一种建筑外墙用保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种建筑外墙用保温材料，所述保温材料通过特制的异氰酸酯预聚体对酚醛泡沫进行改性得到，并且通过在原料中增加经过酸处理的玻璃微球，使得制备的保温材料具有较低的导热系数、优异的力学性能和阻燃性能。此外，本发明专利技术还提供了所述保温材料的制备方法。本发明专利技术还提供了所述保温材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑外墙用保温材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种建筑外墙用保温材料，以及所述保温材料的制备方法。

技术介绍

[0002]酚醛泡沫作为新一代保温材料，具有阻燃性好、导热系数低、尺寸稳定性好和成本低等优点。另外，酚醛泡沫耐无机酸、有机酸和有机溶剂的侵蚀，耐老化性能好，是更适合于有苛刻要求的环境条件下使用的高性能材料。然而酚醛泡沫也存在一些缺点，比如韧性差、脆性大和易开裂等，使其推广应用受到了限制。目前，对酚醛泡沫进行化学增韧或物理增韧改性是解决泡沫韧性差的有效方法。但现有对酚醛保密泡沫的改性方法很难做到保证材料同时具有良好的力学性能、阻燃性能、绝热性能。因此，需要提供一种综合性能优异的酚醛泡沫作为建筑外墙用保温材料。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种建筑外墙用保温材料，所述保温材料通过特制的异氰酸酯预聚体对酚醛泡沫进行改性得到，并且通过在原料中增加经过酸处理的玻璃微球，使得制备的保温材料具有较低的导热系数、优异的力学性能和阻燃性能。此外，本专利技术还提供了所述保温材料的制备方法。
[0004]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0005]一种建筑外墙用保温材料，制备所述保温材料的原料包括甲阶酚醛树脂、异氰酸酯预聚体、表面活性剂、发泡剂、复合固化剂；
[0006]其中，所述甲阶酚醛树脂的制备方法为：将苯酚、甲醛溶液、催化剂、氧化钙粉末加入反应器，开启搅拌，在75～85℃下反应1～3小时，反应结束后出料，得到所述甲阶酚醛树脂；
[0007]所述异氰酸酯预聚体的制备方法为：在惰性气体气氛下，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入反应器，开启搅拌，控制反应器温度为70～80℃，然后将预先混合的聚醚二醇和聚醚三醇滴加加入反应器，反应1～3小时后，将一缩二乙二醇滴加加入反应器，反应0.5～1.5小时后加入磷酸三(丁氧基乙基)酯搅拌均匀，出料，得到所述异氰酸酯预聚体；
[0008]所述复合固化剂制备方法为：将浓硫酸、浓磷酸、空心玻璃微球、对甲苯磺酸和3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入反应器，开启搅拌，控制反应器温度为50～60℃，反应5～6小时后加水稀释到质量浓度为70～85％，出料。
[0009]本专利技术选择加入异氰酸酯预聚体来提高酚醛泡沫的力学性能，但是常规的异氰酸酯预聚体对于酚醛泡沫力学性能的提高程度不足。因此，本专利技术的专利技术人通过大量研究发现，异氰酸酯预聚体原料选择聚醚二醇和聚醚三醇的组合，并采用一缩二乙二醇进行扩链，能够较大程度地提高酚醛泡沫的力学性能；此外，在制备异氰酸酯预聚体的过程中加入磷酸三(丁氧基乙基)酯，能够进一步提高酚醛泡沫的阻燃性能。
[0010]本专利技术所述保温材料的原料中包含空心玻璃微球，不仅可以小幅降低保温材料的
导热系数，提高保温性能，还能够提高材料的阻燃性能。但是，直接加入常规的空心玻璃微球并不能起到如本专利技术所述的有益效果，必须按照本专利技术所述的方法将玻璃微球进行酸处理，使其表面附着上活性基团，以提高玻璃微球在材料中的分散性以及其与材料的附着力。
[0011]优选地，所述甲阶酚醛树脂的制备方法中，以下列各原料的相对质量份计：
[0012]所述苯酚的用量为100～150质量份；
[0013]所述甲醛溶液的用量为200～300质量份；
[0014]所述催化剂的用量为3～5质量份；
[0015]所述氧化钙粉末的用量为1～2质量份。
[0016]优选地，所述聚醚二醇为聚四氢呋喃醚二醇，数均分子量为1000；所述聚醚三醇的起始剂为甘油，环氧丙烷均聚而成，数均分子量为2000。
[0017]优选地，所述异氰酸酯预聚体的制备方法中，以下列各原料的相对质量份计：
[0018]所述二苯基甲烷二异氰酸酯的用量为250～350质量份；
[0019]所述聚醚二醇的用量为380～420质量份；
[0020]所述聚醚三醇的用量为60～70质量份；
[0021]所述一缩二乙二醇的用量为5～6质量份；
[0022]所述磷酸三(丁氧基乙基)酯的用量为10～15质量份。
[0023]控制所述聚醚三醇在较低的用量比例，是为了控制预聚体中分子的交联程度在适合的范围内；控制所述一缩二乙二醇的用量在较低的用量比例，是为了控制预聚体分子的分子量再适合的范围内。根据本专利技术所述制备方法得到的预聚体的交联度和分子量是优选的范围，有利于不同组分相互之间混合，能够使得最终制备得到的保温材料具有较好的力学性能。
[0024]优选地，所述复合固化剂的制备方法中，以下列各原料的相对质量份计：
[0025]所述浓硫酸的用量为20～25质量份；
[0026]所述浓磷酸的用量为10～15质量份；
[0027]所述空心玻璃微球的用量为20～25质量份；
[0028]所述对甲苯磺酸的用量为15～20质量份；
[0029]所述3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的用量为1～3质量份。
[0030]所述空心玻璃微球在所述复合固化剂的制备步骤中加入反应体系，是为了在这一步骤中将玻璃微球的表面附着上活性基团，但是仅将酸类试剂与玻璃微球混合并不能起到应有的效果，还需要添加3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷起到偶联作用，并控制各组分的用量，才能够使活性基团较好地吸附在玻璃微球表面。
[0031]优选地，以下列各组分的相对质量份计：
[0032]所述甲阶酚醛树脂的用量为100质量份；
[0033]所述异氰酸酯预聚体的用量为5～10质量份；
[0034]所述表面活性剂的用量为8～12质量份；
[0035]所述发泡剂的用量为8～10质量份；
[0036]所述复合固化剂的用量为15～18质量份。
[0037]优选地，所述表面活性剂为聚山梨酯
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80，所述发泡剂为正戊烷。
[0038]优选地，所述甲醛溶液的质量浓度为47％，所述催化剂为50％质量浓度的氢氧化
钠溶液。
[0039]一种所述保温材料的制备方法，包括：将甲阶酚醛树脂、异氰酸酯预聚体、表面活性剂、发泡剂、复合固化剂加入反应器，搅拌均匀后将混合物倒入模具中进行发泡，控制模具温度为60～80℃，发泡完成后得到建筑外墙用保温材料。
[0040]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述建筑外墙用保温材料，是以酚醛树脂作为主体发泡树脂，通过添加特制的异氰酸酯预聚体进行改性得到，提高了保温材料的力学性能。配方中还添加了经过酸处理的空心玻璃微球来进一步增强材料的隔热性和阻燃性。
[0041]需要说明的是，本专利技术未做说明的内容，均可参考本领域常用的技术方案进行，不影响本专利技术的实施。
具体实施方式
[0042]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑外墙用保温材料，其特征在于，制备所述保温材料的原料包括甲阶酚醛树脂、异氰酸酯预聚体、表面活性剂、发泡剂、复合固化剂；其中，所述甲阶酚醛树脂的制备方法为：将苯酚、甲醛溶液、催化剂、氧化钙粉末加入反应器，开启搅拌，在75～85℃下反应1～3小时，反应结束后出料，得到所述甲阶酚醛树脂；所述异氰酸酯预聚体的制备方法为：在惰性气体气氛下，将二苯基甲烷二异氰酸酯加入反应器，开启搅拌，控制反应器温度为70～80℃，然后将预先混合的聚醚二醇和聚醚三醇滴加加入反应器，反应1～3小时后，将一缩二乙二醇滴加加入反应器，反应0.5～1.5小时后加入磷酸三(丁氧基乙基)酯搅拌均匀，出料，得到所述异氰酸酯预聚体；所述复合固化剂制备方法为：将浓硫酸、浓磷酸、空心玻璃微球、对甲苯磺酸和3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入反应器，开启搅拌，控制反应器温度为50～60℃，反应5～6小时后加水稀释到质量浓度为70～85％，出料。2.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，所述甲阶酚醛树脂的制备方法中，以下列各原料的相对质量份计：所述苯酚的用量为100～150质量份；所述甲醛溶液的用量为200～300质量份；所述催化剂的用量为3～5质量份；所述氧化钙粉末的用量为1～2质量份。3.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，所述聚醚二醇为聚四氢呋喃醚二醇，数均分子量为1000；所述聚醚三醇的起始剂为甘油，环氧丙烷均聚而成，数均分子量为2000。4.根据权利要求3所述的保温材料，其特征在于，所述异氰酸酯预聚体的制备方法中，以下列各原料的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭圳凡，
申请(专利权)人：彭圳凡，
类型：发明
国别省市：