聚氨酯泡沫材料及其制备方法、真空绝热板及其芯材技术

本申请提供一种聚氨酯泡沫材料，原料以质量份计包括：6～15份的多元醇、0.02～0.2份的催化剂、1.5～2.5份的发泡剂、0.2～0.5份的开孔剂、0.02～0.1份的泡沫稳定剂、10～15份的异氰酸酯、5～10份的石墨、石墨烯/聚合物复合材料、二氧化硅、氧化铝、白炭黑以及石英粉中的一种或几种、10～15份的开孔玻化微珠和/或开孔珠光砂、10～15份的空心微珠。还提供一种聚氨酯泡沫材料的制备方法，通过添加无机材料进行改性，改性后的聚氨酯泡沫材料的导热系数为0.022‑0.036W/(m.k)，防火等级为A级，在保证了保温性能的基础上提高了防火等级。本申请还提供了一种真空绝热板及其芯材。

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯泡沫材料及其制备方法、真空绝热板及其芯材
本专利技术涉及建筑保温材料
，尤其是涉及一种聚氨酯泡沫材料及其制备方法、真空绝热板及其芯材。
技术介绍
目前，我国对外墙外保温系统的节能要求是节能75％及以上，对外墙外保温系统的防火要求是达到A级防火要求。建筑节能是实现可持续发展的需要，建筑防火是社会安全的需要，两者必须兼顾，缺一不可。真空绝热板(VIP)主要由芯材、膜材以及吸气剂三个部分组成，内部芯材使得真空绝热板能够承受外部大气压力压强，膜材是为了维持真空绝热板内部的真空环境，吸气剂能够吸收渗入真空环境内的气体或水蒸汽以及真空绝热板在使用过程中内部产生的气体或水蒸汽。其中，STP超薄真空绝热板的导热系数为低于0.008W/(m.k)，其防火等级为A1级，其所用的芯材主要是超细二氧化硅粉末、硅灰以及超细纤维，超细二氧化硅粉末为无机材料，防火等级为A级。聚氨酯泡沫由于质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀，也是真空绝热板(VIP)所广泛使用的一种芯材。目前，作为芯材使用的聚氨酯泡沫材料的防火等级为B级，还达不到A级，一旦外面包裹的膜材破损或者是被火焰烧穿，其内部的聚氨酯泡沫，作为有机易燃材料，将会变成助燃材料，使得火灾越烧越严重。另外，真空绝热板还存在其他缺点，其主要缺点为容易破损进气失效、涨袋、拼接缝冷热桥现象严重、不可裁切以及无法穿孔锚固、芯材易吸水等等。现有的真空绝热板的结构决定了其一旦裁切或膜材破损，会导致其进气失效，真空绝热作用丧失，芯材吸水膨胀，从而使得真空绝热板的芯材与膜材分离，芯材与膜材分离后容易造成原本粘结于真空绝热板的膜材上的装饰层脱落，形成了严重的安全隐患。现有的真空绝热板的结构决定了其无法进行穿孔锚固，一旦打孔穿锚固杆，就会将膜材破损，导致其进气失效，真空绝热作用丧失，从而使得真空绝热板作为一种保温板材不能像其他保温板材那样采用锚固件直接穿透的方式锚固于建筑外墙面上，而是只能采用板间拼接锚固技术或粘贴进行安装，导致真空绝热板与其内侧的物件之间的附着力较小，导致真空绝热板与其外侧的物件之间的附着力也较小，导致整个外墙外保温系统整体松松垮垮，很容易分层，也很容易脱落，造成安全事故。因此，如何在保证聚氨酯泡沫材料的保温性能的基础上，提高聚氨酯泡沫材料的防火等级，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚氨酯泡沫材料。本专利技术的另外一个目的是提供一种聚氨酯泡沫材料的制备方法。本专利技术的另外一个目的是提供一种真空绝热板的芯材。本专利技术的另外一个目的是提供一种真空绝热板。为解决上述的技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种聚氨酯泡沫材料，由多种原料制成，所述聚氨酯泡沫材料的原料包括：6～15质量份的多元醇、0.02～0.2质量份的催化剂、1.5～2.5质量份的发泡剂、0.2～0.5质量份的开孔剂、0.02～0.1质量份的泡沫稳定剂、10～15质量份的异氰酸酯、5～10质量份的组分A、10～15质量份的组分B、10～15质量份的组分C；所述组分A为石墨、石墨烯/聚合物复合材料、二氧化硅、氧化铝、白炭黑以及石英粉中的一种、两种或多种；所述组分B为开孔玻化微珠和/或开孔珠光砂；所述组分C为空心微珠，所述空心微珠为玻璃微珠、陶瓷微珠、纳米空心微珠、玻化微珠以及氧化铝微珠中的一种、两种或多种。优选的，所述组分A的粒径为50纳米～100纳米；所述组分B和组分C的粒径均为10微米～50微米。优选的，所述多元醇为聚醚多元醇；所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂以及三聚型催化剂；所述发泡型催化剂为二甲氨基乙氧基乙醇；所述凝胶型催化剂为六甲基三亚乙基四胺、三亚乙基二胺、三乙胺中的一种、两种或者多种；所述三聚型催化剂为(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵或辛季铵盐；所述发泡剂为环戊烷、异戊烷以及水中的一种、两种或者多种；所述开孔剂包括液体石蜡、聚丁二烯、二甲基聚硅氧烷、聚四氟乙烯中的至少一种；所述泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂；所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。一种上述中的任意一项所述的聚氨酯泡沫材料的制备方法，包括以下依次进行的步骤：1)按照配方将多元醇、催化剂、发泡剂、开孔剂、泡沫稳定剂混合均匀制得白料；2)按照配方将步骤1)制得的白料、组分A、组分B以及组分C混合均匀；3)将异氰酸酯加入到步骤2)混合均匀后制得的混合液体中，搅拌均匀后放入模具中依次进行发泡与熟化，完成后制得聚氨酯泡沫材料。一种真空绝热板的芯材，由上述的制备方法制备而成的聚氨酯泡沫材料制成。一种真空绝热板，包括芯材、膜材与吸气剂，所述芯材为上述的芯材。优选的，所述芯材的外表面与所述膜材的内表面通过热熔合粘结连接以形成芯膜一体结构。优选的，还包括用于锚固杆从中穿过的预埋管；所述预埋管预埋在聚氨酯泡沫材料制成的芯材中，所述预埋管的轴向长度贯穿所述芯材的厚度，所述预埋管的两个管口端面分别与相应的所述膜材的内表面热熔合密封连接。优选的，所述膜材包括分体的位于上侧的一片膜材以及位于下侧的另一片膜材，每一片膜材包括从密闭真空腔外到密闭真空腔内依次布置的玻璃纤维布、PE膜、PET膜、铝箔、PA尼龙膜；所述玻璃纤维布与PE膜热熔连接；所述PE膜与PET膜热熔连接；所述PET膜与铝箔热熔连接；所述铝箔与PA尼龙膜热熔连接。优选的，还包括用于实现真空绝热板可以裁切的预埋格栅，所述预埋格栅为其上开设有多个通孔的平面板；所述预埋格栅的厚度大于等于所述芯材的厚度，所述芯材充填于所述预埋格栅中的通孔中，相邻两个通孔中的芯材之间是分体无连接的；所述预埋格栅设置于所述膜材包裹成的密闭真空腔中，所述预埋格栅的上长宽表面与位于上侧的一片膜材的内长宽表面热熔合密封连接，所述预埋格栅的下长宽表面与位于下侧的另一片膜材的内长宽表面热熔合密封连接。本申请提供了一种聚氨酯泡沫材料，由多种原料制成，所述聚氨酯泡沫材料的原料包括：6～15质量份的多元醇、0.02～0.2质量份的催化剂、1.5～2.5质量份的发泡剂、0.2～0.5质量份的开孔剂、0.02～0.1质量份的泡沫稳定剂、10～15质量份的异氰酸酯、5～10质量份的组分A、10～15质量份的组分B、10～15质量份的组分C；所述组分A为石墨、石墨烯/聚合物复合材料、二氧化硅、氧化铝、白炭黑以及石英粉中的一种、两种或多种；所述组分B为开孔玻化微珠和/或开孔珠光砂；所述组分C为空心微珠，所述空心微珠为玻璃微珠、陶瓷微珠、纳米空心微珠、玻化微珠以及氧化铝微珠中的一种、两种或多种；本申请还提供了一种上述聚氨酯泡沫材料的制备方法；本申请通过添加组分A、组分B以及组分C这些无机材料，对原聚氨酯泡沫材料进行改性，改性后的聚氨酯泡沫材料的导热系数为0.022-0.036W/(m.k)，其防火等级为A级，防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯泡沫材料，其特征在于，由多种原料制成，所述聚氨酯泡沫材料的原料包括：6～15质量份的多元醇、0.02～0.2质量份的催化剂、1.5～2.5质量份的发泡剂、0.2～0.5质量份的开孔剂、0.02～0.1质量份的泡沫稳定剂、10～15质量份的异氰酸酯、5～10质量份的组分A、10～15质量份的组分B、10～15质量份的组分C；/n所述组分A为石墨、石墨烯/聚合物复合材料、二氧化硅、氧化铝、白炭黑以及石英粉中的一种、两种或多种；/n所述组分B为开孔玻化微珠和/或开孔珠光砂；/n所述组分C为空心微珠，所述空心微珠为玻璃微珠、陶瓷微珠、纳米空心微珠、玻化微珠以及氧化铝微珠中的一种、两种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯泡沫材料，其特征在于，由多种原料制成，所述聚氨酯泡沫材料的原料包括：6～15质量份的多元醇、0.02～0.2质量份的催化剂、1.5～2.5质量份的发泡剂、0.2～0.5质量份的开孔剂、0.02～0.1质量份的泡沫稳定剂、10～15质量份的异氰酸酯、5～10质量份的组分A、10～15质量份的组分B、10～15质量份的组分C；
所述组分A为石墨、石墨烯/聚合物复合材料、二氧化硅、氧化铝、白炭黑以及石英粉中的一种、两种或多种；
所述组分B为开孔玻化微珠和/或开孔珠光砂；
所述组分C为空心微珠，所述空心微珠为玻璃微珠、陶瓷微珠、纳米空心微珠、玻化微珠以及氧化铝微珠中的一种、两种或多种。


2.根据权利要求1所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述组分A的粒径为50纳米～100纳米；
所述组分B和组分C的粒径均为10微米～50微米。


3.根据权利要求2所述的聚氨酯泡沫材料，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇；
所述催化剂包括发泡型催化剂、凝胶型催化剂以及三聚型催化剂；
所述发泡型催化剂为二甲氨基乙氧基乙醇；
所述凝胶型催化剂为六甲基三亚乙基四胺、三亚乙基二胺、三乙胺中的一种、两种或者多种；
所述三聚型催化剂为(2-羟基丙基)三甲基甲酸铵或辛季铵盐；
所述发泡剂为环戊烷、异戊烷以及水中的一种、两种或者多种；
所述开孔剂包括液体石蜡、聚丁二烯、二甲基聚硅氧烷、聚四氟乙烯中的至少一种；
所述泡沫稳定剂为有机硅泡沫稳定剂；
所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。


4.一种权利要求1～3中的任意一项所述的聚氨酯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
1)按照配方将多元醇、催化剂、发泡剂、开孔剂、泡沫稳定剂混合均匀制得白料；
2)按照配方将步骤1)制得的白料、组分A、组分B以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家绪，刘树文，王崇杰，薛一冰，管振忠，赵益军，贾立群，张乐，孙焕喜，尹峰峰，刘霞，李文静，宋明格，韩化星，李柯，谷开兴，李辉，郑继成，李克勇，史发军，刘玉东，王耀岽，贾浩楠，翟宏斌，翟婧伊，李淑华，
申请(专利权)人：刘家绪，
类型：发明
国别省市：山东;37