表面改性的聚氨酯泡沫颗粒及其改性方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及建筑节能保温材料，具体涉及表面改性的聚氨酯泡沫颗粒及其改性方法和应用，所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒包括基层和包覆层，基层为聚氨酯泡沫颗粒，包覆层包覆在聚氨酯泡沫颗粒的外表面，包覆层为菱镁凝胶材料层。经过表面改性的聚氨酯泡沫颗粒作为隔热材料。可以在砂浆配制与使用过程中，不会出现水分流失，开裂、脱落等问题，保证保温砂浆的工艺性和强度。
【专利说明】表面改性的聚氨酯泡沬颗粒及其改性方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑节能保温材料，具体涉及一种表面改性的聚氨酯泡沫颗粒及其改 性方法和应用。
【背景技术】
[0002] 建筑节能保温材料是建筑材料的一个重要组成部分，其性质在建筑材料中属于功 能性材料，建筑物和构筑物之所以要采用建筑节能保温材料，其主要目的是为了节约能源。 近年来，随着我国建筑节能工作的不断推进，特别是2005年建设部发布了强制性标准，要 求自2006年起所有民用建筑必须做好保温处理。因此，建筑保温节能已经成为国家的强制 求。建筑物墙体保温技术有外墙内保温、夹芯保温和外墙外保温三种形式。外墙外保温技 术以其热工性能和保温效果好，保护墙体结构，基本消除热桥等诸多优点，已经成为市场主 流。而外墙保温以保温砂浆、保温装饰等为主要形式。
[0003] 外墙保温砂浆通常以在砂浆中添加保温材料的方式配制而成。要求保温砂浆在具 有砂浆的施工性能的同时，具有对建筑物保温功能。保温材料引进砂浆势必影响砂浆的强 度、水分保持能力和强度等性能，为了改善这些性能，常在保温砂浆中添加水分保持剂和增 加粘结强度的胶料和增强纤维。目前国内保温砂浆生产用的保温材料以膨胀珍珠岩、玻化 微珠和聚苯乙烯颗粒为主。膨胀珍珠岩和玻化微珠都有导热系数低和吸水率高的缺点。
[0004] 在废旧冰箱、太阳能热水器、聚氨酯硬泡保温产品（如聚氨酯泡沫夹芯板等）等拆 解回收过程中产生大量的聚氨酯硬质泡沫保温材料，作为冰箱、热水器等丧失使用性能的 产品，作为其保温材料的硬质聚氨酯泡沫本身的机械性能和保温性能仍然保持。这种材料 的废弃，不仅造成了严重的环境污染，同时也浪费了资源。
[0005] 然而聚氨酯泡沫本身吸水率极低，破碎的泡沫颗粒表面凹凸不平，比表面积大，不 能作为保温材料直接在保温砂浆使用。直接使用聚氨酯泡沫的保温砂浆，在混合时砂浆与 其它保温砂浆没有什么区别，这种砂浆上墙几分钟，水泥没来得及凝固，水分开始从砂浆中 流出，接着出现裂纹，然后从墙上脱落。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术中上述问题，提供表面改性的聚氨酯泡 沫颗粒，本发明采用表面包覆工艺对这种粉碎的聚氨酯泡沫颗粒进行表面改性。不仅处理 了废旧聚氨酯泡沫材料，减少了环境污染，还有效地利用了资源，形成了新的保温材料添加 剂。
[0007] 本发明提供表面改性的聚氨酯泡沫颗粒，包括基层和包覆层，基层为聚氨酯泡沫 颗粒，包覆层包覆在聚氨酯泡沫颗粒的外表面，包覆层为菱镁凝胶材料层。
[0008] 另一优选方案，所述菱镁凝胶材料层为氯化镁、氧化镁和水的混合物，其中各成分 组成为：氯化镁+水制成密度为1100?1300Kg/M 3的氯化镁溶液；质量比氯化镁溶液：氧 化镁为1:0. 8?1. 2。最佳地，质量比氯化镁溶液：氧化镁为1:1。
[0009] 本发明还提供所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒的改性方法，该改性方法包括如下 步骤：
[0010] (1)用水溶解氯化镁，制成密度1100?1300Kg/M3的水溶液得到聚氨酯泡沫颗粒 表面改性剂粘结剂A剂。
[0011] (2)按照聚氨酯泡沫颗粒与氧化镁重量比1:0. 5?1. 5的比例互混；开启搅拌机 使物料处于快速搅拌状态，搅拌混合5?10分钟使两种组分完全混合；保持物料处于搅拌 状态，慢慢将聚氨酯泡沫表面改性剂粘结剂A剂喷洒在粉体物料上；其中A剂的重量与所用 氧化镁重量相同；喷洒完毕，继续搅拌8?12分钟，停止搅拌，将混匀的物料从搅拌机中放 出，放置12?48小时，得到改性聚氨酯泡沫块；然后使用辊压机将改性聚氨酯泡沫块压碎， 得到表面改性聚氨酯泡沫颗粒。
[0012] 优选地，步骤（1)制成制成密度1200Kg/M3的水溶液得到聚氨酯泡沫颗粒表面改性 剂粘结剂A剂。
[0013] 本发明还提供一种应用所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒制备的保温砂浆，该保温 砂浆由包括如下重量份配比的组分组成：
[0014] 水泥 25?40份 粉煤灰 15?25份 无机纤维 0. 3?0. 8份 甲基纤维素 0.6?1.0份 可分散性乳胶粉 0. 8?1. 5份 表面改性的聚氨酯泡沬颗粒 35?45份 aJ\. Xm 〇
[0015] 优选地，由包括如下重量份配比的组分组成：
[0016] 水泥 38份 粉煤灰 20份 耐碱玻璃纤维 〇. 5份 甲基纤维素 0. 5份 可分散性乳胶粉 1份 表面改性的聚氨酯泡沬颗粒 40份 7Jv mm 〇
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0018] 1、应用本发明的表面改性聚氨酯泡沫颗粒材料的保温砂浆，将保温性能比膨胀珍 珠岩、玻化微珠和发泡聚苯乙烯好的硬质聚氨酯泡沫颗粒引进建筑外墙保温砂浆，提高了 外墙保温砂浆的保温性能。这种聚氨酯泡沫来源于冰箱、冰柜等废旧家电的拆解物，而非专 门生产，所以保温砂浆的原料成本大大降低。
[0019] 2、本发明的聚氨酯泡沫材料保温砂浆，用经过表面改性的废旧聚氨酯硬质泡沫颗 粒作为隔热材料。经过菱镁凝胶进行表面改性的聚氨酯硬质泡沫颗粒与保温砂浆的基体水 泥有较好的亲和性和结合强度。聚氨酯保温砂浆不仅提高了砂浆的保温性能，而且高效消 耗了废旧聚氨酯泡沫废弃物，解决了废旧冰箱、冰柜、聚氨酯保温制品等保温材料的资源化 再利用问题，有利于环境保护。
[0020] 3、本发明的表面改性的聚氨酯泡沫颗粒材料保温砂浆，用经过表面改性的废旧聚 氨酯颗粒作为隔热材料。聚氨酯泡沫用菱镁凝胶进行表面包覆改性，包覆后的聚氨酯颗粒 表面的微孔被改性材料填充，改性材料包覆在聚氨酯颗粒表面，使其具有坚硬、致密的外 壳，能够与水泥较好亲和性。保证在砂浆配制与使用过程中，不会出现水分流失，开裂、脱落 等问题，保证保温砂浆的工艺性和强度。
【具体实施方式】
[0021] 以下提供本发明的一些具体实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护 范围并不仅限于这些实施例。
[0022] 实施例1 :
[0023] (1)聚氨酯泡沫颗粒的表面改性剂粘结剂配制：用水溶解氯化镁，制成密度 1200Kg/M 3的水溶液得到聚氨酯泡沫颗粒表面改性剂粘结剂A剂。
[0024] (2)聚氨酯泡沫颗粒的表面改性：按照泡沫颗粒与氧化镁重量比1 :1的比例互混； 开启搅拌机使物料处于快速搅拌状态(搅拌速率可为100?180转/分钟)，搅拌混合5-10 分钟保证两种组分完全混合。保持物料处于搅拌状态，慢慢将聚氨酯泡沫颗粒表面改性剂 粘结剂A剂（A剂用量为与氧化镁相同的重量）喷洒在颗粒物料上。喷洒完毕，继续搅拌10 分钟，停止搅拌，将混匀的物料从搅拌机中放出，放置12-48小时，得到改性聚氨酯泡沫块。
【权利要求】
1. 表面改性的聚氨酯泡沫颗粒，其特征是，所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒包括基层 和包覆层，基层为聚氨酯泡沫颗粒，包覆层包覆在聚氨酯泡沫颗粒的外表面，包覆层为菱镁 凝胶材料层。
2. 根据权利要求1所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒，其特征是，所述菱镁凝胶材料 层为氯化镁、氧化镁和水的混合物，其中各成分组成为：氯化镁+水制成密度为1100? 1300Kg/M 3的氯化镁溶液；质量比氯化镁溶液：氧化镁为1:0. 8?1. 2。
3. 根据权利要求2所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒，其特征是，质量比氯化镁溶液：氧 化镁为1:1。
4. 权利要求1、2或者3所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒的改性方法，其特征是，包括如 下步骤： (1) 用水溶解氯化镁，制成密度1100?1300Kg/M3的水溶液得到聚氨酯泡沫颗粒表面 改性剂粘结剂A剂。 (2) 按照聚氨酯泡沫颗粒与氧化镁重量比1:0. 5?1. 5的比例互混；开启搅拌机使物 料处于快速搅拌状态，搅拌混合5?10分钟使两种组分完全混合；保持物料处于搅拌状态， 慢慢将聚氨酯泡沫表面改性剂粘结剂A剂喷洒在粉体物料上；其中A剂的重量与所用氧化 镁重量相同；喷洒完毕，继续搅拌8?12分钟，停止搅拌，将混匀的物料从搅拌机中放出，放 置12?48小时，得到改性聚氨酯泡沫块；然后使用辊压机将改性聚氨酯泡沫块压碎，得到 表面改性聚氨酯泡沫颗粒。
5. 根据权利要求4所述的改性方法，其特征是，步骤（1)制成密度1200Kg/M3的水溶液 得到聚氨酯泡沫颗粒表面改性剂粘结剂A剂。
6. 应用权利要求1至5任意一项权利要求所述表面改性的聚氨酯泡沫颗粒制备的保温 砂浆，其特征是，由包括如下重量份配比的组分组成： 水泥 25?40份 粉煤灰 15?25份 无机纤维 0. 3?0. 8份 甲基纤维素 0.6?1.0份 可分散性乳胶粉 0.8?1.5份 表面改性的聚氨酯泡沫颗粒 35?45份 7JC 适里。
7. 根据权利要求6所述的保温砂浆，其特征是，由包括如下重量份配比的组分组成： 水泥 38份 粉煤灰 20份 耐碱玻璃纤维 0. 5份 甲基纤维素 〇. 5份 可分散性乳胶粉 1份 表面改性的聚氨酯泡沫颗粒 40份 艰适里。
【文档编号】C04B28/00GK104086109SQ201310400563
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】明果英, 张长安, 周军 申请人:湖南万容科技股份有限公司