导热聚氨酯泡沫的制备方法、导热聚氨酯泡沫技术

本发明专利技术公开了一种导热聚氨酯泡沫的制备方法以及导热聚氨酯泡沫，制备方法包括如下步骤：提供聚氨酯泡沫；将无机导热填料添加到三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中并分散均匀，接着加入盐酸多巴胺并且搅拌至充分反应，取出反应物后干燥，得到聚多巴胺改性的无机导热填料；将聚多巴胺改性的无机导热填料分散到去离子水中配置成的分散液，将聚氨酯泡沫浸泡在分散液中真空浸渍，然后取出干燥，得到导热聚氨酯泡沫。这种导热聚氨酯泡沫的制备方法，通过对无机导热填料进行表面改性，通过真空浸渍法将聚多巴胺改性的无机导热填料粘附于聚氨酯泡沫的孔壁上，经过干燥得到导热聚氨酯泡沫材料，制备得到的导热聚氨酯泡沫导热性能较好。好。好。

【技术实现步骤摘要】
导热聚氨酯泡沫的制备方法、导热聚氨酯泡沫


[0001]本专利技术涉及聚氨酯领域，尤其是涉及一种导热聚氨酯泡沫及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯泡沫因其优良的绝缘性能、吸音隔音性能、轻质等特点，具有很高的比强度和比刚度，重量轻，便于运输和安装，同时有很好的抗老化性能和耐久性，不易受到氧化、水分、紫外线和化学腐蚀的影响，可以长期保持性能稳定。在建筑、交通、医疗等领域得到了广泛的应用。但是，聚氨酯泡沫导热性能很差，它的导热系数通常在0.018
‑
0.023W/(m
·
K)之间。这限制了它的使用场合，如电缆沟中的防火封堵，因电缆表面温度较高，对于用作防火墙材料的散热性能有一定要求，因此如何提高聚氨酯泡沫的导热性能成为了热点问题。
[0003]目前，针对聚氨酯泡沫的导热差的问题，主要采用添加导热填料的方法来实现。导热填料是一种用于提高导热性能的填充材料，常用的导热填料有金属粉末类，如铜粉、铝粉、镁粉等；碳基类，如石墨、炭黑、碳纳米管等；无机陶瓷类，如氧化铝、氮化铝、氮化硼等。但是，金属粉末填料和碳基填料导电性较强，考虑到聚氨酯泡沫使用场合在电缆沟，因此首选无机陶瓷填料。
[0004]加入导热填料可以提高聚氨酯泡沫的导热性能，但是存在导热效果不佳、且多数导热填料在基体中易团聚等问题，需要进一步改进。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的导热聚氨酯泡沫。
[0006]此外，还有必要提供一种上述导热聚氨酯泡沫的制备方法制备的导热聚氨酯泡沫。
[0007]一种导热聚氨酯泡沫的制备方法，包括如下步骤：
[0008]提供聚氨酯泡沫；
[0009]将无机导热填料添加到三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中并分散均匀，接着加入盐酸多巴胺并且在50℃～65℃下搅拌至充分反应，使得所述盐酸多巴胺自聚形成聚多巴胺并接枝到所述无机导热填料表面，取出反应物后干燥，得到聚多巴胺改性的无机导热填料，其中，所述无机导热填料、所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液和所述盐酸多巴胺的比例为0.1g～2.5g：500mL：0.5g～5g；
[0010]将所述聚多巴胺改性的无机导热填料分散到去离子水中配置成浓度为50mg/mL～200mg/mL的分散液，将所述聚氨酯泡沫浸泡在所述分散液中真空浸渍0.5h～2h，然后取出干燥，得到所需要的导热聚氨酯泡沫。
[0011]在一个实施例中，所述无机导热填料为球形填料，所述无机导热填料的粒径为10μ～50μm。
[0012]在一个实施例中，所述无机导热填料为球形氧化铝粉末。
[0013]在一个实施例中，所述将无机导热填料添加到三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶
液中并分散均匀的操作为：将所述无机导热填料添加到所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中，在20kHz、200W的条件下超声搅拌1h使所述无机导热填料分散均匀。
[0014]在一个实施例中，所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液的浓度为0.05mol/L，所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液的pH为8.5。
[0015]在一个实施例中，将所述聚氨酯泡沫浸泡在所述分散液中真空浸渍0.5h～2h的操作中，所述真空浸渍的温度为25℃～35℃，所述真空浸渍的真空度为120Pa～130Pa。
[0016]在一个实施例中，所述提供聚氨酯泡沫的操作为：
[0017]将聚醚多元醇、二月桂酸二丁基锡、三乙烯二胺的醇溶液、泡沫稳定剂和水搅拌均匀得到第一混合物，接着将异氰酸酯和所述第一混合物快速搅拌混合后得到第二混合物，将所述第二混合物混合物倒入泡沫模具中，室温条件下进行发泡反应，充分反应后得到所述聚氨酯泡沫，其中，所述聚醚多元醇、所述二月桂酸二丁基锡、所述三乙烯二胺的醇溶液、所述泡沫稳定剂、所述水和所述异氰酸酯的质量比为20～50：0.05～0.2：0.06：0.3～1.2：0.2～0.8：25～60。
[0018]在一个实施例中，所述聚醚多元醇、所述二月桂酸二丁基锡、所述三乙烯二胺的醇溶液、所述泡沫稳定剂、所述水和所述异氰酸酯的质量比为30：0.1：0.06：0.6：0.4：38.71。
[0019]在一个实施例中，所述三乙烯二胺的醇溶液的浓度为33wt％，所述三乙烯二胺的醇溶液的溶剂为二丙二醇、丙二醇或乙二醇。
[0020]一种导热聚氨酯泡沫，由上述的导热聚氨酯泡沫的制备方法制备得到。
[0021]这种导热聚氨酯泡沫的制备方法，通过对无机导热填料进行表面改性，通过真空浸渍法将聚多巴胺改性的无机导热填料粘附于聚氨酯泡沫的孔壁上，经过干燥得到导热聚氨酯泡沫材料。
[0022]这种导热聚氨酯泡沫的制备方法，采用浸渍法不会对聚氨酯泡沫的物理性能、机械性能、加工性能等产生明显的负面影响，并且避免了无机导热填料团聚的问题，使得聚多巴胺改性的无机导热填料可以均匀的粘附于聚氨酯泡沫的孔壁上，制备得到的导热聚氨酯泡沫导热性能较好。
[0023]此外，本专利技术的导热聚氨酯泡沫的制备方法，通过选用合适的无机导热填料、表面活性剂、发泡剂等配方，以及制备工艺的优化，实现了制备导热聚氨酯泡沫的目的。该方法简单、成本低廉，具有实用性和经济效益，有望广泛应用于建筑、交通、电子等领域。
[0024]优选的，本专利技术中，无机导热填优选为球形氧化铝粉末，通过聚多巴胺改性球形氧化铝粉末，然后采用真空浸渍的方法将聚多巴胺改性的球形氧化铝粉末粘附于多孔材料的孔壁上，在较低的氧化铝添加量下便能达到一个较好的导热性能。
[0025]优选的，本专利技术中，在制备过程中，选用清洁高效的水作为发泡剂，能够在有良好发泡效果的同时及廉价又环保。
[0026]综上所述，本专利技术通过选用合适的导热填料、表面活性剂、发泡剂等配方，并优化制备工艺，实现了制备导热聚氨酯泡沫的目的，同时保持了聚氨酯泡沫的优异性能，具有实用性和经济效益。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]其中：
[0029]图1为一实施方式的导热聚氨酯泡沫的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]如图1所示，本专利技术公开了一实施方式的导热聚氨酯泡沫的制备方法，包括如下步骤：
[0032]S10、提供聚氨酯泡沫。
[0033]优选的，S110中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供聚氨酯泡沫；将无机导热填料添加到三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中并分散均匀，接着加入盐酸多巴胺并且在50℃～65℃下搅拌至充分反应，使得所述盐酸多巴胺自聚形成聚多巴胺并接枝到所述无机导热填料表面，取出反应物后干燥，得到聚多巴胺改性的无机导热填料，其中，所述无机导热填料、所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液和所述盐酸多巴胺的比例为0.1g～2.5g：500mL：0.5g～5g；将所述聚多巴胺改性的无机导热填料分散到去离子水中配置成浓度为50mg/mL～200mg/mL的分散液，将所述聚氨酯泡沫浸泡在所述分散液中真空浸渍0.5h～2h，然后取出干燥，得到所需要的导热聚氨酯泡沫。2.根据权利要求1所述的导热聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述无机导热填料为球形填料，所述无机导热填料的粒径为10μ～50μm。3.根据权利要求2所述的导热聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述无机导热填料为球形氧化铝粉末。4.根据权利要求1所述的导热聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述将无机导热填料添加到三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中并分散均匀的操作为：将所述无机导热填料添加到所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液中，在20kHz、200W的条件下超声搅拌1h使所述无机导热填料分散均匀。5.根据权利要求1所述的导热聚氨酯泡沫的制备方法，其特征在于，所述三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液的浓度为0.05mol/L，所述三(羟甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李寒煜，王乾，郑欣，刘荣海，郭新良，王欣，王山，王泽朗，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：