jī)硅油6份，去離子水15份。

所述聚醚多元醇A為YD-6205聚醚、KS-8326聚醚和DD-450L聚醚中的一種或幾種。

所述聚醚多元醇B為450M聚醚、4110聚醚和330B聚醚中的一種或幾種。

所述催化劑為五甲基二亞乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的混合物，質(zhì)量比例為1:2:1。

所述阻燃劑為氫氧化鋁或三氧化二銻。

所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。

所述的殼聚糖為分子量為10萬(wàn)至100萬(wàn)的低分子量的殼聚糖，使用前用稀醋酸溶解，加入低分子量的殼聚糖，能夠使得發(fā)泡后的聚醚物料具有相互連通的孔隙，大孔壁間還具有小孔，殼聚糖吸附在孔內(nèi)表面，產(chǎn)生的泡孔不容易破滅，還可以使孔徑增大，從而使聚醚物料的膨脹率提高，保溫效果明顯提高。

上述無(wú)氟型聚氨酯保溫材料的制備方法包括以下步驟：

(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；

(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、殼聚糖一起加入反應(yīng)釜中，充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù)，加熱40-60℃，攪拌60-70min，降溫至20-24℃，得混合物A，備用；

(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入硅油、去離子水，攪拌均勻，得混合物B；

(4)混合物B在攪拌下加入甲苯二異氰酸酯，高速攪拌至發(fā)泡，泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。

本發(fā)明產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明無(wú)氟型聚氨酯保溫材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱低、尺寸穩(wěn)定性良好、絕熱效果好、耐磨防腐良好的特點(diǎn)，還具有高效的阻燃能力，且沒(méi)有使用氯氟烴(CFC)發(fā)泡劑，節(jié)能環(huán)保。采用本產(chǎn)品，此外，本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，設(shè)備要求低，生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保，易于工業(yè)化生產(chǎn)，適于大范圍推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種無(wú)氟型聚氨酯保溫材料，由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成：

甲苯二異氰酸酯60kg，聚醚多元醇A 40kg，聚醚多元醇B 20kg，催化劑1kg，阻燃劑1kg，發(fā)泡劑0.8kg，殼聚糖6kg，硅油4kg，去離子水12kg。

所述聚醚多元醇A為YD-6205聚醚。

所述聚醚多元醇B為450M聚醚。

所述催化劑為五甲基二亞乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的混合物，質(zhì)量比例為1:2:1。

所述阻燃劑為氫氧化鋁。

所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。

所述的殼聚糖為分子量為10萬(wàn)至100萬(wàn)的低分子量的殼聚糖，使用前用稀醋酸溶解，加入低分子量的殼聚糖，能夠使得發(fā)泡后的聚醚物料具有相互連通的孔隙，大孔壁間還具有小孔，殼聚糖吸附在孔內(nèi)表面，產(chǎn)生的泡孔不容易破滅，還可以使孔徑增大，從而使聚醚物料的膨脹率提高，保溫效果明顯提高。

上述無(wú)氟型聚氨酯保溫材料的制備方法包括以下步驟：

(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；

(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、殼聚糖一起加入反應(yīng)釜中，充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù)，加熱40℃，攪拌60min，降溫至20℃，得混合物A，備用；

(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入硅油、去離子水，攪拌均勻，得混合物B；

(4)混合物B在攪拌下加入甲苯二異氰酸酯，高速攪拌至發(fā)泡，泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。

實(shí)施例2

一種無(wú)氟型聚氨酯保溫材料，由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成：

甲苯二異氰酸酯70kg，聚醚多元醇A 35kg，聚醚多元醇B 25kg，催化劑2kg，阻燃劑2kg，發(fā)泡劑0.9kg，殼聚糖7kg，有機(jī)硅油6kg，去離子水15kg。

所述聚醚多元醇A為KS-8326聚醚。

所述聚醚多元醇B為4110聚醚。

所述催化劑為五甲基二亞乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的混合物，質(zhì)量比例為1:2:1。

所述阻燃劑為三氧化二銻。

所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。

所述的殼聚糖為分子量為10萬(wàn)至100萬(wàn)的低分子量的殼聚糖，使用前用稀醋酸溶解，加入低分子量的殼聚糖，能夠使得發(fā)泡后的聚醚物料具有相互連通的孔隙，大孔壁間還具有小孔，殼聚糖吸附在孔內(nèi)表面，產(chǎn)生的泡孔不容易破滅，還可以使孔徑增大，從而使聚醚物料的膨脹率提高，保溫效果明顯提高。

上述無(wú)氟型聚氨酯保溫材料的制備方法包括以下步驟：

(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；

(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、殼聚糖一起加入反應(yīng)釜中，充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù)，加熱50℃，攪拌65min，降溫至22℃，得混合物A，備用；

(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入硅油、去離子水，攪拌均勻，得混合物B；

(4)混合物B在攪拌下加入甲苯二異氰酸酯，高速攪拌至發(fā)泡，泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。

實(shí)施例3

一種無(wú)氟型聚氨酯保溫材料，由以下重量份配比的原料發(fā)泡制成：

甲苯二異氰酸酯80kg，聚醚多元醇A 60kg，聚醚多元醇B 30kg，催化劑3kg，阻燃劑3kg，發(fā)泡劑1kg，殼聚糖8kg，硅油8kg，去離子水18kg。

所述聚醚多元醇A為DD-450L聚醚。

所述聚醚多元醇B為330B聚醚。

所述催化劑為五甲基二亞乙基三胺、三乙烯二胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的混合物，質(zhì)量比例為1:2:1。

所述阻燃劑為氫氧化鋁。

所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷。

所述的殼聚糖為分子量為10萬(wàn)至100萬(wàn)的低分子量的殼聚糖，使用前用稀醋酸溶解，加入低分子量的殼聚糖，能夠使得發(fā)泡后的聚醚物料具有相互連通的孔隙，大孔壁間還具有小孔，殼聚糖吸附在孔內(nèi)表面，產(chǎn)生的泡孔不容易破滅，還可以使孔徑增大，從而使聚醚物料的膨脹率提高，保溫效果明顯提高。

上述無(wú)氟型聚氨酯保溫材料的制備方法包括以下步驟：

(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；

(2)依次將聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、催化劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、殼聚糖一起加入反應(yīng)釜中，充滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w進(jìn)行保護(hù)，加熱60℃，攪拌70min，降溫至24℃，得混合物A，備用；

(3)再將步驟(2)所得混合物A中加入硅油、去離子水，攪拌均勻，得混合物B；

(4)混合物B在攪拌下加入甲苯二異氰酸酯，高速攪拌至發(fā)泡，泡沫穩(wěn)定得到產(chǎn)品。

分別對(duì)實(shí)施例1-3制備得到的無(wú)氟型聚氨酯保溫材料的物理性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并與現(xiàn)有普通聚氨酯保溫材料對(duì)比，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

由表可見(jiàn)，本發(fā)明以上實(shí)施例制備的無(wú)氟型聚氨酯泡沫保溫材料的抗壓強(qiáng)度、熱釋放速率、導(dǎo)熱系數(shù)、及閉孔率等指標(biāo)都比現(xiàn)有的保溫材料有明顯地提高，經(jīng)冷凍或高溫條件下無(wú)收縮、變形、膨脹、開(kāi)裂等現(xiàn)象，是一種性能好的保溫材料。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。