专利名称：金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材的制备方法。该方 法制备的金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材比传统的金属面板聚氨酯墙体板 材在建筑节能方面具有明显的提高，除具有重量轻、强度大、刚度大、隔热、隔音、耐疲劳等 突出的优点，还具有相变储能的特点。
背景技术：
相变储能材料技术是近年来建筑领域新兴的研究热点，该技术对节能、解决能源 紧张、提高人民生活质量有着重要的应用价值。相变储能材料是是指在其物相变化过程中， 可以从环境中吸收热(冷)量或者向环境中放出热(冷)量，从而达到能量的储存和释放 的目的，与显热储能相比，相变储能具有储能密度高、体积小巧、温度控制恒定、节能效果显 著、相变温度选择范围宽、易于控制等优点。相变材料应用于建筑节能受到了相关学者的重视，取得了快速的发展。但仍然存 在一些问题亟待解决，比如相变焓值较低，热稳定性有待提高，相变材料易分相、渗漏等。因 此，提高储热能力，改善热稳定性，避免相变材料分离、渗漏，将是研究的重点。
发明内容
本发明涉及一种金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材的制备方法。该方 法制备的金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材比传统的金属面板聚氨酯墙体板 材在建筑节能方面具有明显的提高，除具有重量轻、强度大、刚度大、隔热、隔音、耐疲劳等 突出的优点，还具有固-固相变储能的特点。该材料可广泛应用于建筑节能，可以作为活动 板房的墙体材料，建筑内、外保温层，室内隔板等。本发明解决上述问题和实现上述目的的方法是以聚氨酯固-固相变储能材料作 为芯材，以金属板材(彩钢板、铝合金板)作为面材，加工制备金属面板聚氨酯固-固相变 储能轻质墙体板材。其中聚氨酯固-固相变储能材料是以聚氨酯硬段实现宏观上的固-固 相变，以聚乙二醇为软段进行储能。板材的制备方法，依次按下列步骤进行1、芯材的制备(1) PEG (分子量1000-20000，30-90份)用硅胶干燥剂干燥M小时后，30_60°C恒 温溶于适量丙酮，搅拌均勻，制成丙酮溶液；异氰酸酯(异氰酸根的物质的量为PEG和羟基 化合物(如聚醚多元醇)或多羟基化合物中羟基的物质的量的1 1. 5倍)溶于适量丙酮， 在氮气保护下加入到PEG的丙酮溶液，搅拌，加热回流2-3小时，得预聚物。(2)经计算得羟基化合物(如聚醚多元醇)或多羟基化合物的加入量。恒温 30-60°C取适量羟基化合物，制成丙酮溶液，加入预聚物溶液中。氮气保护下，搅拌，加热 回流2-3小时。蒸出部分丙酮，将所得溶液灌入模具，40-80°C烘干M-48小时，得聚氨酯 固-固相变储能材料。
2、面材的选用面材可选用建筑类通用的金属板，如彩钢板、铝合金板等。彩钢板是指彩涂钢板，彩涂钢板是一种带有有机涂层的钢板，具有耐蚀性好，色彩 鲜艳，外观美观，加工成型方便并且具有钢板原有的强度等优点，成本也较低。对彩钢板的 具体性能要求已形成国家标准GB/T 12754-2006《彩色涂层钢板及钢带》。用于活动板房或者集装箱的铝合金板一般为l_2mm厚的Al-Mn或Al-Mg系合金 等。与同为金属板的彩钢板相比，铝合金板的优点在于密度小，但其强度较小，在活动板房 结构中，铝合金一般作为结构件和装饰品，较少用于面板材料，但在特殊情况下，铝合金板 作为夹层结构的最外层，在夹芯材料的配合下，可以达到比较理想的实用效果。面材的具体选用，要根据板材的用途、规格、强度要求等确定。3、面材与芯材的复合复合方法一般为三类，螺栓等固定、粘合剂粘合以及直接浇铸复合。4、切割成型本发明的优点与积极效果在于用该方法制备的该方法制备的金属面板聚氨酯 固-固相变储能轻质墙体板材比传统的金属面板聚氨酯墙体板材在建筑节能方面具有明 显的提高，除具有重量轻、强度大、刚度大、隔热、隔音、耐疲劳等突出的优点，还具有相变储 能的优点(相变焓为40-150J/g，相变温度可根据实际需要在18-80°C范围内调整)。该材 料可广泛应用于建筑节能，可以作为活动板房的墙体材料，建筑内、外保温层，室内隔板等。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明实施例1(1)芯材的制备a、PEG (分子量2000,60份)用硅胶干燥剂干燥M小时后，恒温40°C溶于适量丙 酮，搅拌均勻，制成丙酮溶液；TDI (40份，异氰酸根的物质的量为PEG和聚醚多元醇中羟基 的物质的量的1.05倍)溶于适量丙酮，在氮气保护下加入到PEG的丙酮溶液，搅拌，加热回 流2小时，得预聚物。b、经计算得聚醚多元醇的加入量。恒温40°C取适量聚醚多元醇，制成丙酮溶液，加 入预聚物溶液中。氮气保护下，搅拌，加热回流2小时。蒸出部分丙酮，将所得溶液70°C烘 干M小时，得聚氨酯固-固相变储能材料。(2)面材的选用面材可选用2mm彩钢板。(3)面材与芯材的复合使用建筑用水性粘合剂粘合。(4)切割成型该方法制备的板材升温与降温的相变焓分别为27°C和21°C，可用于普通民用活 动板房。实施例2 按照上述实施例1的工艺方法步骤，在芯材与板材复合前，在芯材向外的一面在复合一层普通高分子芯材(如聚氨酯发泡材料、聚苯乙烯发泡材料、聚乙烯发泡材料等)。该方法制备的板材具有更高的保温性能，可以用于要求较高的高档板房的修建。实施例3 按照上述实施例1的工艺方法步骤，将TDI调整为MDI。实施例4 按照上述实施例1的工艺方法步骤，将聚醚多元醇调整为季戊四醇。实施例5 按照上述实施例1的工艺方法步骤，将PEG2000替换为PEG3000。
权利要求
1.金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材的制备方法，其特征是由下列两部分 组成以聚氨酯固-固相变储能材料作为芯材，以金属板材作为面材。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯固-固相变储能材料是聚乙二醇(分子量 1000-20000)软段与聚氨酯硬段嵌段共聚的聚合物。
3.根据权利要求1所述的金属板材包括彩钢板、铝合金板。
4.根据权利要求2所述的聚氨酯硬段是由羟基化合物或多羟基化合物和异氰酸酯聚 合制备的。
5.根据权利要求4所述的异氰酸酯是用于制备聚氨酯的甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯 基甲烷_4，4' -二异氰酸酯(MDI)、连(二)茴香二异氰酸酯(DADI)、己二异氰酸酯(HDI)、 间苯二甲撑二异氰酸酯(M-XDI)、1，5'-萘二异氰酸酯(NDI)、多次甲基多苯基多异氰酸酯 (PAPI) —系列具有异氰酸酯基团(-NC0)的一种、两种或者两种以上混合的有机化合物。
6.根据权利要求4所述的羟基化合物或多羟基化合物是用于制备聚氨酯的二元醇、三 元醇、多元醇、聚醚、聚醚多元醇及聚酯多元醇一系列含羟基的一种、两种或两种以上混合 的化合物。
7.根据权利要求3所述的彩钢板是指彩涂钢板，彩涂钢板是一种带有有机涂层的钢 板，具有耐蚀性好，色彩鲜艳，外观美观，加工成型方便并且具有钢板原有的强度等优点，成 本也较低。彩涂钢板的基板为冷轧基板，热镀锌基板和电镀锌基板。涂层种类可分为聚酯、 硅改性聚酯，偏聚二氟乙烯和塑料溶胶。彩涂钢板的表面状态可分为涂层板、压花板和印花 板。彩钢板是市场上最常见的一种活动板房墙面板蒙皮，此外还用于钢结构厂房、机场、库 房和冷冻等工业及商业建筑的屋顶墙面和门等。对彩钢板的具体性能要求已形成国家标准 GB/T12754-2006《彩色涂层钢板及钢带》。
8.根据权利要求3所述的铝合金板一般为l_2mm厚的Al-Mn或Al-Mg系合金。
9.根据权利要求1所述的聚氨酯固-固相变储能材料的制备方法，依次按下列步骤进 行(1)PEG(分子量1000-20000，30-90份)用硅胶干燥剂干燥24h后，30_60°C恒温溶于 适量丙酮，搅拌均勻，制成丙酮溶液；异氰酸酯(异氰酸根的物质的量为PEG和羟基化合物 (如聚醚多元醇)或多羟基化合物中羟基的物质的量的1 1. 5倍)溶于适量丙酮，在氮气 保护下加入到PEG的丙酮溶液，搅拌，加热回流2-池，得预聚物。(2)经计算得羟基化合物(如聚醚多元醇)或多羟基化合物的加入量。恒温30-60°C 取适量羟基化合物，制成丙酮溶液，加入预聚物溶液中。氮气保护下，搅拌，加热回流2-池。 蒸出部分丙酮，将所得溶液灌入模具，40-80°C烘干Μ-4 !，得聚氨酯固-固相变储能材料。
全文摘要
本发明涉及一种金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材的制备方法。该方法制备的金属面板聚氨酯固-固相变储能轻质墙体板材比传统的金属面板聚氨酯墙体板材在建筑节能方面具有明显的提高，除具有重量轻、强度大、刚度大、隔热、隔音、耐疲劳等突出的优点，还具有固-固相变储能的特点。该材料可广泛应用于建筑节能，可以作为活动板房的墙体材料，建筑内、外保温层，室内隔板等。
文档编号C09K5/02GK102127948SQ201010005339
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者吕珍珍, 李青山, 洪伟, 赵玉杰, 马龙 申请人:洪伟