技术领域：
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种节能环保型聚氨酯保温材料及制备方法。
背景技术：
：我国正处于基础设施大量建设的时期，能源消耗增长很快。但是我国目前的建筑节能水平还远低于发达国家，我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3-5倍，因此，建筑节能依然是我国建筑业的一个重要课题，在建筑领域加强研发并推广应用新型建筑节能环保材料，是提高我国资源利用率、改善环境、节能减排、走可持续发展道路的重要途径，具有重要的现实意义。保温材料的保温原理主要是利用处于静止状态的空气及大部分气体如二氧化碳、氮气等,其导热率都很低,采用固体材料通过特殊的结构来限制空气的对流性能和透红外线性能,而达到保温的目的。这一原理就决定了保温材料通常具有质轻、疏松、多孔的特点。另一方面，建筑节能对环境保护也将产生直接或间接的影响，使用适当的保温节能材料和建筑节能方法可减少50%的CO2的排放。聚氨酯是一种具有保温隔热和一定防水功能的新型合成高分子材料，由异氰酸酯和聚醚多元醇在催化剂、匀泡剂、发泡剂等多种助剂的相互作用下反应而成。聚氨酯具有良好的保温、隔热功能，非常有利于建筑节能，工业管道保温，且不透水、不吸湿、绝缘、吸音、耐油、耐化学腐蚀等。与其他材料相比，还具有无毒、无异味、耐温等特性。现有的聚氨酯保温材料，在制备过程中，常会因为发泡剂等的加入对环境造成破坏，同时原料配方不科学，生产工艺繁琐，所得保温材料不能达到最佳的保温效果，需要进一步改进。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种节能环保型聚氨酯保温材料及制备方法，该保温材料保温性能优异，吸水率小，施工性能优良，更加节能和环保。本发明的技术方案是：一种节能环保型聚氨酯保温材料，取下述重量份数的原料：聚氨酯预聚体20-50份，岩棉30-40份，硅酸盐纤维10-24份，氧化镁2-7份，硅胶10-15份，钛酸酯13-18份，羟乙基纤维素6-14份，水300-400份。优选的方案是，聚氨酯预聚体36份，岩棉35份，硅酸盐纤维18份，氧化镁5份，硅胶12份，钛酸酯15份，羟乙基纤维素11份，水360份。一种节能环保型聚氨酯保温材料，所述聚氨酯预聚体按照以下重量分数的原料和方法制成：（1）取聚乙二醇50份置于500mL的三口烧瓶中，升温至110℃，于130Pa的真空条件下，脱水2小时，然后冷却至40℃，干燥密封，得PEG聚醚溶液备用；（2）将步骤（1）所得PEG聚醚溶液置于干燥的三口烧瓶中，取90份的甲苯二异氰酸酯溶液缓慢滴入，同时加入4份的二月桂酸二丁基锡作为催化剂，搅拌均匀后，自动升温至88℃，恒温计时反应2h，制得聚氨酯预聚体。一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，步骤如下：（1）将硅胶置于焙烧炉中，于500-600℃烧制4-6小时，取出冷却，制得黄褐色胶粒，再经研磨，过80-160目筛，制得硅胶粉，备用；（2）将步骤（2）所得硅胶粉与聚氨酯预聚体、岩棉一同置于搅拌器内，加入水和钛酸酯，升温至70-80℃，高速搅拌1.5-3小时，然后依次加入硅酸盐纤维、氧化镁和羟乙基纤维素，于55℃下低速搅拌100分钟，混合均匀，制得混合物浆料，备用；（3）将步骤（2）所得混合物浆料倒入模具中，置于电热鼓风干燥箱中，于50℃烘干5-7小时，然后匀速升温至220-280℃，继续烘干5小时，取出，经脱模修边，即得。上述一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，优选的方案是，步骤（1）于550℃烧制5小时。上述一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，优选的方案是，步骤（1）过120目筛。上述一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，优选的方案是，步骤（2）升温至75℃。上述一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，优选的方案是，步骤（2）高速搅拌2.5小时。上述一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，优选的方案是，步骤（3）于50℃烘干6小时。上述一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法，优选的方案是，步骤（3）匀速升温至250℃。本发明的优良效果还表现在：（1）本发明采用聚氨酯预聚体作为骨架，与其他原料优化配比，使得制得的保温材料具有导热系数小，抗压力强等特点；（2）本发明所得保温材料，制备工艺成熟，成本低，所用材料无毒无污染，保温效果优越，有助于节能和保护生态环境；（3）本发明保温材料原料配比科学，制备方法简单，可以有效简化工业生产中的配制工作，便于推广应用。具体实施方式下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。本发明中，聚氨酯预聚体按照以下重量份数（2g/每份）的原料和方法制成：（1）取聚乙二醇50份置于500mL的三口烧瓶中，升温至110℃，于130Pa的真空条件下，脱水2小时，然后冷却至40℃，干燥密封，得PEG聚醚溶液备用；（2）将步骤（1）所得PEG聚醚溶液置于干燥的三口烧瓶中，取90份的甲苯二异氰酸酯溶液缓慢滴入，同时加入4份的二月桂酸二丁基锡作为催化剂，搅拌均匀后，自动升温至88℃，恒温计时反应2h，制得聚氨酯预聚体。实施例1：一种节能环保型聚氨酯保温材料，取下述重量份数的原料（5kg/份）：聚氨酯预聚体20份，岩棉30份，硅酸盐纤维10份，氧化镁2份，硅胶10份，钛酸酯13份，羟乙基纤维素6份，水300份。一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法是：（1）将硅胶置于焙烧炉中，于500℃烧制4小时，取出冷却，制得黄褐色胶粒，再经研磨，过80目筛，制得硅胶粉，备用；（2）将步骤（2）所得硅胶粉与聚氨酯预聚体、岩棉一同置于搅拌器内，加入水和钛酸酯，升温至70℃，高速搅拌1.5小时，然后依次加入硅酸盐纤维、氧化镁和羟乙基纤维素，于55℃下低速搅拌100分钟，混合均匀，制得混合物浆料，备用；（3）将步骤（2）所得混合物浆料倒入模具中，置于电热鼓风干燥箱中，于50℃烘干5小时，然后匀速升温至220℃，继续烘干5小时，取出，经脱模修边，即得。实施例2：一种节能环保型聚氨酯保温材料，取下述重量份数的原料（5kg/份）：聚氨酯预聚体50份，岩棉40份，硅酸盐纤维24份，氧化镁7份，硅胶15份，钛酸酯18份，羟乙基纤维素14份，水400份。一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法是：（1）将硅胶置于焙烧炉中，于600℃烧制6小时，取出冷却，制得黄褐色胶粒，再经研磨，过160目筛，制得硅胶粉，备用；（2）将步骤（2）所得硅胶粉与聚氨酯预聚体、岩棉一同置于搅拌器内，加入水和钛酸酯，升温至80℃，高速搅拌3小时，然后依次加入硅酸盐纤维、氧化镁和羟乙基纤维素，于55℃下低速搅拌100分钟，混合均匀，制得混合物浆料，备用；（3）将步骤（2）所得混合物浆料倒入模具中，置于电热鼓风干燥箱中，于50℃烘干7小时，然后匀速升温至280℃，继续烘干5小时，取出，经脱模修边，即得。实施例3：一种节能环保型聚氨酯保温材料，取下述重量份数的原料（5kg/份）：聚氨酯预聚体36份，岩棉35份，硅酸盐纤维18份，氧化镁5份，硅胶12份，钛酸酯15份，羟乙基纤维素11份，水360份。一种节能环保型聚氨酯保温材料的制备方法是：（1）将硅胶置于焙烧炉中，于550℃烧制5小时，取出冷却，制得黄褐色胶粒，再经研磨，过120目筛，制得硅胶粉，备用；（2）将步骤（2）所得硅胶粉与聚氨酯预聚体、岩棉一同置于搅拌器内，加入水和钛酸酯，升温至75℃，高速搅拌2.5小时，然后依次加入硅酸盐纤维、氧化镁和羟乙基纤维素，于55℃下低速搅拌100分钟，混合均匀，制得混合物浆料，备用；（3）将步骤（2）所得混合物浆料倒入模具中，置于电热鼓风干燥箱中，于50℃烘干6小时，然后匀速升温至250℃，继续烘干5小时，取出，经脱模修边，即得。试验例本发明所得一种节能环保型聚氨酯保温材料性能测试：1.试验对象试验对象：以本发明三个实施例所得一种节能环保型聚氨酯保温材料和市售水泥基布聚氨酯复合保温板（购置于山东鲁盾保温材料有限公司）为研究对象，依次进行导热系数、抗压强度、吸水率和燃烧性能测试；2.试验方法导热系数：按GB21558-2008测试；抗压强度、吸水率：按GB5486测试；燃烧性能：按GB8624-1997测试。3.试验结果试验结果如表1所示。表1保温材料性能对比导热系数（w/mk）抗压强度（KPa）吸水率（%）燃烧性能实施例10.0226600.23不燃A级实施例20.0226800.20不燃A级实施例30.0207000.17不燃A级市售保温板0.0243000.5不燃A级由表1数据可知，本发明实施例所得保温材料与市售保温板均具有较低的导热系数，其中本发明方案所得保温材料的导热系数明显小于市售保温板的导热系数，体现了本发明保温材料更加优良的保温效果；抗压强度试验表明，本发明所得保温材料的抗压性能远远超过市售保温板；吸水试验证明，本发明所得保温材料较市售保温板吸水率减少高达66%，从另一方面证明了本发明保温板具有较强的憎水能力；燃烧性能试验表明，本发明保温材料与市售保温板具有同等的阻燃性能，均为不燃A级。综合分析，本发明节能环保型聚氨酯保温材料综合性能更加优越，保温性能更加显著。此外，研究人员还将本发明所得保温材料与其他保温材料的保温性能进行对比，发现，达到相同的保温效果时，矿棉（购置于滨州市润运钢结构有限公司）所需厚度为90mm，聚苯板（购置于山东天地大科技建材有限公司）所需厚度为80mm，挤塑板（购置于潍坊拓展保温材料有限公司）所需厚度为60mm，本发明聚氨酯保温板所需厚度为40mm。由此，更进一步表明本发明保温材料更加节能。应当指出的是，具体实施方式只是本发明比较有代表性的例子，显然本发明的技术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员，以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的，均应认为是本专利所要保护的范围。当前第1页1 2 3