[發(fā)明專(zhuān)利]一種太陽(yáng)能聚氨酯硬泡保溫材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610074104.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105601869A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃可煜;陸俊行;蒙獻(xiàn)芳;馬云;馬廣;孟滬生;李光明;周子茜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西吉順能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08G18/48
• 分類(lèi)號(hào): C08G18/48;C08K3/34;C08K7/10;C08K7/26;C08J9/14;C08G65/28;C08G65/26;C08H8/00
• 代理公司: 南寧東智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;盧玉恒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及保溫材料，尤其涉及一種太陽(yáng)能聚氨酯硬泡保溫材料。

背景技術(shù)

隨著能源日益緊缺和環(huán)保壓力的不斷增大，世界各國(guó)都開(kāi)始力推開(kāi)發(fā)可再生能 源，其中太陽(yáng)能為利用和開(kāi)發(fā)最廣、發(fā)展前景最好的可再生能源，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各行各 業(yè)，太陽(yáng)能熱水器行業(yè)就是其中之一。我國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景廣 闊，目前已是世界上太陽(yáng)能熱水器的第一使用國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。

眾所周知，對(duì)太陽(yáng)能熱水器來(lái)說(shuō)，水箱保溫材料的選擇是至關(guān)重要的，目前能用作 水箱的保溫材料主要有聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、超細(xì)纖維等。聚氨酯泡沫是由異氰酸酯與聚 醚組合物混合澆注至模具或水箱空腔內(nèi)發(fā)泡制得，其中聚醚組合物含有聚醚多元醇、發(fā)泡 劑、催化劑、固化劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等，由于聚氨酯泡沫具有成型工藝簡(jiǎn)單、導(dǎo)熱系數(shù)低等 優(yōu)勢(shì)，是水箱主要采用的保溫材料。

木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中含有醇羥基，可以替代部分多元醇與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備聚氨酯 硬泡，但由于羥基含量較低，導(dǎo)致其活性較低，限制了其應(yīng)用；另外，在制備聚氨酯泡沫的過(guò) 程中，木質(zhì)素常以大分子顆粒形式分散在多元醇當(dāng)中，導(dǎo)致反應(yīng)性能的下降以及泡孔的不 均勻，于是要想在聚氨酯中大量使用木質(zhì)素，就必須解決好木質(zhì)素的溶解問(wèn)題。

植物油的主要分子組成為三酰基甘油酯，還有少量游離脂肪酸和部分甘油酯、 0.1-0.5%的磷脂、生育酚和維生素E。一般來(lái)說(shuō)，植物油中的油酸含量越高，亞油酸和亞麻酸 含量越低，其氧化穩(wěn)定性越好。植物油分子中含有大量的碳碳雙鍵，植物油的氧化機(jī)理主要 表現(xiàn)為活潑的烯丙基反應(yīng)，這正是其氧化穩(wěn)定性差的主要原因。植物油大部分由穩(wěn)定原料 得到，因此是一種合算的聚氨酯原料，缺點(diǎn)是它缺乏與異氰酸酯反應(yīng)所必需的活潑氫，故需 要對(duì)植物油進(jìn)行改性。

聚氨酯硬泡沫在生產(chǎn)過(guò)程中，因其本身特性、生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)工人操作技能等 各方面的原因，普遍存在泡沫收縮的問(wèn)題，容易導(dǎo)致泡沫與外殼部分脫落或全部脫落，最終 導(dǎo)致外殼變形，真空管口泡沫開(kāi)裂，更有甚者，內(nèi)膽和外殼之間的聚氨酯硬泡沫橫向或縱向 開(kāi)裂，大大地降低了水箱的保溫效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種太陽(yáng)能聚氨酯硬泡保溫 材料。該太陽(yáng)能聚氨酯硬泡保溫材料擁有更優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能，同時(shí)克 服了發(fā)泡成型后收縮性大的缺點(diǎn)，避免水箱變形、起鼓起楞甚至開(kāi)裂的現(xiàn)象，并保證了熱水 器水箱的保溫性能。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種太陽(yáng)能聚氨酯硬泡保溫材料，所述保溫材料由以下重量分?jǐn)?shù)的原料混合發(fā)泡而 得：甲苯二異氰酸酯70~100份，聚醚多元醇Ⅰ40~80份，聚醚多元醇Ⅱ10~30份，膨脹蛭石3~6 份，納米二氧化硅5~8份，三氯一氟甲烷10~20份，催化劑1~5份，泡沫穩(wěn)定劑1~5份；所述聚醚 多元醇Ⅰ為木質(zhì)素聚醚多元醇，所述聚醚多元醇Ⅱ?yàn)橛筛男蚤蠙煊蜑槠鹗紕h(huán)氧丙烷為聚 合單體聚合而成的聚醚多元醇。

進(jìn)一步地，所述膨脹蛭石的粒徑為40~70目。

進(jìn)一步地，所述納米二氧化硅為二氧化硅納米線(xiàn)或空心介孔二氧化硅納米球。

進(jìn)一步地，所述催化劑為二乙醇單異丙醇胺或羥乙基乙二胺。

進(jìn)一步地，所述泡沫穩(wěn)定劑為有機(jī)硅類(lèi)泡沫穩(wěn)定劑。

進(jìn)一步地，所述聚醚多元醇Ⅰ的官能度為4.5~5.0，其羥值為370~410mgKOH/g，其按 照以下重量份數(shù)的原料和方法制成：

（1）稱(chēng)取木質(zhì)素50~100份，水30~50份，木質(zhì)素過(guò)氧化物酶1~5份，過(guò)氧化氫酶1~3份，呋 喃乙醛1~10份及糠醇3~10份于反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度為80℃，攪拌反應(yīng)5小時(shí)，得到酶解改性 木質(zhì)素；

（2）將酶解改性木質(zhì)素100份、丙三醇250~350份、二甘醇100~300份及Pd-Fe催化劑0.01 ~0.05份混合于反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度為120℃，由反應(yīng)器底部通氮?dú)夤呐莘磻?yīng)，然后抽真 空，添加環(huán)氧丙烷2~10份，常壓密閉反應(yīng)2小時(shí)，得到所述聚醚多元醇Ⅰ。

進(jìn)一步地，所述聚醚多元醇Ⅱ的官能度為5.0~6.0，其羥值為360~430mgKOH/g，其 按照以下重量份數(shù)的原料和方法制成：

（1）稱(chēng)取乙二醇20~50份及氯化鎂1~5份到100~300份橄欖油中，控制反應(yīng)溫度為120℃， 反應(yīng)3小時(shí)，得到改性橄欖油；