本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
建筑節(jié)能現(xiàn)在大規(guī)模使用的有機保溫材料主要有eps（聚苯乙烯泡沫）、ps（擠塑聚苯乙烯泡沫）和pu（聚氨酯泡沫），均屬易燃有機保溫材料，最大的優(yōu)點是質(zhì)輕、保溫、隔熱性好；最大的缺陷是防火安全性差、易老化、易燃燒。這些新型建筑節(jié)能材料如果沒有經(jīng)過阻燃和降煙的化學(xué)結(jié)構(gòu)改性，只是簡單的添加阻燃劑，都存在嚴重的火災(zāi)隱患，導(dǎo)致頻繁引發(fā)建筑火災(zāi)事故，因此易燃有機保溫材料的防火阻燃技術(shù)和防火構(gòu)造的研究及其大規(guī)模的推廣應(yīng)用，已成為關(guān)系民生安全的重要問題。
目前制定了一系列強制性的建筑節(jié)能措施，這無疑給pu泡沫塑料在建筑節(jié)能中大規(guī)模使用創(chuàng)造了一個發(fā)展機遇。然而聚氨酯硬泡是一種容易燃燒的有機材料，它在燃燒時釋放出大量有毒煙霧，可使人在短時間內(nèi)中毒和窒息。因此如果不能有效、切實地解決其防火安全性的問題，找不到一個具有充分科學(xué)根據(jù)的途徑來解決其使用過程中的防火安全性問題，那么pu泡沫塑料就無法在我國建筑節(jié)能中獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用。所以聚氨酯泡沫塑料的耐燃、防火等問題成為迫切需要解決的重要課題，這個問題是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料今后能否繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
在公開號為cn101831168a的專利文件中，公開了一種高阻燃的聚氨酯硬泡外墻保溫材料及其制備方法。所述高阻燃的聚氨酯硬泡外墻保溫材料由a組分和b組分組成，其中，a組分由酚醛樹脂、溴化環(huán)氧樹脂、含磷的阻燃聚醚多元醇、有機硅泡沫穩(wěn)定劑、催化劑二甲基乙醇胺、催化劑二月桂酸二丁基錫、阻燃劑以及發(fā)泡劑一氟二氯乙烷組成，b組分為阻燃型多異氰酸酯固化劑。該發(fā)明還提供了上述外墻保溫材料的制備方法。該發(fā)明具有優(yōu)異的力學(xué)性能和高阻燃性能，克服了原有聚氨酯硬泡保溫材料防火阻燃性能與力學(xué)性能相互矛盾的問題，適用于防火等級要求較高建筑的外墻保溫施工；但該發(fā)明的力學(xué)性能和高阻燃性能仍能進一步加強，以滿足保溫材料領(lǐng)域日益增長的需要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料及其制備方法，制備簡單，具有較佳地力學(xué)性能和耐高溫性能。
本發(fā)明提供的一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料，包括以下重量份的原料：
二苯甲烷二異氰酸酯60-70份、聚偏氟乙烯16-20份、陶瓷空心微珠11-15份、硅酸鋁纖維14-16份、玻璃纖維8-11份、硼化鈦5-9份、納米二氧化硅6-10份、聚乙二醇醚50-55份、甘油1-4份、三乙醇胺1-3份、二月桂酸二丁基錫1-2份、發(fā)泡劑2-4份、勻泡劑1-3份、磷系阻燃劑4-6份、紫外線吸收劑0.4-1份。
作為優(yōu)選，硅酸鋁纖維和玻璃纖維的長度為0.1-0.3mm，直徑為0.05-0.07mm。
作為優(yōu)選，發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷的一種或二種以上的混合物。
作為優(yōu)選，勻泡劑為聚醚改性有機硅氧烷。
作為優(yōu)選，磷系阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、磷銨、磷酸三甲苯酯的一種或二種以上的混合物。
作為優(yōu)選，紫外線吸收劑為水楊酯苯酯、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531的一種或二種以上的混合物。
本發(fā)明還提供了一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將陶瓷空心微珠、硅酸鋁纖維、玻璃纖維、硼化鈦、納米二氧化硅、甘油、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、發(fā)泡劑、勻泡劑、磷系阻燃劑和適量的水加入到攪拌機內(nèi)攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將步驟（2）中的混合料、二苯甲烷二異氰酸酯、聚乙二醇醚、聚偏氟乙烯、紫外線吸收劑加入到成型機內(nèi)，加壓成型即可。
其中，
步驟（2）中攪拌機的攪拌速度為400-500r/min。
步驟（2）中所述適量的水與所述混合料的重量比為1:4。
本發(fā)明的一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料及其制備方法，制備簡單，具有較佳地力學(xué)性能和耐高溫性能，具體的有益效果如下：
（1）、二苯甲烷二異氰酸酯和聚乙二醇醚是聚氨酯的主要原料；酚醛樹脂最突出的特點是阻燃、低煙、抗高溫歧變，具有質(zhì)量輕、絕熱性好、耐熱性能好、尺寸穩(wěn)定性好等特點；聚偏氟乙烯具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫色變性、耐氧化性、耐磨性、柔韌性、抗?jié)q強度、耐沖擊性強度、耐紫外線和高能輻射性；二苯甲烷二異氰酸酯、聚乙二醇醚、酚醛樹脂、聚偏氟乙烯的混合能有效地保證保溫材料的力學(xué)性能和耐高溫性能；
（2）、陶瓷空心微珠和硅酸鋁纖維能增加保溫材料的保溫隔熱能力；玻璃纖維能增強保溫材料的絕緣性、耐熱性和抗腐蝕性；硼化鈦能增加保溫材料的耐腐蝕、耐高溫能力；納米二氧化硅也能提高耐高溫能力；
（3）、三乙醇胺為固化劑，二月桂酸二丁基錫為催化劑，助劑的添加能有效地改善保溫材料的性能和加工穩(wěn)定性；
（4）、本發(fā)明各種原料對應(yīng)比例的混合，能有效地保證保溫材料的耐磨性、耐高溫、耐腐蝕能力，具有較佳地力學(xué)強度，保溫材料的使用壽命長；制備方法能有效地將各原料之間充分混合。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的描述。
實施例1
本實施例的一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料，包括以下重量份的原料：
二苯甲烷二異氰酸酯60份、聚偏氟乙烯16份、陶瓷空心微珠11份、硅酸鋁纖維14份、玻璃纖維8份、硼化鈦5份、納米二氧化硅6份、聚乙二醇醚50份、甘油1份、三乙醇胺1份、二月桂酸二丁基錫1份、發(fā)泡劑2份、勻泡劑1份、磷系阻燃劑4份、紫外線吸收劑0.4份。
本實施例中，硅酸鋁纖維和玻璃纖維的長度為0.1mm，直徑為0.05mm。
本實施例中，發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷的混合物。
本實施例中，勻泡劑為聚醚改性有機硅氧烷。
本實施例中，磷系阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、磷銨、磷酸三甲苯酯的混合物。
本實施例中，紫外線吸收劑為水楊酯苯酯、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531的混合物。
本實施例還提供了一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將陶瓷空心微珠、硅酸鋁纖維、玻璃纖維、硼化鈦、納米二氧化硅、甘油、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、發(fā)泡劑、勻泡劑、磷系阻燃劑和適量的水加入到攪拌機內(nèi)攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將步驟（2）中的混合料、二苯甲烷二異氰酸酯、聚乙二醇醚、聚偏氟乙烯、紫外線吸收劑加入到成型機內(nèi)，加壓成型即可。
其中，
步驟（2）中攪拌機的攪拌速度為400r/min。
步驟（2）中所述適量的水與所述混合料的重量比為1:4。
實施例2
本實施例的一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料，包括以下重量份的原料：
二苯甲烷二異氰酸酯65份、聚偏氟乙烯18份、陶瓷空心微珠13份、硅酸鋁纖維15份、玻璃纖維10份、硼化鈦7份、納米二氧化硅8份、聚乙二醇醚53份、甘油3份、三乙醇胺2份、二月桂酸二丁基錫1.5份、發(fā)泡劑3份、勻泡劑2份、磷系阻燃劑5份、紫外線吸收劑0.7份。
本實施例中，硅酸鋁纖維和玻璃纖維的長度為0.2mm，直徑為0.06mm。
本實施例中，發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷的混合物。
本實施例中，勻泡劑為聚醚改性有機硅氧烷。
本實施例中，磷系阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、磷銨、磷酸三甲苯酯的混合物。
本實施例中，紫外線吸收劑為水楊酯苯酯、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531的混合物。
本實施例還提供了一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將陶瓷空心微珠、硅酸鋁纖維、玻璃纖維、硼化鈦、納米二氧化硅、甘油、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、發(fā)泡劑、勻泡劑、磷系阻燃劑和適量的水加入到攪拌機內(nèi)攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將步驟（2）中的混合料、二苯甲烷二異氰酸酯、聚乙二醇醚、聚偏氟乙烯、紫外線吸收劑加入到成型機內(nèi)，加壓成型即可。
其中，
步驟（2）中攪拌機的攪拌速度為450r/min。
步驟（2）中所述適量的水與所述混合料的重量比為1:4。
實施例3
本實施例的一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料，包括以下重量份的原料：
二苯甲烷二異氰酸酯70份、聚偏氟乙烯20份、陶瓷空心微珠15份、硅酸鋁纖維16份、玻璃纖維11份、硼化鈦9份、納米二氧化硅10份、聚乙二醇醚55份、甘油4份、三乙醇胺3份、二月桂酸二丁基錫2份、發(fā)泡劑4份、勻泡劑3份、磷系阻燃劑6份、紫外線吸收劑1份。
本實施例中，硅酸鋁纖維和玻璃纖維的長度為0.3mm，直徑為0.07mm。
本實施例中，發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚、三氯氟甲烷、二氯二氟甲烷、二氯四氟乙烷的混合物。
本實施例中，勻泡劑為聚醚改性有機硅氧烷。
本實施例中，磷系阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、磷銨、磷酸三甲苯酯的混合物。
本實施例中，紫外線吸收劑為水楊酯苯酯、紫外線吸收劑uv-o、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531的混合物。
本實施例還提供了一種聚氨酯硬泡外墻阻燃保溫隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將陶瓷空心微珠、硅酸鋁纖維、玻璃纖維、硼化鈦、納米二氧化硅、甘油、三乙醇胺、二月桂酸二丁基錫、發(fā)泡劑、勻泡劑、磷系阻燃劑和適量的水加入到攪拌機內(nèi)攪拌均勻，得到混合料；
（3）、將步驟（2）中的混合料、二苯甲烷二異氰酸酯、聚乙二醇醚、聚偏氟乙烯、紫外線吸收劑加入到成型機內(nèi)，加壓成型即可。
其中，
步驟（2）中攪拌機的攪拌速度為500r/min。
步驟（2）中所述適量的水與所述混合料的重量比為1:4。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。