本发明属于树木养护类高分子材料,具体涉及用于树木养护的高分子材料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、随着城市化进程的加快,城市绿化面积增加,树木的养护成为重要的环境保护内容。作为新型行业的绿化养护,涂白也是其极为重要的一项内容。树木涂白可以起到防冻害、防日灼、防枝干病害、防虫防病菌、美化园林等功能,目前常用的涂白剂以石灰作为主要成分,应用上有刷涂和喷涂两种方式,配制涂白剂的过程中,要搅拌均匀,避免不溶解现象。涂白剂应随配随用,否则易干结;喷涂涂白剂时,一定要充分搅拌溶解后,方可使用,以免堵塞喷头;涂白剂不能与杀虫杀菌剂一起混用。大多数杀虫杀菌剂都是酸性的,而涂白剂是碱性的,一起使用,容易失去药效。
2、现有的树木养护材料涂白剂存在使用效果不佳、使用寿命短、成本高等问题。因此,开发一种新型树木养护材料,以提高树木的生长质量和生存率,降低养护成本,具有重要的实际意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种用于树木养护的高分子材料,其养护效果好、保质期限长、易于操作;此养护材料为环保的a、b双组分,两组分均为澄清透明稳定均一的液体,配制好后保质期可长达半年;喷涂工艺快速成型,使用效率高,并且不会存在堵塞喷头的情况;材料具有优异的保温性能和尺寸稳定性,其本身具有防虫蛀效果,也可与杀虫杀菌剂一起使用,不会破坏药效;同时此具备一定的阻燃功能,可以避免树木的火灾伤害。
2、本发明还提供其制备方法,简单易行,适合大规模生产。
3、本发明所述的用于树木养护的高分子材料,由质量比为1:(0.9~1.1)的a组分和b组分组成,其中:
4、a组分包含以下成分和重量份数:
5、聚醚多元醇a:40~70份;
6、聚醚多元醇b:5~15份;
7、聚醚多元醇c:5~15份;
8、聚醚多元醇d:5~20份;
9、聚醚多元醇e:5~20份;
10、助剂:2~7份;
11、泡沫稳定剂:2~2.5份;
12、催化剂:6~8份;
13、化学发泡剂:3~3.5份;
14、阻燃剂:25~30份;
15、b组分为多亚甲基多苯基多异氰酸酯;
16、所述聚醚多元醇a官能度为4.2,羟值均值为440mgkoh/g;优选山东一诺威新材料有限公司的inovol r4110;
17、所述聚醚多元醇b为特种聚醚多元醇,羟值均值为400mgkoh/g,粘度为5000mpa•s;
18、所述聚醚多元醇c官能度为4,羟值均值为750mgkoh/g;优选山东一诺威新材料有限公司的inovol r403;
19、所述聚醚多元醇d官能度为7.6,羟值均值为370mgkoh/g;优选山东一诺威新材料有限公司的inovol r8037;
20、所述聚醚多元醇e官能度为3,羟值均值为168mgkoh/g;优选山东一诺威新材料有限公司的inovol c310。
21、所述聚醚多元醇b是以曼尼希碱和小分子醇作为复合起始剂,在碱性催化剂作用下,与环氧烯烃化合物进行反应所得。
22、所述聚醚多元醇b的制备方法为:
23、步骤1:加入质量比为2.3:4.2:5.3:1的双酚a、二乙醇胺、37wt.%甲醛水溶液、甲醇溶剂,,在105℃下反应3h得到双酚a曼尼希碱;
24、步骤2:将质量比为1:3.9三聚氰胺和37wt.%甲醛水溶液,在70℃下反应2h后脱除水分,制得三聚氰胺甲醛溶液;
25、步骤3:将质量比为100:30:86:1.4的双酚a曼尼希碱、三聚氰胺甲醛溶液、甘油、n,n-二甲基苄胺,加入反应容器中,滴加环氧丙烷,在100℃下进行聚合反应,得到聚醚多元醇b,羟值均值为400mgkoh/g,粘度为5000mpa•s。
26、所述助剂为碳酸二甲酯。
27、所述泡沫稳定剂为b84823(赢创特种化学(上海)有限公司)、h3565(中山市东峻化工有限公司)、m8860(南京美思德新材料有限公司)中的一种或多种,优选b84823。
28、所述催化剂为pt303、三乙烯二胺、1,4-二甲基哌嗪、异辛酸钾、二月桂酸二丁基锡、甲酸季铵盐和醋酸钾中的一种或多种。优选的,所述催化剂为pt303(赢创特种化学(南京)有限公司)、三乙烯二胺(河北合汇高新材料有限公司)、二月桂酸二丁基锡(贵州名泰化工科技有限公司)、醋酸钾(淄博瑞诺新材料股份有限公司)的混合物。
29、所述化学发泡剂为水。
30、所述阻燃剂为添加型阻燃剂fr101、fr102、fr707(上海奇克氟硅材料有限公司)中的一种或多种,优选fr102。
31、所述用于树木养护的高分子材料具有以下物理性能:
32、密度≥40kg/m³;
33、导热系数≤0.03w/(m•k);
34、尺寸稳定性≤3%;
35、吸水率≤5%;
36、氧指数≥24%。
37、本发明所述的用于树木养护的高分子材料的制备方法,包括以下步骤:
38、(1)组分a的制备:将聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚醚多元醇c、聚醚多元醇d、聚醚多元醇e、助剂、泡沫稳定剂、催化剂、化学发泡剂和阻燃剂加入反应釜中,在常温下搅拌混合均匀,得到a组分,并将其密封保存;
39、(2)组分b的制备:取多亚甲基多苯基多异氰酸酯作为b组分,优选万华化学集团股份有限公司的pm200。
40、本发明所述的用于树木养护的高分子材料的应用,包括以下步骤:将a、b组分混合后喷涂于需要养护的树木躯干部位,待其凝固。
41、与现有技术相比,本发明有益效果如下:
42、1.本发明的树木养护材料不仅能够提供有效的保护,保温和防虫蛀功能,还能够通过其优异的物理性能,如低导热系数和优良的尺寸稳定性,提供良好的耐候性和耐水解性,从而有利于树木的健康成长,并且具有阻燃功能,提高树木的抗火灾能力。
43、2.本发明选用水作为化学发泡剂,不含任何物理发泡剂,具有零臭氧破坏潜值(odp)和极低全球气候变暖潜值(gwp),绿色环保无污染。
44、3.本发明中添加的小分子碳酸二甲酯,在发泡过程中,具有较快的蒸发速度可以缓冲热量,有效地抑制了a、b组分反应过程中二氧化碳的逸出,使得泡沫尺寸稳定性更好,同时有效地改善了材料的导热性能,促使材料保温性能的提升。
45、4.本发明中所用自制聚醚多元醇b,苯环结构有效地提高了材料的尺寸稳定性;含氮杂环结构提高了阻燃性能,聚醚多元醇b的加入,使得材料具有极优的耐候性及阻燃性能。
46、5.本发明中所用聚醚多元醇d,官能度为7.6,平均羟值为370mgkoh/g,属于高官低羟类聚醚多元醇,高官能度有效提高材料的尺寸稳定性,低羟值,有效地降低了a、b组分的反应热,对材料的保温性能有益。
47、6.本发明a、b组分均为均一透明的液体,配制好后保质期可长达半年,喷涂工艺快速成型,使用效率高,不会存在堵塞喷头的情况;本发明在使用过程中操作简单,材料本身具有防虫蛀效果,也可与杀虫杀菌剂一起使用,不会破坏药效,在储存、使用、应用上都易于实现。