本发明专利技术涉及保温材料技术领域，公开了一种建筑用聚氨酯保温材料及其制作工艺，以多元醇、二元异氰酸酯、阻燃型扩链剂、填充剂、发泡剂和有机锡催化剂为原料，经预聚、扩链、发泡、熟化和固化过程，制得聚氨酯保温材料，其中阻燃型扩链剂结构中含有氮、磷、硫三元阻燃元素和刚性苯环结构，三种阻燃元素可产生相互协同作用，有效提高了聚氨酯保温材料的阻燃性能，刚性苯环结构，可以有效提高聚氨酯泡沫保温材料的强度。料的强度。料的强度。
【技术实现步骤摘要】
一种建筑用聚氨酯保温材料及其制作工艺
[0001]本专利技术涉及保温材料
，具体涉及一种建筑用聚氨酯保温材料及其制作工艺。
技术介绍
[0002]保温材料是一种同时具有保温和装饰功能的新型建筑材料，由于保温材料内部含有大量封闭式的孔洞结构，因此比实心砖等建筑材料具有更低的导热系数，保温效果更加优异，逐渐成为现代建筑的主流选择。目前市面上所使用的保温材料主要包括有机类保温材料和无机类保温材料，其中无机类保温材料主要为岩棉类保温材料，这类无机保温材料往往吸湿性强，易渗水，长期处于潮湿的环境中很难保持良好的保温效果。而有机类保温材料质地轻盈，保温效果优异，且还能附带吸音等多重优势，因此逐渐成为建筑保温材料的不二选择。目前有机类保温材料常以酚醛树脂、聚苯乙烯或者聚氨酯等高分子材料为基料，经发泡后形成泡沫型保温材料，但是高分子类泡沫保温材料也存在较大缺陷，其中阻燃性差的问题最为严重，因此在实际使用过程中，大多需要对有机类保温材料进行改进，增强其阻燃性能。
[0003]目前对高分子泡沫保温材料进行阻燃改性往往是通过在基料中添加大量无机填料或者阻燃剂的方式，这种方式虽然能改善高分子泡沫保温材料的阻燃性能，但是彼此之间相容性差，易产生相分离，因此也会对高分子泡沫保温材料的其他性能产生不利影响，这就导致常规的物理添加型改性方式无法取得很好的改性效果，基于此，本专利技术通过从高分子材料聚氨酯的结构入手，制备出一种阻燃性能优异的保温材料，可直接应用于建筑外墙，实现保温效果。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种建筑用聚氨酯保温材料及其制作工艺，解决了聚氨酯类泡沫保温材料阻燃性能差的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种建筑用聚氨酯保温材料，包括以下重量份的原料：多元醇50
‑
70份、二元异氰酸酯25
‑
40份、阻燃型扩链剂1
‑
3份、填充剂1
‑
5份、发泡剂2
‑
4份、有机锡催化剂2
‑
6份；
[0007]所述阻燃型扩链剂的制备方法包括以下步骤：
[0008]步骤一：将三(二甲胺基)硅烷和2,2
’‑
[[2
‑
(烯丙氧基)
‑
1,3
‑
亚苯基]二(亚甲基)]二(环氧乙烷)溶解在甲苯中，搅匀后，通氮气保护，在搅拌条件下加热体系至70
‑
80℃，加入催化剂，加毕，恒温搅拌4
‑
8h，将物料倒入乙醇中沉淀，取沉淀物，经洗涤和干燥，制得中间产物；
[0009]步骤二：将中间产物、亚磷酸二甲酯溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在搅拌条件下，加入碱性催化剂，通入氮气进行保护，升高体系温度至120
‑
135℃，搅拌6
‑
18h后，减压蒸馏除去溶剂，取固体物料，洗涤、真空干燥，获得阻燃型扩链剂。
[0010]通过上述技术方案，在催化剂的作用下，三(二甲胺基)硅烷结构中的Si
‑
H键可以和2,2
’‑
[[2
‑
(烯丙氧基)
‑
1,3
‑
亚苯基]二(亚甲基)]二(环氧乙烷)结构中的不饱和烯基发生硅氢加成反应，制得中间体，由于中间体结构中含有两当量环氧基团，可以在碱性催化剂和高温条件下进一步与亚磷酸二甲酯结构中的P
‑
H键发生开环反应，获得阻燃型扩链剂，该阻燃扩链剂中不仅含有氮、磷、硅三种阻燃元素，还因开环反应使其结构中产生活性羟基。
[0011]进一步地，所述多元醇为聚醚多元醇，数均分子量为400
‑
500，羟值为350
‑
500mgKOH/g。
[0012]进一步地，所述二元异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或者二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
[0013]进一步地，所述填充剂为中空玻璃微珠。
[0014]进一步地，所述发泡剂为正戊烷或者环己烷中的任意一种。
[0015]进一步地，所述有机锡催化剂为辛酸亚锡或者二月桂酸二丁基锡中的任意一种。
[0016]进一步地，步骤一中，所述催化剂为氯铂酸。
[0017]进一步地，步骤二中，所述碱性催化剂为氢氧化钾。
[0018]一种建筑用聚氨酯保温材料的制作工艺，包括以下步骤：
[0019]第一步：将重量份的多元醇、二元异氰酸酯和有机锡催化剂倒入反应器中，搅拌混合20
‑
40min后，将体系温度升高至50
‑
60℃，搅拌1
‑
2h后，获得混合料
①
；
[0020]第二步：将重量份的阻燃型扩链剂倒入混合料
①
中，继续搅拌1
‑
2h，获得混合料
②
；
[0021]第三步：将重量份的填充剂和发泡剂倒入混合料
②
中，搅拌混合均匀后，将物料倒入模具中，在50
‑
55℃的温度条件下发泡10
‑
20min，降至室温，熟化30
‑
60min，再将其置于70
‑
80℃的温度环境中固化1
‑
3h，出料，获得聚氨酯保温材料。
[0022]通过上述技术方案，多元醇和二元异氰酸酯在有机锡催化剂的作用下发生预聚反应，获得端部位异氰酸酯基团的混合料
①
，由于阻燃型扩链剂结构中含有活性羟基，可以与混合料
①
端部的异氰酸酯基团发生反应，形成混合料
②
，再经发泡、熟化和固化工艺，获得聚氨酯保温材料。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术通过从聚氨酯的结构入手，制备阻燃型扩链剂，在聚氨酯分子链中引入氮、磷、硫三元阻燃元素，其中磷元素燃烧后形成的磷酸等含氧酸具有催化成碳作用，可使聚氨酯泡沫保温材料表面形成密度较高的碳层，可将燃烧物与氧气和热量隔开，使聚氨酯泡沫保温材料的燃烧难以持续，氮元素燃烧会生成氮气等不可燃气体，散发后可将聚氨酯泡沫保温材料周围的氧气浓度快速降低，使其处于无氧环境中，进而中断燃烧，而硅元素燃烧生成的二氧化硅等会以沉积物的形式附着在碳层结构中，加强碳层的强度，提高碳层的致密度，使碳层具有更强的隔热作用，三种阻燃元素相互协同，可大大提高聚氨酯保温材料的阻燃性能。此外，阻燃型扩链剂结构中含有刚性苯环结构，可以有效提高聚氨酯泡沫保温材料的强度。
[0025]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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，在不付出创造本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种建筑用聚氨酯保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：多元醇50
‑
70份、二元异氰酸酯25
‑
40份、阻燃型扩链剂1
‑
3份、填充剂1
‑
5份、发泡剂2
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4份、有机锡催化剂2
‑
6份；所述阻燃型扩链剂的制备方法包括以下步骤：步骤一：将三(二甲胺基)硅烷和2,2
’‑
[[2
‑
(烯丙氧基)
‑
1,3
‑
亚苯基]二(亚甲基)]二(环氧乙烷)溶解在甲苯中，搅匀后，通氮气保护，在搅拌条件下加热体系至70
‑
80℃，加入催化剂，加毕，恒温搅拌4
‑
8h，将物料倒入乙醇中沉淀，取沉淀物，经洗涤和干燥，制得中间产物；步骤二：将中间产物、亚磷酸二甲酯溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中，在搅拌条件下，加入碱性催化剂，通入氮气进行保护，升高体系温度至120
‑
135℃，搅拌6
‑
18h后，减压蒸馏除去溶剂，取固体物料，洗涤、真空干燥，获得阻燃型扩链剂。2.根据权利要求1所述的一种建筑用聚氨酯保温材料，其特征在于，所述多元醇为聚醚多元醇，数均分子量为400
‑
500，羟值为350
‑
500mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的一种建筑用聚氨酯保温材料，其特征在于，所述二元异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或者二环己基甲烷二...
【专利技术属性】
技术研发人员：张家乐，
申请(专利权)人：昆明徐晴涛信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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