一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，由A、B组分混合而成，所述A组分由糖化氧化淀粉

【技术实现步骤摘要】
一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及墙体保温材料领域，特别涉及一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法。

技术介绍

[0002]目前常用的墙体填充的保温材料主要有：矿棉、岩棉、玻璃棉、珍珠岩、聚苯板、聚苯颗粒砂浆等。矿棉、岩棉、聚苯板等固体填充材料，存在填不实，空隙大，强度差，施工慢等问题，而聚苯颗粒砂浆、聚苯乙烯泡沫颗粒则存在砂浆混料不均匀，阻燃性能差，施工慢，保养时间长等问题。为了克服上述材料的问题，聚氨酯保温材料应运而生。聚氨酯保温材料，具有不透水，隔热保温性能好，节能效果显著，屋面荷载轻，施工方便工程进度快、工程质量好，使用寿命长等优点，但是该材料的生产过程对石油产品的依赖性较强，成本居高不下，较少作为大面积的墙体保温材料使用，因此如何降低聚氨酯保温材料的生产成本成为目前主流的研究方向。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种生物质基聚氨酯墙体保温材料，采用淀粉和秸秆联动液化来生产聚氨酯保温材料，由于淀粉和秸秆均为便宜易得的材料，因此采用二者生产聚氨酯保温材料可以显著降低生产成本，为聚氨酯保温材料的大面积墙体使用扫清了障碍。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，由A、B组分混合而成，所述A、B组分的质量比为1.6 ~ 2.5：1。
[0005]所述A组分由淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物、聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂混合而成。其中淀粉糖化氧化r/>‑
联动秸秆液化产物与聚醚多元醇的质量比为1:1.1 ~ 1.6，泡沫稳定剂、催化剂分别为液化产物与聚醚多元醇质量的0.5~2.5%、0.5~2%。所述B组分是将聚醚多元醇投入反应釜，再依次加入阻燃剂、交联剂、稳定剂、异氰酸酯，在氮气保护下，保持温度40~50℃，反应0.8~1.2h，然后升温至70~80℃，反应2h得到。聚醚多元醇、异氰酸酯、阻燃剂、抑烟剂、交联剂以及稳定剂的质量比为100~200 : 20~45 : 5~15：2 ~ 8：2 ~5：1 ~ 4。
[0006]优选地，所述A组分中淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物与聚醚多元醇混合液羟值为500～650 mgKOH/g。
[0007]优选地，A组分中的聚醚多元醇官能度为2~4，羟值为30~300mgKOH/g，为330N、308、3010中的一种或两种的组合；B组分中的聚醚多元醇官能度为2~4，羟值为300 ~ 600mgKOH/g，为330B、4110、380、450中的一种或者两种组合。
[0008]优选地，A组分中，所述泡沫稳定剂为吐温60或吐温80；所述催化剂为三乙烯二胺、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、新癸酸铋中的一种或者两种组合。
[0009]优选地，B组分中，所述异氰酸酯为TDI、粗MDI、MDI50、PM200以及PAPI中的任意一
种；所述阻燃剂为三聚氰胺、膨化石墨、磷酸三(1 ~ 氯 ~ 2 ~ 丙基)酯中的一种或两种组合；所述抑烟剂为氢氧化铝、凹凸棒土、氢氧化镁的一种或两种组合；所述交联剂为1,4
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丁二醇、三乙醇胺和甘油中的一种；所述稳定剂为一种甲基硅氧烷类匀泡剂，其中优选为德美化工的聚氨酯硬泡硅油AK
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8830。
[0010]所述A组分中生产淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物的过程为：S1淀粉液化糖化：将淀粉溶于3
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4倍的水中，搅匀，过滤去杂质，常温下静置8
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12小时，沥去上层液体得水淀粉；将水淀粉溶于1.5~2倍的60℃温水中，升温至80~90℃，慢速搅拌15~25分钟，回温至55~65℃，投入160~240U/g的α
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淀粉酶，慢速搅拌15~25分钟，然后，加入适量磷酸，调节液体PH值为4.2
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4.8，加入360~440U/g的糖化酶，鼓入氧气，反应36
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45小时，得淀粉液化糖化产物；S2秸秆液化：保持搅拌，再用磷酸调节步骤S1得到的物料PH至0 ~ 1，向物料中加入预处理秸秆，其中物料与秸秆质量比为2：1~1.5，在搅拌状态下于160 ~ 180℃反应至物料羟值为600～900 mgKOH/g；真空脱水至水分含量小于3%。
[0011]进一步地，所述预处理秸秆是指，将秸秆烘干至水分含量小于10%，粉碎为5~10mm的碎屑。
[0012]优选地，所述淀粉为红薯淀粉。
[0013]优选地，所述糖化酶为曲霉葡萄糖淀粉酶。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：一、本专利技术中，淀粉中富含羟基，液化后产物主要为糖等多羟基化合物。以淀粉液化产物作为秸秆液化剂，液化后所得的秸秆混合物能够为聚氨酯墙体保温填充料提供廉价的原料来源，具有较高的实用价值和较大的应用前景，对聚氨酯行业发展和墙体保温材料的进步具有十分重要的意义。
[0015]二、现有的硬质聚氨酯泡沫保温材料由硬泡聚醚和改型MDI发泡而成，综合成本约为550元/立方米。本专利技术利用淀粉和秸秆为主要原料，成本低只有400元/立方米以下，降低25%以上。
[0016]三、本专利技术利用生物质原料代替化石原料，液化、糖化、氧化反应条件温和，没有任何副产物，无废水废气费固污染物排放，为绿色化学过程，环境友好。
[0017]四、与
技术介绍
中给出的“CN111171270A专利，利用粗甘油与秸秆混合（质量比为5:1
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10:1），本项目全部采用生物质原料，更加环保；根据当前粗甘油价格，成本也可以降低15%以上。
[0018]五、本技术方案中，多处对羟值提出要求，对于单一的聚醚多元醇原料，羟值是其分子结构和反应性能的重要参数，必须明确；对于在“秸秆液化，于160 ~ 180℃反应至物料羟值为600~900mgKOH/g”中，明确羟值范围，是为了控制反应的进度；而在
ꢀ“
所述A组分中糖化淀粉
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秸秆液化液与聚醚多元醇混合后，混合液羟值应满足500 ~ 650mgKOH/g”是表明可以通过调节两者比例，控制羟值，满足后续制备保温材料的要求。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0020]实施例1一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，制备A组分中的淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物，包括以下步骤：S1淀粉液化糖化：将红薯淀粉溶于3倍的水中，搅匀，过滤去杂质，常温下静置8小时，沥去上层液体得水淀粉。将水淀粉溶于1.5倍的65℃温水中，升温至80℃，慢速搅拌15分钟，回温至65℃，投入160U/g的α
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淀粉酶，慢速搅拌15分钟，然后，加入适量磷酸，调节液体PH值为4.8，加入360U/g的曲霉葡萄糖淀粉酶，鼓入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，其特征在于：由A、B组分混合而成，所述A、B组分的质量比为1.6 ~ 2.5：1；所述A组分由淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物、聚醚多元醇、泡沫稳定剂、催化剂混合而成；其中淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物与聚醚多元醇的质量比为1:1.1 ~ 1.6，泡沫稳定剂、催化剂分别为液化产物与聚醚多元醇质量的0.5~2.5%、0.5~2%；所述B组分是将聚醚多元醇投入反应釜，再依次加入阻燃剂、交联剂、稳定剂、异氰酸酯，在氮气保护下，保持温度40~50℃，反应0.8~1.2h，然后升温至70~80℃，反应2h得到；聚醚多元醇、异氰酸酯、阻燃剂、抑烟剂、交联剂以及稳定剂的质量比为100~200 : 20~45 : 5~15：2 ~ 8：2 ~5：1 ~ 4。2.根据权利要求1所述的一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，其特征在于：所述A组分中淀粉糖化氧化
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联动秸秆液化产物与聚醚多元醇混合液羟值为500～650 mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，其特征在于：A组分中的聚醚多元醇官能度为2~ 4，羟值为30~300mgKOH/g，为PPG330N、PPG3050A中的一种或两种的组合；B组分中的聚醚多元醇官能度为2 ~ 4，羟值为300 ~ 600mgKOH/g，为330B、4110、308、450中的一种或者两种组合。4.根据权利要求1所述的一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，其特征在于：A组分中，所述泡沫稳定剂为吐温60或吐温80；所述催化剂为三乙烯二胺、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、新癸酸铋中的一种或者两种组合。5.根据权利要求1所述的一种生物质基聚氨酯墙体保温材料的制备方法，其特征在于：B组分中，所述异氰酸酯为TDI、粗MDI、MDI50、PM200以及P...

【专利技术属性】
技术研发人员：李康，唐果东，支三军，周守勇，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：