專利名稱：：聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及上述聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟第一步、多壁碳納米管預(yù)處理將多壁碳納米管置于2^的硝酸溶液中，在4(TC下回流24h，然后依次進(jìn)行過濾、洗滌和干燥，將得到的多壁碳納米管加入到兩親性分子的溶液或大分子多糖溶液中，經(jīng)機(jī)械攪拌3050分鐘、超聲分散處理3060分鐘后進(jìn)行離心分散，最后經(jīng)冷凍干燥除去水分，得到碳納米管基體；所述的碳納米管基體是指表面包覆兩親性小分子或大分子多糖的多壁碳納米管。所述的兩親性分子水溶液是指質(zhì)量百分比濃度為1%10%的十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺或曲拉通X-100的水溶液。所述的大分子多糖溶液是指質(zhì)量百分比濃度為1%10%的阿拉伯膠水溶液。第二步、稱取多元醇、異氰酸酯和碳納米管基體待干燥處理后依次進(jìn)行混合處理和聚合發(fā)泡處理，得到澆筑模坯，最后將澆筑模坯進(jìn)行固化處理，得到聚氨酯保溫發(fā)泡材料。所述的多元醇是指由聚醚多元醇和芳香聚酯多元醇按12:34的質(zhì)量比混合而成，其中聚醚多元醇中羥值為450-500mgK0H/g，25。C時粘度60009000cps;其中的芳香聚酯多元醇中羥值為230250mgK0H/g，25。C時粘度20004500cps。所述的異氰酸酯是指多亞甲基多苯基異氰酸酯，其中異氰酸根的含量為3032%wt，25t:時粘度350600cps，官能度為2.93.0所述的干燥處理是指將多元醇和異氰酸酯在4(TC下真空干燥8h，多壁碳納米管在IO(TC干燥lh。所述的混合處理是指將多壁碳納米管按配方稱量后加入到聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合液中，按配方加入催化劑三乙醇胺、有機(jī)錫、醋酸鉀，以及發(fā)泡劑水)。將混合物在30W下超聲3040分鐘，然后用機(jī)械攪拌裝置充分?jǐn)嚢?，混合均勻。所述的聚合發(fā)泡處理是指將異氰酸酯迅速加入到混合組分中，同時充分?jǐn)嚢瑁?050秒后澆注到模具中自由發(fā)泡，獲得澆筑模坯。所述的固化處理是指連同模具在4(TC下反應(yīng)40分鐘，然后放入烘箱，10(TC固化6h以上。本發(fā)明通過添加少量的經(jīng)表面處理的多壁碳納米管，在保持低密度的情況下，可以明顯提高聚氨酯發(fā)泡材料的壓縮強(qiáng)度，且不會明顯提高發(fā)泡體的粘度和改變其泡孔結(jié)構(gòu)，不會降低其絕熱性能；在發(fā)泡材料中引入了含氮的異氰脲酸酯環(huán)，在使用了較少量的阻燃劑的情況下，可以使材料同時獲得良好的阻燃性能。具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。第一步、首先將多壁碳納米管置于2^的硝酸溶液中，在4(TC下回流24h，然后采用G5砂芯漏斗進(jìn)行過濾，濾出的固體用去離子水進(jìn)行多次洗滌直到濾液pH為7，然后加入到濃度為5%的以下兩親性分子或多糖大分子水溶液中，對碳納米管進(jìn)行表面處理十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺、曲拉通x-ioo和阿拉伯膠，然后將處理過的碳納米管各編號為CNTS-1，CNTS-2，CNTS_3，CNTS_4，CNTS-5，作為實(shí)施例1至實(shí)施例12的碳納米管原料。第二步、按下表中實(shí)例112的配方稱量多元醇和異氰酸酯，將多元醇和異氰酸酯在4(TC下真空干燥8h，多壁碳納米管在IO(TC干燥lh，放置室溫備用。將處理好的多壁碳納米管按配方稱量后加入到聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合液中，按配方加入催化劑三乙醇胺、有機(jī)錫、醋酸鉀，以及發(fā)泡劑水。將混合物在30W下超聲3040分鐘，然后用機(jī)械攪拌裝置充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆颍髮惽杷狨パ杆偌尤氲交旌辖M分中，同時充分?jǐn)嚢瑁?050秒后澆注到模具中，自由發(fā)泡，最后連同模具在4(TC下反應(yīng)40分鐘，然后放入烘箱，10(TC固化6h以上然后脫模，得到產(chǎn)品。如表1所示，實(shí)施例1至實(shí)施例12的配料如下實(shí)施例(重量份)聚醚多元醇聚酯多元醇異氰酸酯多壁碳納米管有機(jī)錫三乙醇胺水硅油醋酸鉀阻燃劑12080400CNTS-1，0.51351051022080400CNTS-2，0.51351051032080400CNTS-3，0.51351051042080400CNTS-4，0.51351051052080400CNTS-5，0.51351051062080400CNTS-5，0.11351051072080400CNTS-5，0.71351051084060400CNTS-5，0.51351051094060400CNTS-5，0.538510510104060400CNTS-5，0.51355510114060400CNTS-5，0.51355410124060300CNTS-5，0.513510510比較例12080400無13510510比較例24060400無13510510上述實(shí)施例制備所得復(fù)合發(fā)泡材料的性能評估如下壓縮性能將整體發(fā)泡材料切割成長50mm、寬50mm、高50mm的樣品按GB/T881388進(jìn)行測試，壓縮速度為2cm/min;燃燒性能將整體發(fā)泡材料切割成長250mm、寬20mm、高20mm的樣品按GB/T833387測定其氧指數(shù)；絕熱性能將整體發(fā)泡材料切割成長300mm、寬300mm、高10mm的樣品按GB/T634286進(jìn)行測試，試樣的不平整度為0.5mm/m;密度將整體發(fā)泡材料切割成長50mm、寬50mm、高50mm的樣品按GB/T6343956進(jìn)行測試；實(shí)施例1至實(shí)施例12的性能評估如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求一種聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料，其特征在于，其組分及含量為聚醚多元醇20～40重量份、芳香聚酯多元醇60～80重量份、多亞甲基多苯基異氰酸酯300～400重量份、碳納米管基體0.1～0.7重量份、水5重量份、阻燃劑10重量份、醋酸鉀4～5份、三乙醇胺3～8重量份、有機(jī)錫1～3重量份以及硅油5～10重量份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料，其特征是，所述的聚醚多元醇中羥值為450-500mgK0H/g，25。C時粘度60009000cps;所述的芳香聚酯多元醇中羥值為230250mgK0H/g，25。C時粘度20004500cps;所述的多亞甲基多苯基異氰酸酯中異氰酸根的含量為3032%wt，25t:時粘度350600cps，官能度為2.93.0。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料，其特征是，所述的醋酸鉀是指異氰酸酯三聚體催化劑，該催化劑能使異氰酸酯自聚，形成異氰脲酸酯環(huán)狀結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料，其特征是，所述的阻燃劑為不含鹵素的高效阻燃劑，包括甲基磷酸二甲酯或乙基團(tuán)磷酸二乙酯中的一種或其組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料，其特征是，所述的碳納米管基體是指長徑比為10100的多壁碳納米管，其表面包覆兩親性小分子或大分子多糖的多壁碳納米管，所述兩親性小分子包括十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化胺和曲拉通X-100;所述大分子多糖為阿拉伯膠。6.—種根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、多壁碳納米管預(yù)處理，得到碳納米管基體；第二步、稱取多元醇、異氰酸酯和碳納米管基體待干燥處理后依次進(jìn)行混合處理和聚合發(fā)泡處理，得到澆筑模坯，最后將澆筑模坯進(jìn)行固化處理，得到聚氨酯保溫發(fā)泡材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，所述的多壁碳納米管預(yù)處理是指將多壁碳納米管置于2%的硝酸溶液中，在4(TC下回流24h，然后依次進(jìn)行過濾、洗滌和干燥，將多壁碳納米管加入到兩親性分子的溶液或多糖大分子溶液中經(jīng)機(jī)械攪拌3050分鐘、超聲分散處理3060分鐘后進(jìn)行離心分散，最后經(jīng)冷凍干燥除去水分，得到碳納米管基體。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，所述的混合處理是指將多壁碳納米管按配方稱量后加入到聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合液中，催化劑三乙醇胺、有機(jī)錫、醋酸鉀，以及發(fā)泡劑和水，并在30W下超聲3040分鐘，然后用機(jī)械攪拌裝置充分?jǐn)嚢?，混合均勻?.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，所述的聚合發(fā)泡處理是指將異氰酸酯迅速加入到混合組分中，同時充分?jǐn)嚢瑁?050秒后澆注到模具中自由發(fā)泡，獲得澆筑模坯。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料的制備方法，其特征是，所述的固化處理是指連同模具在4(TC下反應(yīng)40分鐘，然后放入烘箱，10(TC固化6h以上。全文摘要一種納米復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域：
的聚氨酯絕熱保溫發(fā)泡材料及其制備方法，其組分及含量為聚醚多元醇20～40重量份、芳香聚酯多元醇60～80重量份、多亞甲基多苯基異氰酸酯300～400重量份、碳納米管基體0.1～0.7重量份、水5重量份、阻燃劑10重量份、醋酸鉀4～5份、三乙醇胺3～8重量份、有機(jī)錫1～3重量份以及硅油5～10重量份。本發(fā)明明顯提高聚氨酯發(fā)泡材料的壓縮強(qiáng)度，且不會明顯提高發(fā)泡體的粘度和改變其泡孔結(jié)構(gòu)，不會降低其絕熱性能；在發(fā)泡材料中引入了含氮的異氰脲酸酯環(huán)，在使用了較少量的阻燃劑的情況下，可以使材料同時獲得良好的阻燃性能。文檔編號C08G18/42GK101787109SQ20091030911公開日2010年7月28日申請日期2009年10月30日優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日發(fā)明者張子男,張洪斌,張飛申請人:上海交通大學(xué)