[發(fā)明專利]一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法

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• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107629357A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向蘭;張清杰;馬蓬楊
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L63/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/30;C08K3/013;C08J9/10
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11327
• 代理人: 邸更巖

1.一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

1)制備煤基固廢-異氰酸酯復合中間體

將煤基固廢置于濃度為0.01-1mol/L的堿液中進行處理，堿液與煤基固廢的質(zhì)量比為100:10-60，過濾、干燥后得到表面刻蝕煤基固廢；然后將表面刻蝕煤基固廢與氨基硅烷偶聯(lián)劑溶液按質(zhì)量比50-150:100混合后處理2-4小時，過濾、干燥后得到改性煤基固廢；再將多官能度異氰酸酯與改性煤基固廢在20-90℃溫度下按質(zhì)量比為1-15:1混合均勻，制得煤基固廢-異氰酸酯復合中間體；

2)復配環(huán)氧樹脂

將環(huán)氧化植物油、多官能度脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、多官能度芳香族環(huán)氧樹脂和熱塑性樹脂在100-150℃溫度下按質(zhì)量比5-20:60-80:10-30:1-10混合均勻，得到復配環(huán)氧樹脂；

3)制糊

將PVC樹脂、發(fā)泡劑、阻燃劑和抑煙劑預混后，加入煤基固廢-異氰酸酯復合中間體和復配環(huán)氧樹脂并混合均勻，制得糊料，其各組份重量份數(shù)如下：

4)制備PVC泡沫保溫材料

將制得的糊料加至模具，在150-180℃和10-20MPa條件下模壓10-30分鐘后冷卻至室溫，制得發(fā)泡前驅(qū)體；將發(fā)泡前驅(qū)體在75-95℃水浴或蒸汽浴條件下二次發(fā)泡1-3小時，干燥后，制成煤基固廢填充量5-40％、密度10-100kg/m³、導熱系數(shù)0.020-0.035W/m·K、比壓縮強度5×10^-3-20×10^-3MPa/(kg/m³)和B1級阻燃的PVC泡沫保溫材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的煤基固廢為脫硫石膏和粉煤灰中的任一種或兩種，物料細度為200-1000目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的堿液為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液和氨水中的任一種或幾種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的氨基硅烷偶聯(lián)劑溶液中，氨基硅烷偶聯(lián)劑、去離子水和乙醇質(zhì)量比為1-5:90:10，其中氨基硅烷偶聯(lián)劑為(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷和苯氨基甲基三甲氧基硅烷中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的多官能度異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛二異氰酸酯、4,4-二已基二異氰酸酯、三甲基已二異氰酸酯和多亞甲基多苯基多異氰酸酯的任一種或幾種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的復配環(huán)氧樹脂中環(huán)氧化植物油為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧花生油、環(huán)氧蓖麻子油、環(huán)氧菜籽油和環(huán)氧棉籽油中的任一種或幾種的組合；多官能度脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、4,5-環(huán)氧環(huán)己烷-1,2-二甲酸二縮水甘油酯和3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯中的任一種或兩種；多官能度芳香族環(huán)氧樹脂為N,N-二縮水甘油對氨基苯酚縮水甘油醚、四縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂和四縮水甘油基二氨基二苯基甲烷中的任一種或兩種；熱塑性樹脂為聚醚砜、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚醚酰亞胺中的任一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的發(fā)泡劑由偶氮二異丁腈、偶氮二甲酰胺和納米成核劑組成，三者質(zhì)量比為5:0.5-1:0.1-0.5；納米成核劑為碳納米管、納米蒙脫土、納米碳酸鈣、納米二氧化硅和納米埃洛石管中的任一種或幾種的組合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二銻、聚磷酸銨、磷酸三乙酯和磷酸氫鋯中的任一種或幾種的組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種添加煤基固廢制備低密度PVC泡沫保溫材料的方法，其特征在于，所述的抑煙劑為鉬酸銨、氧化鉬、二茂鐵、氧化鐵和氧化銅中的任一種或幾種的組合。