熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫及其制備方法。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫是泡沫體內(nèi)包含有相變儲(chǔ)能材料和石墨的聚氨酯泡沫。相變儲(chǔ)能材料最好是以采用膨脹珍珠巖為載體、相變儲(chǔ)能材料吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的相變儲(chǔ)能材料組合體形式進(jìn)入聚氨酯泡沫。相變儲(chǔ)能材料可以是有機(jī)相變儲(chǔ)能材料和無機(jī)相變儲(chǔ)能材料中一種或一種以上。石墨可以是微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。相變儲(chǔ)能材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)以≤50％為宜，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)以≤20％為宜。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法可以是擠出發(fā)泡、注射發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或者模壓發(fā)泡。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫兼具相變蓄熱特性和熱反射功能，保溫性能優(yōu)異。
【專利說明】熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沬及其制備方法
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保溫泡沫及其制備方法，特別涉及熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫及其制備方法，屬于保溫節(jié)能領(lǐng)域。
二、【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯泡沫是目前廣泛應(yīng)用的保溫絕熱材料，比如其板材用作建筑外墻保溫板在歐美國家非常流行，是目前建筑保溫節(jié)能的最主要材料。目前絕熱保溫聚氨酯泡沫(板)是利用泡沫體的隔熱、絕熱而發(fā)揮保溫作用，因此現(xiàn)有絕熱保溫聚氨酯泡沫的保溫性能不太理想。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種節(jié)能保溫性能優(yōu)異的聚氨酯泡沫及其制備方法。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其是泡沫體內(nèi)包含有相變儲(chǔ)能材料和石墨的聚氨酯泡沫。
[0005]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的相變儲(chǔ)能材料為常溫相變儲(chǔ)能材料，相變溫度最好為16~30°C范圍。
[0006]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的相變儲(chǔ)能材料可以是有機(jī)相變儲(chǔ)能材料和無機(jī)相變儲(chǔ)能材料中的一種或一種以上。
[0007]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的相變儲(chǔ)能材料最好是以采用膨脹珍珠巖為載體、相變儲(chǔ)能材料吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的相變儲(chǔ)能材料組合體形式進(jìn)入聚氨酯泡沫。
[0008] 本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的石墨可以是微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。
[0009]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫中相變儲(chǔ)能材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)以< 50%為宜，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)以< 20%為宜。
[0010]一種本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法是:將相變儲(chǔ)能材料、石墨與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起，然后聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
[0011]一種本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法是:首先使相變儲(chǔ)能材料吸附進(jìn)入膨脹珍珠巖內(nèi)制成相變儲(chǔ)能材料組合體，然后將相變儲(chǔ)能材料組合體、石墨與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起，最后聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
[0012]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法中采用的石墨可以是微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。
[0013]對(duì)于本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法，聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的方法可以是擠塑發(fā)泡、注塑發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或模塑發(fā)泡。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明聚氨酯泡沫含有相變儲(chǔ)能材料，因此具有儲(chǔ)能調(diào)溫功能，同時(shí)聚氨酯泡沫還含有石墨，石墨將發(fā)揮熱反射作用，因此還具有熱反射功能。本發(fā)明聚氨酯泡沫兼具有絕熱保溫-儲(chǔ)能調(diào)溫-熱反射三重節(jié)能功能，因此保溫性能優(yōu)異。本發(fā)明還采用膨脹珍珠巖附載相變儲(chǔ)能材料，克服相變儲(chǔ)能材料降低聚氨酯泡沫體力學(xué)性能的問題，本發(fā)明聚氨酯泡沫能具有較好的力學(xué)性能。
四、【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫是泡沫體內(nèi)包含有相變儲(chǔ)能材料和石墨的聚氨酯泡沫。
[0016]本發(fā)明所述相變儲(chǔ)能材料是指在固液相變過程中能吸收和釋放大量相變潛熱(比如相變潛熱> 100kJ/kg)的物質(zhì)。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的相變儲(chǔ)能材料為常溫相變儲(chǔ)能材料，相變溫度最好為16~30°C范圍。
[0017]本發(fā)明所述的相變儲(chǔ)能材料可以是有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，比如脂肪烴(如十六烷、十七烷、十八烷等)、石蠟(如30#石蠟、46#石蠟)、脂肪酸(如十酸、十一酸、山羊酸-月桂酸混合物、正辛酸-月桂酸混合物等)、脂肪酸脂(棕櫚酸乙酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸正丁酯等)、一元醇(如十二醇等)、多元醇(如新戊二醇、新戊四醇-三羥基甲基乙烷混合物等)以及其他有機(jī)相變儲(chǔ) 能材料等中的一種或一種以上。所述相變儲(chǔ)能材料也可以是無機(jī)相變儲(chǔ)能材料，如Na2SO4.1H2O, Na2HPO4.12H20、CaCl2.6H20以及其他無機(jī)相變儲(chǔ)能材料等中的一種或一種以上。當(dāng)然，本發(fā)明所采用的相變儲(chǔ)能材料可以既有有機(jī)相變儲(chǔ)能材料又有無機(jī)相變儲(chǔ)能材料，可以是目前已經(jīng)知道的常溫相變儲(chǔ)能材料，也可以是未來新發(fā)現(xiàn)的常溫相變儲(chǔ)能材料，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照本發(fā)明思想，結(jié)合聚氨酯(發(fā)泡)知識(shí)而找到最佳的聚氨酯(發(fā)泡)組分體系而制成本發(fā)明所述智能型聚氨酯泡沫保溫板。此外，本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的相變儲(chǔ)能材料，可以采用合適的包覆物制成微膠囊相變儲(chǔ)能材料顆粒；或者將相變儲(chǔ)能材料負(fù)載于合適的載體成為定形相變儲(chǔ)能材料，比如，相變儲(chǔ)能材料負(fù)載于高嶺土、膨脹珍珠巖、分子篩、二氧化硅、沸石、硅膠、石膏等具有多孔結(jié)構(gòu)的粉體多孔材料為載體成為定形相變儲(chǔ)能材料(即相變儲(chǔ)能材料吸附進(jìn)入粉體多孔材料內(nèi)制成粉體附載型相變儲(chǔ)能材料)；或者采用PE、PP、SBS、ABS等聚合物與相變儲(chǔ)能材料熔融共混將相變儲(chǔ)能材料包覆起來形成復(fù)合相變儲(chǔ)能材料；等。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫中相變儲(chǔ)能材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)以< 50 %為宜。
[0018]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的相變儲(chǔ)能材料最好是以采用膨脹珍珠巖為載體、相變儲(chǔ)能材料吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的相變儲(chǔ)能材料組合體形式進(jìn)入聚氨酯泡沫。
[0019]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫所采用的石墨可以是微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫中石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)以< 20%為宜。
[0020]一種本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法是:將相變儲(chǔ)能材料、石墨與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起，然后聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
[0021]一種本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法是:首先使相變儲(chǔ)能材料吸附進(jìn)入膨脹珍珠巖內(nèi)制成相變儲(chǔ)能材料組合體，然后將相變儲(chǔ)能材料組合體、石墨與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起，最后聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
[0022]本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法中采用的石墨可以是微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。
[0023]對(duì)于本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法，聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的方法可以是擠塑發(fā)泡、注塑發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或模塑發(fā)泡。
[0024]本發(fā)明中所述形成聚氨酯泡沫的所有組分正如本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員所熟知，至少包括(多)異氰酸酯、多元醇、發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑，當(dāng)然可以還包含有阻燃劑、增塑劑、填料以及其他助劑等，甚至還可以包含有用于改性聚氨酯的其他聚合物，如環(huán)氧樹脂等。本發(fā)明熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫可以用作節(jié)能建筑墻體保溫板、沙發(fā)泡沫等。
[0025]實(shí)施例1將100份正十七烷、30份微米級(jí)天然石墨磷片、100份聚醚多元醇635、130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、25份發(fā)泡劑GFC-141b、l.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和2份催化劑按比例混勻配成液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系，然后將液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系倒入底面平置澆注模具里，通過加熱或放置等方法使聚氨酯組分間發(fā)生充分聚合反應(yīng)，最后經(jīng)熱定型后制得熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
[0026]實(shí)施例2將80份硬脂酸乙酯吸附入60份開孔型膨脹珍珠巖內(nèi)部制成附載型有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，將附載型有機(jī)相變儲(chǔ)能材料、15份膨脹石墨、100份聚醚多元醇635、130份多亞甲基多苯基異氰酸 酯、35份發(fā)泡劑GFC-141b、l.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和1份催化劑按比例混勻配成液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系，然后將液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系倒入底面平置澆注模具里，通過加熱或放置等方法使聚氨酯組分間發(fā)生充分聚合反應(yīng)，最后經(jīng)熱定型后制得熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
[0027]比較例I將100份聚醚多元醇635、130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、25份發(fā)泡劑GFC-141b、l.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和2份催化劑按比例混勻配成液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系，然后將液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系倒入底面平置澆注模具里，通過加熱或放置等方法使聚氨酯組分間發(fā)生充分聚合反應(yīng)，最后經(jīng)熱定型后制得普通型聚氨酯泡沫。
[0028]比較例2將100份聚醚多元醇635、130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、35份發(fā)泡劑GFC-141b、l.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和1份催化劑按比例混勻配成液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系，然后將液態(tài)聚氨酯發(fā)泡體系倒入底面平置澆注模具里，通過加熱或放置等方法使聚氨酯組分間發(fā)生充分聚合反應(yīng)，最后經(jīng)熱定型后制得普通型聚氨酯泡沫。
[0029]實(shí)施例1和實(shí)施例2制得的熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫與比較例I和比較例2制得的普通型聚氨酯泡沫相比，保溫性能分別提高42%和51%。
【權(quán)利要求】
1.一種熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其特征在于:泡沫體內(nèi)包含有相變儲(chǔ)能材料和石M
O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其特征在于:相變儲(chǔ)能材料的相變溫度為16~30°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其特征在于:相變儲(chǔ)能材料為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料和無機(jī)相變儲(chǔ)能材料中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其特征在于:相變儲(chǔ)能材料是以采用膨脹珍珠巖為載體、相變儲(chǔ)能材料吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的相變儲(chǔ)能材料組合體形式進(jìn)入聚氨酯泡沫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其特征在于:石墨為微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫，其特征在于:相變儲(chǔ)能材料質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 50%，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 20%。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于:將相變儲(chǔ)能材料、石墨與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起，然后聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并 發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于:首先使相變儲(chǔ)能材料吸附進(jìn)入膨脹珍珠巖內(nèi)制成相變儲(chǔ)能材料組合體；然后將相變儲(chǔ)能材料組合體、石墨與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起；最后聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于:采用的石墨為微米石墨微片、納米石墨微片或膨脹石墨。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9任一項(xiàng)所述熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于:聚氨酯組分間發(fā)生聚合反應(yīng)并發(fā)泡形成熱反射-儲(chǔ)能型聚氨酯泡沫的方法為擠塑發(fā)泡、注塑發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或模塑發(fā)泡。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK104031378SQ201310067271
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月4日
【發(fā)明者】應(yīng)宗榮, 尤虎, 吳樹文 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)