本发明涉及聚氨酯保温材料领域，具体地，涉及改性聚氨酯保温材料及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯保温材料作为一种常用的保温材料类型，不仅使用范围广泛，且使用量极大，同时，其也常常被用于作为建筑用材料使用。而在使用过程中，其保温性能将大大决定其使用的范围的广泛性，尤其是在一些要求较高的环境中，对其保温性能则会具有更高的要求。因此，提供一种具有更好的保温性能，相较于一般的聚氨酯保温材料的导热系数更低的改性聚氨酯保温材料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。技术实现要素：针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中一般的聚氨酯保温材料往往保温性能难以满足更高的要求的问题，从而提供一种具有更好的保温性能，相较于一般的聚氨酯保温材料的导热系数更低的改性聚氨酯保温材料及其制备方法。为了实现上述目的，本发明提供了一种改性聚氨酯保温材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：1)在溶剂存在的条件下，将十六烷基三甲基溴化铵和蒙脱土混合反应1-5h后，取沉淀物m1；2)将步骤1)中制得的沉淀物m1置于铝盐溶液和/或镁盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；3)将步骤2)中制得的沉淀物m2置于温度为200-400℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土；4)将步骤3)中制得的改性蒙脱土、纳米碳酸钙、气相法白炭黑和聚醚多元醇混合，制得混合物m3；5)将步骤4)中制得的混合物m3、催化剂、发泡剂和异氰酸酯混合发泡，制得改性聚氨酯保温材料。本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的改性聚氨酯保温材料。通过上述技术方案，本发明在溶剂存在的条件下，将十六烷基三甲基溴化铵和蒙脱土混合反应，使得十六烷基三甲基溴化铵可以对蒙脱土进行改性，置换出蒙脱土层间的大量镁铝等无机离子，并且在蒙脱土之间插进烷基，增大蒙脱土各层面之间的差距，再进一步将上述沉淀物置于铝盐溶液和/或镁盐溶液中浸泡后焙烧，制得改性蒙脱土，再将上述改性蒙脱土与纳米碳酸钙和气相法白炭黑共同与聚醚多元醇混合后，再与异氰酸酯在催化剂和发泡剂存在的条件下混合发泡，使得通过上述材料和方式制得的改性聚氨酯保温材料具有更好的保温效果，其导热系数相较于常规的聚氨酯保温材料更高。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供了一种改性聚氨酯保温材料的制备方法，其中，所述制备方法包括：1)在溶剂存在的条件下，将十六烷基三甲基溴化铵和蒙脱土混合反应1-5h后，取沉淀物m1；2)将步骤1)中制得的沉淀物m1置于铝盐溶液和/或镁盐溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2；3)将步骤2)中制得的沉淀物m2置于温度为200-400℃的条件下焙烧，制得改性蒙脱土；4)将步骤3)中制得的改性蒙脱土、纳米碳酸钙、气相法白炭黑和聚醚多元醇混合，制得混合物m3；5)将步骤4)中制得的混合物m3、催化剂、发泡剂和异氰酸酯混合发泡，制得改性聚氨酯保温材料。本发明在溶剂存在的条件下，将十六烷基三甲基溴化铵和蒙脱土混合反应，使得十六烷基三甲基溴化铵可以对蒙脱土进行改性，置换出蒙脱土层间的大量镁铝等无机离子，并且在蒙脱土之间插进烷基，增大蒙脱土各层面之间的差距，再进一步将上述沉淀物置于铝盐溶液和/或镁盐溶液中浸泡后焙烧，制得改性蒙脱土，再将上述改性蒙脱土与纳米碳酸钙和气相法白炭黑共同与聚醚多元醇混合后，再与异氰酸酯在催化剂和发泡剂存在的条件下混合发泡，使得通过上述材料和方式制得的改性聚氨酯保温材料具有更好的保温效果，其导热系数相较于常规的聚氨酯保温材料更高。在本发明的一种优选的实施方式中，步骤1)中，所述溶剂选自水和/或乙醇。进一步优选的实施方式中，步骤1)中，混合过程为将十六烷基三甲基溴化铵和溶剂在搅拌条件下混合并升温至60-80℃后，向其中加入蒙脱土混合。在本发明的另一优选的实施方式中，相对于100ml的所述溶剂，所述十六烷基三甲基溴化铵的用量为2-5g，所述蒙脱土的用量为8-15g。一种更为优选的实施方式中，步骤2)中，所述铝盐选自硝酸铝和/或氯化铝，所述镁盐选自硝酸镁和/或硫酸镁。进一步优选的实施方式中，步骤2)中还包括将沉淀物m2进行烘干，且烘干过程为置于温度为80-120℃的条件下进行。更为优选的实施方式中，步骤3)中焙烧时间为2-3h。在本发明的另一优选的实施方式中，步骤4)中，相对于100重量份的所述聚醚多元醇，所述改性蒙脱土的用量为10-30重量份，所述纳米氧化钙的用量为3-10重量份，所述气相法白炭黑的用量为5-15重量份。一种优选的实施方式中，步骤5)中，相对于100重量份的所述混合物m3，所述催化剂的用量为2-5重量份，所述发泡剂的用量为5-10重量份，所述异氰酸酯的用量为80-100重量份。这里的发泡剂和催化剂的类型可以为本领域常规使用的聚氨酯材料的发泡剂和催化剂，在此不多作赘述。本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的改性聚氨酯保温材料。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11)将2g十六烷基三甲基溴化铵和100ml水在搅拌条件下混合并升温至60℃后，向其中加入8g蒙脱土混合反应1h后，取沉淀物m1；2)将步骤1)中制得的沉淀物m1置于硝酸铝溶液和硝酸镁溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2并置于温度为80℃的条件下烘干；3)将步骤2)中制得的沉淀物m2置于温度为200℃的条件下焙烧2h，制得改性蒙脱土；4)将步骤3)中制得的10重量份改性蒙脱土、3重量份纳米碳酸钙、5重量份气相法白炭黑和100重量份聚醚多元醇混合，制得混合物m3；5)将100重量份步骤4)中制得的混合物m3、2重量份催化剂、5重量份发泡剂和80重量份异氰酸酯混合发泡，制得改性聚氨酯保温材料a1。实施例21)将5g十六烷基三甲基溴化铵和100ml乙醇在搅拌条件下混合并升温至80℃后，向其中加入15g蒙脱土混合反应5h后，取沉淀物m1；2)将步骤1)中制得的沉淀物m1置于硝酸铝溶液和硝酸镁溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2并置于温度为120℃的条件下烘干；3)将步骤2)中制得的沉淀物m2置于温度为400℃的条件下焙烧3h，制得改性蒙脱土；4)将步骤3)中制得的30重量份改性蒙脱土、10重量份纳米碳酸钙、15重量份气相法白炭黑和100重量份聚醚多元醇混合，制得混合物m3；5)将100重量份步骤4)中制得的混合物m3、5重量份催化剂、10重量份发泡剂和100重量份异氰酸酯混合发泡，制得改性聚氨酯保温材料a2。实施例31)将3g十六烷基三甲基溴化铵和50ml水，以及50ml乙醇在搅拌条件下混合并升温至70℃后，向其中加入12g蒙脱土混合反应3h后，取沉淀物m1；2)将步骤1)中制得的沉淀物m1置于硝酸铝溶液和硝酸镁溶液中混合后取沉淀，制得沉淀物m2并置于温度为100℃的条件下烘干；3)将步骤2)中制得的沉淀物m2置于温度为300℃的条件下焙烧3h，制得改性蒙脱土；4)将步骤3)中制得的20重量份改性蒙脱土、7重量份纳米碳酸钙、10重量份气相法白炭黑和100重量份聚醚多元醇混合，制得混合物m3；5)将100重量份步骤4)中制得的混合物m3、3重量份催化剂、8重量份发泡剂和90重量份异氰酸酯混合发泡，制得改性聚氨酯保温材料a3。实施例4按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，步骤1)中混合过程为直接置于20℃的条件下混合，制得改性聚氨酯保温材料a4。实施例5按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，所述十六烷基三甲基溴化铵的用量为1g，且步骤3)中焙烧时间为1h，制得改性聚氨酯保温材料a5。实施例6按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，步骤4)中所述改性蒙脱土的用量为5重量份，所述纳米氧化钙的用量为1重量份，所述气相法白炭黑的用量为2重量份，制得改性聚氨酯保温材料a6。对比例1按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，不加入十六烷基三甲基溴化铵，制得改性聚氨酯保温材料d1。对比例2按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，不加入十六烷基三甲基溴化铵，制得改性聚氨酯保温材料d2。对比例3按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，不加入纳米碳酸钙、气相法白炭黑，制得改性聚氨酯保温材料d3。测试例将上述a1-a6和d1-d3分别检测其导热系数，得到的结果如表1所示。表1编号导热系数(w/m·k)a10.014a20.015a30.013a40.020a50.019a60.020d10.036d20.035d30.022以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12