在房屋装修中现场产生热绝缘材料的方法与流程

本发明属于房屋装修领域，具体涉及在房屋装修中现场产生热绝缘材料的方法。

背景技术：

房屋装修中要使用的大量的热绝缘材料(保温材料)，根据使用位置可分为：外墙保温材料，内墙保温材料，屋面保温材料；根据保温材料的内在成分可分为：无机保温材料和有机保温材料。外墙保温材料是指一种用于墙体施工的保温材料，它主要由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫板或挤塑板等材料复合而成。然而，针对装修的特定部位例如门窗连接部件的保温材料关注不够，并且很多保温材料都是事先预成型，适应性比较差。

cn101914279a公开了一种电绝缘导热聚氨酯复合材料，其特征在于，它是将超支化聚合物包覆在碳纳米管表面得到超支化聚合物包覆的碳纳米管，再以超声和高速搅拌的方法将超支化聚合物包覆的碳纳米管均匀分散在聚乙二醇、聚丙二醇、端羟基聚丁二烯、环氧乙烷、四氢呋喃共聚醚、聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇、聚己二酸1，4-丁二醇酯二醇或蓖麻油中，然后加入固化剂及催化剂混合均匀并真空脱气泡后进行固化成型得到的电绝缘导热聚氨酯复合材料。

cn104520365a公开了一种复合材料，其包含纳米多孔颗粒和至少一种粘合剂，所述粘合剂由至少一种异氰酸酯和至少一种聚合物p构成，所述聚合物p选自聚乙烯胺、聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯硫醇。

cn103826853a公开了一种包含炭黑组分的硬质异氰酸酯基聚合物泡沫及其复合材料，所述炭黑组分包含至少50重量％的氟化炭黑。

cn1073580a公开了一种以异氰酸酯为基的刚性塑料，其特征在于：由二元醇r1与由不饱和二元酸(或酸酐)和饱和二元酸(或酸酐)以1∶1摩尔比组成的混合物以1.5/1～2.0/1的醇酸摩尔比进行反应得到羟基封端的不饱和聚酯树脂，再用占该聚酯重量百分比20～50％的交联剂r4与不饱和聚酯树脂的加聚反应及不饱和聚酯树脂上的羟基与指数为90～120的异氰酸酯r2间的缩聚反应生成一个体型网络结构。

cn105037672a公开了一种异氰酸酯微孔聚合物材料，其特征在于其原料组成为：单体0.264g，所述单体为二甲基联苯二异氰酸酯；高温三聚共催化剂(7.4～14.8)μl，所述高温三聚共催化剂为三(二甲氨基丙基)六氢三嗪(pc-41)；溶剂(1.5～3.0)g，所述溶剂为二苯砜；其中，单体和溶剂以质量计算，高温三聚共催化剂以体积计算。

wo2015/011269a1公开了一种制备硬质泡沫的方法，其包括以下步骤：将至少一种多异氰酸酯与包含至少一种多环氧化物、水和至少一种其他的氢叠氮化合物的混合物反应，所述反应在具有至少一个氮原子的无金属路易斯碱的存在下发生；涉及由此类方法得到的硬质泡沫；并涉及所述硬质泡沫用于生产保温材料、真空隔热板、冷冻设备、建筑构件、风轮叶片或用于造船和车辆构造的构件的用途。

“现浇聚氨酯外保温在工程中的应用”，秦川等，土木建筑学术文库，2008，研究发现现场模浇聚氨酯硬泡保温材料及其成套技术具有抗风压性能好、抗火灾能力强、施工适应性好的特点，介绍了现场模浇聚氨酯硬泡保温材料技术特点和施工程序及方法。

在上述文献和其它现有技术中，无法将热绝缘材料预先形成在固定位置，并且绝缘材料的热绝缘效果不佳，此外关于门窗连接件中如何形成和使用热绝缘材料尚未见报导。本领域需要一种能够在装修中的预定位置、特别是门窗连接件中现场形成热绝缘性能好的热绝缘材料的方法以及形成的热绝缘材料。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明人经过深入研究、大量实验和全方位开发，提供了一种热绝缘材料以及在房屋装修中现场产生热绝缘材料的方法，能够解决上述技术问题。

在本发明的一方面，提供了一种用于房屋装修的热绝缘材料，该热绝缘材料为掺有膨胀石墨的聚合物。

优选地，所述热绝缘材料中石墨的含量为5.0-10.0wt.％。所述聚合物优选为聚异氰酸酯。

就本发明而言，用于产生所述聚异氰酸酯的异氰酸酯类化合物的-nco含量优选为31.0-33.0wt.％。所述用于产生所述聚异氰酸酯的异氰酸酯类化合物优选为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

所述聚合物优选为多孔聚合物泡沫。

更优选地，所述多孔聚合物的表观密度为40.0-45.0kg/m³，吸水率为0.50-0.80wt.％，脆度为65.0-70.0％，密闭孔含量为95.0-98.0％。

在本发明的另一方面，提供了一种制备上述热绝缘材料的方法，该方法包括：将生物多元醇、催化剂和表面活性剂混合，作为组分a；将作为组分b的多亚甲基多苯基多异氰酸酯和膨胀石墨的混合物加入到组分a中，搅拌10-30s，然后注入具有开孔的模腔中，使其在模腔中自由膨胀，得到热绝缘材料。

在本发明的又一方面，提供了一种在房屋装修中在窗体连接组件中现场产生热绝缘材料的方法，该方法包括：将多元醇、催化剂、水和表面活性剂混合，作为组分a；将作为组分b的多亚甲基多苯基多异氰酸酯和膨胀石墨的混合物加入到组分a中，搅拌10-30s，然后注入具有注入孔的窗体连接组件的空腔中，使其在空腔中沿垂直方向自由膨胀，现场产生热绝缘材料。

特别优选地，就在房屋装修现场产生热绝缘材料之前将组分a和组分b混合。在使用之前将a组分和b组分分开存置。

优选地，所述多元醇为两种多元醇的混合物，第一多元醇具有480mgkoh/g的羟基值和0.08wt.％的水含量，第二多元醇具有232mgkoh/g的羟基值和0.56wt.％的水含量，第一多元醇和第二多元醇的重量比为1:3-3:1。第一多元醇优选为基于山梨醇的聚醚多元醇，第二多元醇优选为聚酯多元醇，例如二元羧酸如己二酸与多元醇缩合得到聚酯多元醇，优选己二酸系聚酯多元醇。

优选地，所述催化剂为酰胺化合物和乙酸钾的混合物。酰胺化合物和乙酸钾的重量比优选为1:5-5:1。所述酰胺化合物优选为下式(i)所示的酰胺化合物：

其可以通过使2,6-二叔丁基苯酚、丙烯酸异丙酯和l,4-二氨甲基环己烷反应制得。该酰胺化合物的位阻结构特别有利于缩合过程中在绝缘材料基质内形成良好的多孔结构。

所述表面活性剂优选为硅酮类表面活性剂，其热绝缘材料生成过程中起到稳定剂的作用。

所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯(pmdi)的异氰酸酯基团含量优选为40.0-50.0wt.％。

所述催化剂的加入量可以为多元醇的0.05-0.5wt.％。所述表面活性剂的加入量可以为多元醇的0.5-5.0wt.％。水的加入量可以为多元醇的5.0-20.0wt.％。

a组分和b组分的重量比可以为1:2-2:1。

本发明人经研究发现，多元醇的使用，尤其是两种不同多元醇的组合使用，可以形成有利的蜂窝结构，显著降低膨胀石墨的引入所带来的绝缘材料脆度降低，从而极其有利于热绝缘材料机械性能的提高。

所述窗体连接组件可包括：可嵌入支承体内的紧固件，连接件，和窗框；所述紧固件嵌入并固定在支承体内，所述连接件的一侧的上部和下部各自具有至少一个扣接端部，另一侧的上部和下部各自具有至少一个栓固端部，所述扣接端部通过扣接方式与所述紧固件扣接，所述栓固端部与窗框通过螺栓进行接合，所述窗框可以安装窗户单元。

所述支承体可以为墙体。优选为混凝土墙体。

所述连接件中可具有至少一个支撑件，用于支撑连接件的上部和下部。所述至少一个支撑件优选为支撑肋板，位于连接件的腔体中。或者，可以为隔板形式，在连接件的内部限定出两个空间。所述两个空间中可以注入填充热绝缘材料。

从图2和3可以看出，本发明的窗体连接组件实际上是裸露在外部，并不是包埋在墙体混凝土中，由于窗体连接组件为金属件，其热绝缘性极差，因此对其中填充的热绝缘材料的热绝缘性能提出了很高的要求。

当所述支撑件为1个肋板或隔板时，所述连接件的横截面呈“工”字形。

所述窗户单元可以为玻璃板材。该窗户单元安装在窗框中。

优选地，所述连接件的扣接端部和/或栓固端部分别具有至少一个孔，用于注入热绝缘材料。

优选地，紧固件的端部具有凹陷部，连接件的扣接端部具有对向的向内折角，从而使得凹陷部与扣接端部可以密切相扣合。

优选地，连接件为铝异型材。

更优选地，所述紧固件和连接件由高强度铝合金制成。所述高强度铝合金包含：以重量百分数计，6.0-7.0％zn，0.5-1.0％mn，0.1-0.5％cr，1.5-2.0％mg，1.0-1.5％cu，0.2-0.5％ni，0.1-0.5％ti，0.1-0.5％ce，0.1-0.5％la，余量的al。

在本发明的所述合金中，稀土元素ce和la的加入除了起一定合金化的作用外，还可以与氢等气体和许多非金属产生较强的亲和作用，能生成熔点高的化合物，起一定除氢、精炼、净化作用，同时所述稀土元素可以起到变质的作用，并且可有效去除常规精炼方法难以去除的细小弥散的氧化夹杂物。

本发明人发现，加入ni可形成耐热性好的al9feni相，提高铝合金的耐热性，降低其热澎胀系数。

本发明的铝合金的最高拉伸强度可以达到450mpa以上，同时伸长率可以达到4.1％以上。

本发明的这种设计形式，与传统窗户连接结构相比，对紧固件和连接件的强度提出了较高要求，本申请人委托龙成集团进行了针对性开发，获得了上述铝合金。关于所述铝合金，同时将另行进行专利申请加以保护。

更优选地，所述螺栓的外部封有密封材料。所述密封材料为结构化硅酮。在一个特别优选的实施方案中，所述结构化硅酮为改性硅酮，其优选添加有3.0-5.0wt.％碳纳米管。与传统的硅酮相比，该结构化硅酮具有良好的耐候性，其寿命是市售普通硅酮胶的3倍以上。

上述窗体连接组件安装窗户单元的方法可以包括：(1)将紧固件嵌入并固定在支承体内；(2)将连接件的一侧的扣接端部通过扣接方式与所述紧固件扣接，将连接件的另一侧的栓固端部与窗框通过螺栓进行接合，在栓固端部与窗框通过螺栓进行接合之前或之后将窗户单元安装在窗框上；(3)通过扣接端部和/或栓固端部上的孔注入热绝缘材料，和将所述螺栓的外部用密封材料进行密封。

通过采用本发明的窗体连接组件，在需要进行窗框更换时，不需要破坏窗户周边的混凝土，操作简单，另外由于高强度合金的使用，确保了连接组件的强度，安全可靠；同时，由于使用了绝缘性能良好的热绝缘材料，使得该窗体连接组件具有广泛的应用，并且原位产生方法简单，可操作性强。

附图说明

图1是根据本发明方法获得的热绝缘材料的sem图，其中圆圈部分显示了膨胀石墨在基质中的分布；

图2是根据本发明的窗体连接组件的截面图；

图3是用本发明的窗体连接组件连接后的窗户产品的截面图。

具体实施方案

下面结合以下实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参考图1和2，本发明的窗体安装改进结构，包含铝挤型窗框3通过连接件2与嵌设于墙体40的混凝土41内的紧固件1相配设，连接件2的一侧设置有扣接端部21，该端部与紧固件1相接，另一侧透过栓固端部22与窗框3相连，窗框3可通过连接件2便捷地进行更换。紧固件1的端部设有y字凹槽11，连接件2的扣接端部21具有对向向内折角状，该y字凹槽11与扣接端部21可由此相互扣合实现固定。所述连接件内具有支撑隔板6，其在连接件的内部限定出前后两个空间，所述两个空间中可以注入填充热绝缘材料。连接件2的栓固端部22设有多个螺栓孔，该螺栓孔具有接合台面221，该窗框3设有与接合凸台221对应的窗框凸台31，该窗框凸台31设有多个螺栓孔与接合凸台221的螺栓孔对应，从而实现螺栓锁定。紧固件1和连接件2为本发明上述高强度铝合金材质，可利用钢钉或其它手段固定在墙内，在安装紧固件1与连接件2后，铺设磁砖42，在接合凸台221与窗框凸台31处注入结构化硅酮43，在想要更换窗框3时，除去结构化硅酮43，卸除螺丝44即可方便地拆换窗框。所述连接件的扣接端部和栓固端部分别具有至少一个扣接端部孔51和栓固端部孔52，通过所述孔注入填充热绝缘材料。

实施例2

将多元醇(即多元醇混合物，第一种多元醇为基于山梨醇的聚醚多元醇，具有480mgkoh/g的羟基值和0.08wt.％的水含量，第二多元醇为己二酸系聚酯多元醇，具有232mgkoh/g的羟基值和0.56wt.％的水含量，二者重量比为1:1)、式(i)所示酰胺化合物、水和硅酮表面活性剂混合，作为组分a；将作为组分b的多亚甲基多苯基多异氰酸酯和膨胀石墨的混合物加入到组分a中，搅拌10-30s，然后注入实施例1的具有注入孔的窗体连接组件的空腔中，使其在空腔中沿垂直方向自由膨胀，现场产生热绝缘材料。

通过检测发现，所述热绝缘材料由于良好的孔结构，具有非常好的热绝缘效果，导热系数为0.009w/(m.k)，除了具有良好的热绝缘效果外还具有良好的隔音、防震效果。

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