本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法。
背景技术：
：作为最佳的保温材料，聚氨酯硬泡保温复合板在欧洲已有三十余年的应用历史，并被广泛应用于各种公共和民用建筑领域。随着国家节能政策的实施和节能观的深入，聚氨酯硬泡保温复合板因其卓越的节能特性，较高性价比和绿色环保等特性，具有极为广阔的市场前景。该产品具有卓越的保温性能和理想的抗弯性能，并且强度高、表面平整、板型款式新颖，尤其在保温和防火方面达到了国际先进水平、赢得了市场的认可、受到了用户的欢迎。但是该材料为被动保温材料，主要依靠较低的导热系数达到保温的目的。并不能主动提高环境温度。长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称为蓄光型发光材料、夜光材料，其本质上是一种光致发光材料。它是一类吸收能量，如可见光、紫外光、X射线等，并在激发停止后仍可继续发出光的物质，它能将能量储存在能陷里，是一种具有应用前景的材料。人们在实际生活中利用长余辉稀土夜光材料长时间发光的特性，制成各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品(如电源开关、插座等)以及各种家庭墙面装饰。这些发光部件经光照射后，夜间或意外停电它仍在持续发光，使人们可辨别周围方向，为工作和生活带来方便。另外，可以减少夜间照明电源的使用，达到节能减排的作用。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法，称取聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、光热转换蓄能调温材料、硅油、催化剂、发泡剂以及阻燃剂；各原料质量份数：混合均匀后将体系温度调节至18-30℃，然后与改性MDI一起搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得聚氨酯基主动保温硬泡材料。优选地，所述的聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为800-1300，羟值为400-430KOH/g，官能度在3-8之间。优选地，所述的纳米级长余辉稀土夜光材料为Zn3Ga2Ge2O10:Cr3+、Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+、SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的任意一种或两种的混合，材料粒径范围200-500nm。优选地，所述的催化剂为DY-1(双二甲氨基乙基醚)、DY-5(五甲基二乙烯三胺)、DY-8(二甲基环己胺)、DY-12(二月桂酸二丁基锡)、DY-20(有机铋)、DY-41(三嗪类三聚催化剂)的任意一种或几种混合。优选地，所述的发泡剂为环戊烷、1-氯-3,3,3-三氟丙烯、五氟丙烷的任意一种或几种混合。优选地，所述的阻燃剂为多聚磷酸铵(APP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)的任意一种或几种混合。优选地，所述的改性MDI为烟台万华的PM-200、巴斯夫M20S、拜耳44v20、亨斯迈5005的任意一种或几种混合聚氨酯极主动保温聚氨酯极主动保温。本发明方法制得的聚氨酯基主动保温硬泡材料，可以作为天花板装饰、墙面装饰材料等广泛应用于家装建材领域。本发明的有益效果：1、夜光效果，能够环保节能。在夜晚不用照明的条件下，能够维持环境空间内一定的亮度。2、在光照条件下，能够将光能贮存，并且当环境温度低于某一特定值时，能够将贮存的光能以热的形式释放出来，达到一定的升温保温目的(主动保温特性)。具体实施方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。实施例1：一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、光热转换蓄能调温材料、硅油、双二甲氨基乙基醚、1-氯-3,3,3-三氟丙烯以及阻燃剂按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至30℃，然后与1.5份质量的改性MDI拜耳44v20一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得聚氨酯基主动保温硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为1300，羟值为400KOH/g，官能度为5。其中，纳米级长余辉稀土夜光材料为Zn3Ga2Ge2O10:Cr3+，材料粒径为200nm。其中，光热转换蓄能调温材料的制备包括如下步骤：1)将10份质量的相变材料微胶囊与2份质量的聚乙烯切粒在120℃下熔融混合，形成熔体I。2)将4份质量的纳米碳化锆粉末(粒径50nm)与1份质量的聚丙烯切粒熔融混合，形成熔体II。3)将熔体I与熔体II按照质量比2:1混合，冷却造粒并粉碎，即得光热转换蓄能调温材料，粒径范围为200nm。其中，所述的相变材料微胶囊的制备，包括如下步骤：1)制备正十八烷乳液。取2g苯乙烯-马来酸酐无规共聚物粉末、0.4gNaOH和100mL水加入到三口烧瓶中。水浴加热升温至90℃，并保持2h，当溶液呈现淡黄色透明状时，用1mol/L柠檬酸溶液调节溶液pH值到5。然后取40g正十八烷与之混合，待正十八烷融化后，采用高速分散机对正十八烷溶液进行乳化，转速为16000转/分。维持乳化体系温度在70℃。2)制备预聚体。取4.0g三聚氰胺和0.5g尿素粉末、9g甲醛溶液(质量分数37％-40％)及30mL水加入到100mL三口烧瓶中，并用三乙醇胺将体系pH值调节到8.5。水浴加热到70℃，待溶液变透明后，继续保温50min。3)制备微胶囊。将制备好的预聚体滴加到正十八烷乳液中，滴加时间控制在15min。维持反应温度在70℃，反应时间5h。完成后取出样品，洗涤、抽滤，即得相变材料微胶囊。其中，所述的阻燃剂为多聚磷酸铵(APP)与三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)以等质量混合。本发明采用的聚酯多元醇、聚醚多元醇优选为聚酯多二醇、聚醚多二醇。实施例2：一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、光热转换蓄能调温材料、硅油、五甲基二乙烯三胺、五氟丙烷以及甲基膦酸二甲酯(DMMP)按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至18℃，然后与1份质量的改性MDI烟台万华PM-200一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得聚氨酯基主动保温硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为800，羟值为430KOH/g，官能度为3。其中，纳米级长余辉稀土夜光材料为Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+，材料粒径为500nm。其中，光热转换蓄能调温材料的制备包括如下步骤：1)将5份质量的相变材料微胶囊与1份质量的聚乙烯切粒在100℃下熔融混合，形成熔体I。2)将4份质量的纳米碳化锆粉末(粒径100nm)与1份质量的聚丙烯切粒熔融混合，形成熔体II。3)将熔体I与熔体II按照质量比1:1混合，冷却造粒并粉碎，即得光热转换蓄能调温材料，粒径范围为500nm。其中，所述的相变材料微胶囊的制备，包括如下步骤：1)制备正十八烷乳液。取4g苯乙烯-马来酸酐无规共聚物粉末、0.6gNaOH和100mL水加入到三口烧瓶中。水浴加热升温至95℃，并保持1h，当溶液呈现淡黄色透明状时，用1mol/L柠檬酸溶液调节溶液pH值到6。然后取80g正十八烷与之混合，待正十八烷融化后，采用高速分散机对正十八烷溶液进行乳化，转速为17000转/分。维持乳化体系温度在60℃。2)制备预聚体。取3.5g三聚氰胺和0.4g尿素粉末、8g甲醛溶液(质量分数37％-40％)及30mL水加入到100mL三口烧瓶中，并用三乙醇胺将体系pH值调节到8。水浴加热到80℃，待溶液变透明后，继续保温60min。3)制备微胶囊。将制备好的预聚体滴加到正十八烷乳液中，滴加时间控制在17min。维持反应温度在80℃，反应时间4h。完成后取出样品，洗涤、抽滤，即得相变材料微胶囊。实施例3：一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、光热转换蓄能调温材料、硅油、二月桂酸二丁基锡、环戊烷以及多聚磷酸铵(APP)按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至25℃，然后与2份质量的改性MDI巴斯夫M20S一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得聚氨酯基主动保温硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为1200，羟值为420KOH/g，官能度为8。其中，纳米级长余辉稀土夜光材料为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+，材料粒径为400nm。其中，光热转换蓄能调温材料的制备包括如下步骤：1)将8份质量的相变材料微胶囊与1.5份质量的聚乙烯切粒在180℃下熔融混合，形成熔体I。2)将3份质量的纳米碳化锆粉末(粒径80nm)与2份质量的聚丙烯切粒熔融混合，形成熔体II。3)将熔体I与熔体II按照质量比3:1混合，冷却造粒并粉碎，即得光热转换蓄能调温材料，粒径范围为300nm。其中，所述的相变材料微胶囊的制备，包括如下步骤：1)制备正十八烷乳液。取3g苯乙烯-马来酸酐无规共聚物粉末、0.8gNaOH和100mL水加入到三口烧瓶中。水浴加热升温至80℃，并保持1.5h，当溶液呈现淡黄色透明状时，用1mol/L柠檬酸溶液调节溶液pH值到5.5。然后取60g正十八烷与之混合，待正十八烷融化后，采用高速分散机对正十八烷溶液进行乳化，转速为18000转/分。维持乳化体系温度在80℃。2)制备预聚体。取3.8g三聚氰胺和0.3g尿素粉末、8.5g甲醛溶液(质量分数37％-40％)及30mL水加入到100mL三口烧瓶中，并用三乙醇胺将体系pH值调节到9。水浴加热到65℃，待溶液变透明后，继续保温70min。3)制备微胶囊。将制备好的预聚体滴加到正十八烷乳液中，滴加时间控制在13min。维持反应温度在65℃，反应时间3h。完成后取出样品，洗涤、抽滤，即得相变材料微胶囊。实施例4：一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、光热转换蓄能调温材料、硅油、有机铋、环戊烷以及三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至20℃，然后与1份质量的改性MDI亨斯迈5005一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得聚氨酯基主动保温硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为1100，羟值为410KOH/g，官能度为6。其中，纳米级长余辉稀土夜光材料为Zn3Ga2Ge2O10:Cr3+与Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+以等质量混合，材料粒径为400nm。其中，光热转换蓄能调温材料的制备包括如下步骤：1)将6份质量的相变材料微胶囊与1份质量的聚乙烯切粒在150℃下熔融混合，形成熔体I。2)将3份质量的纳米碳化锆粉末(粒径60nm)与1份质量的聚丙烯切粒熔融混合，形成熔体II。3)将熔体I与熔体II按照质量比2:1混合，冷却造粒并粉碎，即得光热转换蓄能调温材料，粒径范围为400nm。其中，所述的相变材料微胶囊的制备，包括如下步骤：1)制备正十八烷乳液。取2.5g苯乙烯-马来酸酐无规共聚物粉末、0.5gNaOH和100mL水加入到三口烧瓶中。水浴加热升温至90℃，并保持1.5h，当溶液呈现淡黄色透明状时，用1mol/L柠檬酸溶液调节溶液pH值到5。然后取70g正十八烷与之混合，待正十八烷融化后，采用高速分散机对正十八烷溶液进行乳化，转速为18000转/分。维持乳化体系温度在65℃。2)制备预聚体。取3.6g三聚氰胺和0.3g尿素粉末、9g甲醛溶液(质量分数37％-40％)及30mL水加入到100mL三口烧瓶中，并用三乙醇胺将体系pH值调节到8。水浴加热到70℃，待溶液变透明后，继续保温55min。3)制备微胶囊。将制备好的预聚体滴加到正十八烷乳液中，滴加时间控制在14min。维持反应温度在70℃，反应时间3.5h。完成后取出样品，洗涤、抽滤，即得相变材料微胶囊。其中，所述的发泡剂为环戊烷与1-氯-3,3,3-三氟丙烯以等质量混合。实施例5：一种聚氨酯基主动保温硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、光热转换蓄能调温材料、硅油、二甲基环己胺、五氟丙烷以及阻燃剂按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至28℃，然后与2份质量的改性MDI拜耳44v20一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得聚氨酯基主动保温硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为900，羟值为420KOH/g，官能度为7。其中，纳米级长余辉稀土夜光材料为Zn3Ga2Ge2O10:Cr3+与SrAl2O4:Eu2+,Dy3+以等质量混合，材料粒径为300nm。其中，光热转换蓄能调温材料的制备包括如下步骤：1)将7份质量的相变材料微胶囊与2份质量的聚乙烯切粒在160℃下熔融混合，形成熔体I。2)将3份质量的纳米碳化锆粉末(粒径70nm)与2份质量的聚丙烯切粒熔融混合，形成熔体II。3)将熔体I与熔体II按照质量比3:1混合，冷却造粒并粉碎，即得光热转换蓄能调温材料，粒径范围为300nm。其中，所述的相变材料微胶囊的制备，包括如下步骤：1)制备正十八烷乳液。取3.5g苯乙烯-马来酸酐无规共聚物粉末、0.7gNaOH和100mL水加入到三口烧瓶中。水浴加热升温至85℃，并保持2h，当溶液呈现淡黄色透明状时，用1mol/L柠檬酸溶液调节溶液pH值到6。然后取50g正十八烷与之混合，待正十八烷融化后，采用高速分散机对正十八烷溶液进行乳化，转速为17000转/分。维持乳化体系温度在75℃。2)制备预聚体。取3.3g三聚氰胺和0.4g尿素粉末、8g甲醛溶液(质量分数37％-40％)及30mL水加入到100mL三口烧瓶中，并用三乙醇胺将体系pH值调节到8.5。水浴加热到75℃，待溶液变透明后，继续保温65min。3)制备微胶囊。将制备好的预聚体滴加到正十八烷乳液中，滴加时间控制在16min。维持反应温度在75℃，反应时间4.5h。完成后取出样品，洗涤、抽滤，即得相变材料微胶囊。其中，所述的阻燃剂为多聚磷酸铵(APP)与甲基膦酸二甲酯(DMMP)以等质量混合。对比例1：一种夜光聚氨酯硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、纳米级长余辉稀土夜光材料、硅油、二月桂酸二丁基锡、环戊烷以及多聚磷酸铵(APP)按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至25℃，然后与2份质量的改性MDI巴斯夫M20S一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得夜光聚氨酯硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为1200，羟值为420KOH/g，官能度为8。其中，纳米级长余辉稀土夜光材料为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+，材料粒径为400nm。对比例2：一种蓄能保温聚氨酯硬泡材料的制备方法：将聚酯多元醇、聚醚多元醇、光热转换蓄能调温材料、硅油、五甲基二乙烯三胺、五氟丙烷以及甲基膦酸二甲酯(DMMP)按照如下质量份数混合均匀：将体系温度调节至18℃，然后与1份质量的改性MDI烟台万华PM-200一起高速搅拌混合，观察有气泡发出、泡体发白时注入模具中发泡，经胀定、脱膜和后固化，即得蓄能保温聚氨酯硬泡材料。其中，聚酯多元醇、聚醚多元醇分子量为800，羟值为430KOH/g，官能度为3。其中，光热转换蓄能调温材料的制备包括如下步骤：1)将5份质量的相变材料微胶囊与1份质量的聚乙烯切粒在100℃下熔融混合，形成熔体I。2)将4份质量的纳米碳化锆粉末(粒径100nm)与1份质量的聚丙烯切粒熔融混合，形成熔体II。3)将熔体I与熔体II按照质量比1:1混合，冷却造粒并粉碎，即得光热转换蓄能调温材料，粒径范围为500nm。其中，所述的相变材料微胶囊的制备，包括如下步骤：1)制备正十八烷乳液。取4g苯乙烯-马来酸酐无规共聚物粉末、0.6gNaOH和100mL水加入到三口烧瓶中。水浴加热升温至95℃，并保持1h，当溶液呈现淡黄色透明状时，用1mol/L柠檬酸溶液调节溶液pH值到6。然后取80g正十八烷与之混合，待正十八烷融化后，采用高速分散机对正十八烷溶液进行乳化，转速为17000转/分。维持乳化体系温度在60℃。2)制备预聚体。取3.5g三聚氰胺和0.4g尿素粉末、8g甲醛溶液(质量分数37％-40％)及30mL水加入到100mL三口烧瓶中，并用三乙醇胺将体系pH值调节到8。水浴加热到80℃，待溶液变透明后，继续保温60min。3)制备微胶囊。将制备好的预聚体滴加到正十八烷乳液中，滴加时间控制在17min。维持反应温度在80℃，反应时间4h。完成后取出样品，洗涤、抽滤，即得相变材料微胶囊。实施例6：本发明制备的聚氨酯基主动保温硬泡材料性质如下表：测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2导热系数W/(m·k)0.0170.0220.0210.0250.0210.0250.027蓄能保温性能℃/h0.870.951.020.900.922.030.98余辉时间h3010202425100余辉初始发光亮度cd/m21.2981.0341.0111.0271.1021.0320夜光性能测试：采用PR-305荧光余辉亮度测试仪测试材料的余辉性能，设置激发照度1000Lx。由于夜光涂层对光照十分敏感，在测试过程中不能受其它光线影响，因此，试验在暗房内进行。光照条件下材料的蓄能保温性能测定：将实施例和对比例中的材料切割成1m×1m×10mm的板材，将板材围成一个1m×1m×1m的空心立方体，中间设置一功率为10W的冷光源，初始外环境温度设置为25℃，然后将外环境温度降低至10℃，2h后测试空心立方体内部温度T。材料的蓄能保温性能用内环境中的降温速率来表征，即单位时间内材料围成的空心立方体内部的温度变化。降温速率越小，材料保温性能越佳。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页1 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