[發(fā)明專利]一種植物油基改性的聚氨酯建筑材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010781098.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111748212A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢佳虎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京富利綠豐園林工程有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L75/04;C08L91/00;C08K3/38;C08K3/22;C08K3/34;C08K5/098;C08K13/02
• 代理公司: 北京市京師律師事務(wù)所 11665
• 代理人: 高曉麗

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物油基改性的聚氨酯建筑材料及其制備方法。該建筑材料的制備方法包括以下步驟：步驟1：將再生大豆油、桐油和木屑混合充分、攪拌均勻后，控溫65℃?70℃發(fā)酵浸透；步驟2：加入氫氧化鈉，混合均勻；步驟3：加入粘土、氧化鐵、水、硼砂混合均勻，最后加入聚氨酯膠進(jìn)行改性反應(yīng)。制得的聚氨酯建筑材料的抗壓強(qiáng)度為590N，抗折強(qiáng)度為85.27KN；可替代防腐木景觀材料；可生成彈力跑道、步行道；可做地質(zhì)地貌修復(fù)材料；可調(diào)整材料配比直接做成彩色地面覆蓋物；可做環(huán)保型墻體保溫材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物油基改性的聚氨酯建筑材料及其制備方法。

背景技術(shù)

在建筑物中使用的材料統(tǒng)稱為建筑材料，傳統(tǒng)的建筑材料包括混凝土、鋼材、木材等，其中混凝土是應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料，混凝土通常是用水泥作膠凝材料，砂、石作集料而制成的，具有工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。但混凝土是一種脆性材料，抗拉和抗彎強(qiáng)度低、變形能力小、韌性差。尤其在地震載荷作用下，混凝土結(jié)構(gòu)也常常會(huì)因抗壓效果不明顯而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的抗壓性能顯著降低，容易發(fā)生質(zhì)變，安全系數(shù)較低，而且在阻燃性能方面有待改進(jìn)，難以滿足人們對新型建筑材料的要求。

新型的建筑材料包括的范圍很廣，其中保溫材料、隔熱材料、高強(qiáng)度材料、會(huì)呼吸的材料等都屬于新型材料的范疇，另外建筑材料還可分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和專用材料，其中結(jié)構(gòu)材料包括木材、竹材、石材、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復(fù)合材料等。

聚氨酯作為一種新型的建筑材料，在防火性能和助燃性能方面具有優(yōu)異的性能，同時(shí)還具有一定的抗高溫性。聚氨酯材料還具有極強(qiáng)的抗變形性能，即使有較大的沖擊也不會(huì)開裂，因此聚氨酯建筑材料具有廣闊的應(yīng)用前景。但目前聚氨酯建筑材料的制造成本較高，且甲醛、苯等有毒氣體的揮發(fā)量較高，因此亟需制備一種安全環(huán)保無毒且生產(chǎn)成本較低的聚氨酯建筑材料。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種植物油基改性的聚氨酯建筑材料及其制備方法，該材料主要采用農(nóng)林廢棄物及再生大豆油和其他廢舊植物油進(jìn)行無害化處理，具有可降解無毒無害、抗壓性能好、防火性能好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提出的植物油基改性的聚氨酯建筑材料，包括以下重量份數(shù)的組分：

進(jìn)一步的，所述聚氨酯建筑材料，包括以下重量份數(shù)的組分：

本發(fā)明還提出了植物油基改性的聚氨酯建筑材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將再生大豆油、桐油和木屑混合充分、攪拌均勻后，控溫65℃-70℃發(fā)酵浸透；

步驟2：加入氫氧化鈉，混合均勻；

步驟3：加入粘土、氧化鐵、水、硼砂混合均勻，最后加入聚氨酯膠進(jìn)行改性反應(yīng)。

進(jìn)一步的，步驟1中，發(fā)酵時(shí)間為12小時(shí)。

進(jìn)一步的，步驟2中，混合溫度為35℃-40℃。

進(jìn)一步的，步驟3中，加入聚氨酯膠后的反應(yīng)溫度為50℃-60℃。

制備方法的反應(yīng)機(jī)理：

首先再生大豆油、桐油與木屑混合攪拌均勻，成堆發(fā)酵，65℃-70℃控溫12小時(shí)后形成低端聚氨酯及多元醇，加氫氧化鈉酯化使油脂改變其基本屬性，在攪拌容器中物料充分?jǐn)嚢瑁拘急韺佑椭c氫氧化鈉生成脂肪酸鈉和甘油，進(jìn)入木屑內(nèi)的油脂在木質(zhì)內(nèi)起防腐作用。

其次加入粘土、氧化鐵、水、硼砂，生成交聯(lián)性混合物質(zhì)，再加入聚氨酯膠進(jìn)行改性反應(yīng)，生成多元醇膠體材料。