一种墙体保温复合材料及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及保温材料技术领域，公开了一种墙体保温复合材料及其生产工艺，该种保温复合材料包括聚醚多元醇、二元异氰酸酯、支化阻燃交联剂、催化剂、物理发泡剂、化学发泡剂和无机填充剂，其中支化阻燃交联剂中含有丰富的有机硅和磷酸苯酯结构，作为交联剂进入聚氨酯分子链中，可形成结构中含有磷

【技术实现步骤摘要】
一种墙体保温复合材料及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及保温材料
，具体涉及一种墙体保温复合材料及其生产工艺。

技术介绍

[0002]在现代建筑中，常需要使用保温材料对建筑外墙进行保温处理，实现对室内外的能量交换进行阻隔，进而达到保温效果。现阶段，墙体保温材料主要分为有机保温材料和无机保温材料，其中，无机保温材料主要为泡沫石棉保温材料，泡沫石棉保温材料吸水率高，不耐水，易受潮，逐渐被市场淘汰。有机保温材料主要是以聚苯乙烯、聚氨酯和酚醛树脂等高分子材料作为基材，通过发泡工艺制备，这些高分子泡沫保温材料具有较低的导热系数，因此能表现出较高的保温效果，但是高分子泡沫保温材料的阻燃性能极差，遇火极易燃烧，近年来，高层建筑的火灾时有发生，由于高层建筑的特殊性，增加了救援难度，极易造成人员安全和财产损失，这就使得人们对建筑材料的阻燃性能提出了较高的要求，因此，需要对传统高分子泡沫保温材料进行改性，使其更易在市场上推广使用。
[0003]申请号为CN202210134254.7的中国专利技术专利公开了一种岩棉
‑
聚氨酯复合阻燃保温材料及其制备方法和应用，通过在聚氨酯基料中添加复配的膨胀石墨和磷酸系阻燃剂，对保温材料进行阻燃改性，虽然能够有效上改善保温材料的阻燃性能，但物理添加型的方式，使不同相的材料相互混合，可能会由于界面不相容的问题导致彼此之间产生相分离，从而削弱保温材料的力学等其他方面的性能，因此，因避免使用简单物理添加的方式，对高分子保温基料进行填充改性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种墙体保温复合材料及其生产工艺，解决了聚氨酯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]一种墙体保温复合材料，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇40
‑
60份、二元异氰酸酯20
‑
35份、支化阻燃交联剂2
‑
5份、催化剂1
‑
3份、物理发泡剂2
‑
4份、化学发泡剂0.4
‑
1份、无机填充剂1
‑
4份；
[0007]所述支化阻燃交联剂的制备方法包括以下步骤：
[0008]第一步：将氯磷酸二苯酯和1,3
‑
二环氧甘油醚甘油溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加入缚酸剂混匀，通氮气保护，将体系温度升高至70
‑
85℃，搅拌4
‑
8h，撤去氮气，将物料倒入甲醇中沉淀，分离沉淀物，经洗涤和干燥过程，获得中间体；
[0009]第二步：将中间体和二苯基硅二醇加入至N,N
‑
二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，通入氮气进行保护，将体系置于120
‑
135℃的温度条件中搅拌12
‑
18h，待反应结束，过滤分离固体样品，经洗涤和真空干燥，获得支化阻燃交联剂。
[0010]通过上述技术方案，在缚酸剂作用下，氯磷酸二苯酯结构中的P
‑
C l键可以和1,3
‑
二环氧甘油醚甘油结构中的羟基发生反应，获得含有两当量环氧基团的磷酸苯酯中间体，
在高温条件下，磷酸苯酯中间体结构中的环氧基团可以与二苯基硅二醇结构中的S i
‑
OH发生开环加成反应，并逐渐聚合，获得支化阻燃交联剂，该支化阻燃交联剂中不仅含有丰富有机硅和磷酸苯酯结构，还含有大量因开环反应产生的活性羟基。
[0011]进一步地，所述聚醚多元醇的数均分子量为400
‑
500，羟值为350
‑
500mg KOH/g。
[0012]进一步地，所述二元异氰酸酯为甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯、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，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或者二醋酸二丁基锡中的任意一种。
[0014]进一步地，所述物理发泡剂为环戊烷或者正己烷中的任意一种。
[0015]进一步地，所述化学发泡剂为偶氮二甲酰胺或者水中的任意一种。
[0016]进一步地，所述无机填充剂为碳纤维或者碳酸钙中的任意一种。
[0017]进一步地，第一步中，所述缚酸剂为三乙胺。
[0018]进一步地，第一步中，所述氯磷酸二苯酯和1,3
‑
二环氧甘油醚甘油的摩尔比为1:1；第二步中，所述中间体和二苯基硅二醇的摩尔比为1:1。
[0019]一种墙体保温复合材料的生产工艺，包括以下生产步骤：
[0020]步骤一：将重量份的聚醚多元醇、二元异氰酸酯和催化剂混合，置于50
‑
60℃的温度环境中，搅拌反应1
‑
2h后，获得预反应料
①
；
[0021]步骤二：向预反应料
①
中加入重量份的支化阻燃交联剂混合，继续搅拌30
‑
60mi n，获得预反应料
②
；
[0022]步骤三：将重量份的物理发泡剂、化学发泡剂和无机填充剂加入预反应料
②
中，搅拌混合，形成均一物料，将物料注入模具中，在50
‑
60℃的温度环境中发泡20
‑
40mi n，再将其置于常温环境中熟化1
‑
2h，最后置于70
‑
80℃的温度下固化2
‑
4h，获得墙体保温复合材料。
[0023]通过上述技术方案，使用聚醚多元醇与二元异氰酸酯进行反应，制备端基为异氰酸酯基团的预反应料
①
，由于支化阻燃交联剂结构中含有活性羟基，因此可以与预反应料
①
端基的异氰酸酯基团发生反应，获得具有支化交联网络状结构的预反应料
②
，再对其进行发泡、熟化和固化过程，获得墙体保温复合材料。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025](1)本专利技术通过制备结构中含有丰富有机硅和磷酸苯酯结构以及活性羟基的支化阻燃交联剂，再将其以化学连接的方式，引入聚氨酯分子链中，使制备的聚氨酯分子链中含有硅
‑
磷协效复合阻燃剂，经发泡后，制得的聚氨酯发泡保温材料中含有丰富的复合阻燃剂，在保温材料发生燃烧时，磷元素会被燃烧生成磷的含氧酸，利用这些磷的含氧酸的催化效果，可快速催化保温复合材料表面形成致密碳层，使燃烧难以持续进行，同时硅元素经燃烧后会以沉积物的形式与碳层结合，使碳层的致密度更高，同时加强碳层的强度，使碳层的隔热阻氧效果更佳，从而实现良好的阻燃效果。同时，以化学接枝的方式，还能避免阻燃剂的析出，达到长效阻燃效果。
[0026](2)本专利技术通过在聚氨酯制备过程中添加支化阻燃交联剂，可有效提高聚氨酯分子链的交联密度，进而使聚氨酯泡沫保温复合材料的结构具有更高的致密度，可有效增强保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种墙体保温复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚多元醇40
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60份、二元异氰酸酯20
‑
35份、支化阻燃交联剂2
‑
5份、催化剂1
‑
3份、物理发泡剂2
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4份、化学发泡剂0.4
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1份、无机填充剂1
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4份；所述支化阻燃交联剂的制备方法包括以下步骤：第一步：将氯磷酸二苯酯和1,3
‑
二环氧甘油醚甘油溶解在N,N
‑
二甲基甲酰胺中，加入缚酸剂混匀，通氮气保护，将体系温度升高至70
‑
85℃，搅拌4
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8h，撤去氮气，将物料倒入甲醇中沉淀，分离沉淀物，经洗涤和干燥过程，获得中间体；第二步：将中间体和二苯基硅二醇加入至N,N
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二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后，通入氮气进行保护，将体系置于120
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135℃的温度条件中搅拌12
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18h，待反应结束，过滤分离固体样品，经洗涤和真空干燥，获得支化阻燃交联剂。2.根据权利要求1所述的一种墙体保温复合材料，其特征在于，所述聚醚多元醇的数均分子量为400
‑
500，羟值为350
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500mgKOH/g。3.根据权利要求1所述的一种墙体保温复合材料，其特征在于，所述二元异氰酸酯为甲苯
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2,4
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二异氰酸酯、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。4.根据权利要求1所述的一种墙体保温复合材料，其特征在于，所述催化剂为二月桂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄芳，方甫兵，姜珂，
申请(专利权)人：浙江建设职业技术学院，
类型：发明
国别省市：