一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法
阅读说明：本技术 一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法 (Preparation method of polyurethane heat-insulation integrated plate for building material ) 是由 余焯兴 于 2020-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法,包括以下操作步骤：(1)将二聚酸稀土、钛石膏、水混合搅拌均匀后,加入黄麻纤维,继续混合搅拌均匀,制得填充料；(2)将PET薄膜的一面涂抹上二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的混合物后,然后在其表面放上成型模具；(3)将聚醚多元醇、阻燃剂、一氟二氯乙烷、分散剂、消泡剂、气相白炭黑混合搅拌均匀后,再加入异氰酸酯,将其倒入成型模具中,填满成型模具后,固化处理,脱模后制得聚氨酯保温一体化板材。本发明制得的聚氨酯保温一体化板材,具有优异的力学性能和保温性能,长时间使用后,表面的装饰材料不会发生脱落的现象。(The invention discloses a preparation method of a polyurethane heat-insulation integrated plate for a building material, which comprises the following operation steps: (1) mixing and stirring the dimer acid rare earth, the titanium gypsum and the water uniformly, adding the jute fiber, and continuously mixing and stirring uniformly to prepare the filler; (2) smearing a mixture of dimethyl silicone oil and N, N-diethyl propargylamine sulfate on one surface of a PET film, and then putting a forming die on the surface of the PET film; (3) mixing polyether polyol, a flame retardant, monofluorodichloroethane, a dispersing agent, a defoaming agent and fumed silica uniformly, adding isocyanate, pouring the mixture into a forming die, filling the forming die with the isocyanate, curing, and demolding to obtain the polyurethane heat-preservation integrated plate. The polyurethane heat-preservation integrated plate prepared by the invention has excellent mechanical property and heat-preservation property, and the decorative material on the surface can not fall off after long-time use.)
技术领域
本发明涉及聚氨酯保温板制备技术领域，具体涉及一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法。
背景技术
聚氨基甲酸醋简称为聚氨酷，是由化学合成的聚合物。它们通常通过简单的成型工艺合成:将液态的异氰酸醋、液态的聚醚或聚酯多元醇和其他添加剂(如:催化剂、发泡剂、表面活性剂等)混合，形成的具有NHCOO-基团重复单元的高分子化合物材料。通过改变原料的结构和采用不同的配比，便可以制得具有线形或体型结构不同硬度的聚合物。根据不同的泡沫硬度，可将聚氨酷泡沫分为软质、半硬质和硬质泡沫等。聚氨酯泡沫塑料在塑料中占有举足轻重的地位，是聚氨酯产品中最广泛的类别。目前工业以及生活对聚氨酯泡沫的需求逐渐增加，聚氨酯泡沫塑料在所有聚氨酯制品中占有的比例最大，约为70％。
如今，泡沫塑料已经成为聚合物工业重要的一部分，几乎影响着我们日常生活的各个方面。由于具有较低密度、较高的机械性能、较低的导热系数、尺寸稳定性、耐老化性、耐腐蚀性、加工方便、高开孔率等诸多优点，硬质聚氨酷泡沫材料被广泛作为工业建筑、冰箱、化工管道、运输等领域的保温、隔热和吸音材料。但是现有的建筑材料用聚氨酯保温一体化板材，均是利用聚氨酯的发泡特征与装饰材料直接粘合，并不需要借助任何粘接剂，这样虽然节约了材料成本，减少了工序，但是聚氨酯与装饰材料直接粘合后，其有效期较短，在正常环境中放置一年左右时间，保温聚氨酯材料就会与装饰材料之间发生粘力下降的现象，造成装饰材料脱落，影响产品美观，并且还容易发生装饰材料脱落后砸伤人的现象。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将二聚酸稀土、钛石膏、水按照质量比为6:35-45:250-300的比例混合搅拌均匀后，向其中加入黄麻纤维，继续混合搅拌均匀，制得填充料；
(2)将PET薄膜的一面涂抹上二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的混合物后，然后在其表面放上成型模具；
(3)将聚醚多元醇、阻燃剂、一氟二氯乙烷、分散剂、消泡剂、气相白炭黑混合搅拌均匀后，再向其中加入与聚醚多元醇相同质量的异氰酸酯，快速搅拌10-15秒后，将其倒入成型模具中，填满成型模具后，在其表面盖上一面涂有二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物的PET薄膜后，固化处理60-100min，脱模后制得聚氨酯保温一体化板材。
具体地，上述步骤(1)中，二聚酸稀土采用以下方法制成：向二聚酸中缓慢的加入其重量3-5倍重的质量分数为5％的氢氧化钠水溶液后，持续搅拌30-40min后，得到浅黄色均一透明的溶液，然后继续向其中加入溶液质量10-15％的氯化钇水溶液，混合搅拌匀后加热至65-75℃后反应处理2-3小时，得到粘稠胶状物，倒去水层后，用蒸馏水清洗粘稠胶状物后，得到二聚酸稀土。
具体地，上述步骤(1)中，黄麻纤维的长度为5-10cm。
具体地，上述步骤(2)中，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的质量比为3-5:1。
具体地，上述步骤(2)中，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物在PET薄膜上的涂抹量为110-130g/m2。
具体地，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝中的任意一种。
具体地，分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基二萘磺酸钠中的任意一种。
具体地，消泡剂为聚醚改性硅油、脂肪酸甘油脂中的任意一种。
具体地，所述成型模具的厚度为20-35mm。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
采用本发明提供的方法制得的聚氨酯保温一体化板材，具有优异的抗冲击性能和变形恢复能力，并且保温性能显著，尤其是在长时间使用后，表面的装饰材料不会发生脱落的现象。本发明制得的填充料，虽然钛石膏的加入一定程度上的降低了聚氨酯保温一体化板材的保温性能，但是黄麻纤维的加入，能提高聚氨酯材料内部空隙结构的稳定性，提高聚氨酯材料内部固体气体混合结构分布的均匀性，进而有效的保证了聚氨酯保温一体化板材的保温性能；本发明中，通过加入钛石膏和黄麻纤维，其能在聚氨酯保温一体化板材受到外部压力的作用时，承担一部分压力，有效的避免了聚氨酯材料在使用的过程中发生形变的现象，进而避免了聚氨酯材料与PET薄膜之间发生脱粘的现象；二聚酸稀土的添加，则能有效的提升聚氨酯材料、钛石膏和黄麻纤维三者之间互穿网络结构的稳定性，进而有效的保证了钛石膏和黄麻纤维功能的发挥；本发明通过将聚氨酯材料粘附在PET薄膜上，聚氨酯材料与PET薄膜的相容性强，两者之间界面差异性小，进而两者之间的粘结力强，通过在PET薄膜上涂抹二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐后，能使得聚氨酯材料在发泡过程中，在PET薄膜的表面分布更加均匀，进一步的提升了聚氨酯材料与PET薄膜之间的粘结力，有效的避免了PET薄膜从聚氨酯材料上发生脱落，进而有效的避免了PET薄膜另一侧的装饰材料与聚氨酯材料之间发生脱落的现象。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件实施例仅用于说明或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将二聚酸稀土、钛石膏、水按照质量比为6:35:250的比例混合搅拌均匀后，向其中加入长度为5cm的黄麻纤维，继续混合搅拌均匀，制得填充料，二聚酸稀土采用以下方法制成：向二聚酸中缓慢的加入其重量3倍重的质量分数为5％的氢氧化钠水溶液后，持续搅拌30min后，得到浅黄色均一透明的溶液，然后继续向其中加入溶液质量10％的氯化钇水溶液，混合搅拌匀后加热至65℃后反应处理2小时，得到粘稠胶状物，倒去水层后，用蒸馏水清洗粘稠胶状物后，得到二聚酸稀土；
(2)将PET薄膜的一面涂抹上二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的混合物后，然后在其表面放上成型模具，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的质量比为3:1，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物在PET薄膜上的涂抹量为110g/m2，成型模具的厚度为20mm；
(3)将聚醚多元醇、三氧化二锑、一氟二氯乙烷、亚甲基双萘磺酸钠、聚醚改性硅油、气相白炭黑混合搅拌均匀后，再向其中加入与聚醚多元醇相同质量的异氰酸酯，快速搅拌10-15秒后，将其倒入成型模具中，填满成型模具后，在其表面盖上一面涂有二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物的PET薄膜后，固化处理60-100min，脱模后制得聚氨酯保温一体化板材。
实施例2
一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将二聚酸稀土、钛石膏、水按照质量比为6:40:280的比例混合搅拌均匀后，向其中加入长度为8cm的黄麻纤维，继续混合搅拌均匀，制得填充料，二聚酸稀土采用以下方法制成：向二聚酸中缓慢的加入其重量4倍重的质量分数为5％的氢氧化钠水溶液后，持续搅拌35min后，得到浅黄色均一透明的溶液，然后继续向其中加入溶液质量13％的氯化钇水溶液，混合搅拌匀后加热至70℃后反应处理2.5小时，得到粘稠胶状物，倒去水层后，用蒸馏水清洗粘稠胶状物后，得到二聚酸稀土；
(2)将PET薄膜的一面涂抹上二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的混合物后，然后在其表面放上成型模具，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的质量比为4:1，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物在PET薄膜上的涂抹量为150g/m2；成型模具的厚度为30mm；
(3)将聚醚多元醇、氢氧化镁、一氟二氯乙烷、亚甲基二萘磺酸钠、脂肪酸甘油脂、气相白炭黑混合搅拌均匀后，再向其中加入与聚醚多元醇相同质量的异氰酸酯，快速搅拌13秒后，将其倒入成型模具中，填满成型模具后，在其表面盖上一面涂有二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物的PET薄膜后，固化处理60-100min，脱模后制得聚氨酯保温一体化板材。
实施例3
一种建筑材料用聚氨酯保温一体化板材的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)将二聚酸稀土、钛石膏、水按照质量比为6:45:300的比例混合搅拌均匀后，向其中加入长度为10cm的黄麻纤维，继续混合搅拌均匀，制得填充料，二聚酸稀土采用以下方法制成：向二聚酸中缓慢的加入其重量5倍重的质量分数为5％的氢氧化钠水溶液后，持续搅拌40min后，得到浅黄色均一透明的溶液，然后继续向其中加入溶液质量15％的氯化钇水溶液，混合搅拌匀后加热至75℃后反应处理3小时，得到粘稠胶状物，倒去水层后，用蒸馏水清洗粘稠胶状物后，得到二聚酸稀土；
(2)将PET薄膜的一面涂抹上二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的混合物后，然后在其表面放上成型模具，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐的质量比为5:1，二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物在PET薄膜上的涂抹量为130g/m2；成型模具的厚度为35mm
(3)将聚醚多元醇、氢氧化铝、一氟二氯乙烷、亚甲基二萘磺酸钠、脂肪酸甘油脂、气相白炭黑混合搅拌均匀后，再向其中加入与聚醚多元醇相同质量的异氰酸酯，快速搅拌15秒后，将其倒入成型模具中，填满成型模具后，在其表面盖上一面涂有二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐混合物的PET薄膜后，固化处理100min，脱模后制得聚氨酯保温一体化板材。
对比例1
步骤(1)中不添加钛石膏，其余操作与实施例1完全相同。
对比例2
步骤(1)中不添加二聚酸稀土，其余操作与实施例2完全相同。
对比例3
步骤(2)中不在PET薄膜上涂抹二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐，其余操作与实施例3完全相同。
分别用各实施例和对比例的方法制得聚氨酯保温一体化板材，然后测试聚氨酯保温一体化板材的各项性能，测试结果如表1所示：
表1聚氨酯保温一体化板材性能测试结果
由表1中的实施例1、对比例1、实施例2、对比例2的数据可知，钛石膏和黄麻纤维，其能在聚氨酯保温一体化板材受到外部压力的作用时，承担一部分压力，提升了聚氨酯保温一体化板材各项力学性能，有效的避免了聚氨酯材料在使用的过程中发生形变的现象，进而避免了聚氨酯材料与PET薄膜之间发生脱粘的现象。由实施例3和对比例3的数据可知，在PET薄膜上涂抹二甲基硅油和N,N-二乙基丙炔胺硫酸盐后，能使得聚氨酯材料在发泡过程中，在PET薄膜的表面分布更加均匀，进一步的提升了聚氨酯材料与PET薄膜之间的粘结力，有效的避免了PET薄膜从聚氨酯材料上发生脱落，进而有效的避免了PET薄膜另一侧的装饰材料与聚氨酯材料之间发生脱落的现象。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。