專利名稱：節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及節(jié)能建筑材料的制造，特別是一種節(jié)能防火建筑材料 納米聚脲^更泡體的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
隨著世界各國節(jié)能環(huán)保法律法規(guī)的不斷完善，要求建筑能耗不斷 降低，甚至要求盡量做到低能耗和零能耗。現(xiàn)有的建筑材料如果要實(shí) 現(xiàn)上述目標(biāo)，只能是采用增加保溫層厚度的方法來解決。但保溫層厚 度的增加，會(huì)導(dǎo)致成本上升和資源的浪費(fèi)以及安全使用性能的降低。 現(xiàn)有的保溫材料一方面由于手工施工中容易出現(xiàn)質(zhì)量事故，如保溫層的空鼓、脫落、開裂、滲水和熱工性能不穩(wěn)定等表現(xiàn)；另一方面由于 材料耐候性能差和耐火等級(jí)低，會(huì)造成使用壽命短和不安全。目前由 于聚氨酯硬泡體優(yōu)異的性能，使其大量應(yīng)用于建筑保溫隔熱中，但是 聚氨酯硬泡體中端羥基化合物必須添加大量的有機(jī)金屬和胺類催化 劑來提高其反應(yīng)活性。這些催化劑的揮發(fā)，會(huì)損傷施工人員的身體健 康和破壞生態(tài)環(huán)境。另一方面催化劑的加入調(diào)節(jié)凝膠時(shí)間，凝膠時(shí)間 太短，會(huì)影響與底材的附著力和粘接強(qiáng)度，更會(huì)造成聚氨酯硬泡體反 應(yīng)過快而引起燒芯現(xiàn)象?？傊?，現(xiàn)有的保溫節(jié)能材料和技術(shù)不僅不能 滿足人類對(duì)節(jié)能的高要求，而且還會(huì)給建筑節(jié)能工程留下許多質(zhì)量隱 患。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種性能良好的納米聚脲硬泡體建筑材料 的生產(chǎn)工藝，從而提高建筑物的高效保溫、節(jié)能、防火等性能。本發(fā)明的目的由以下方案來實(shí)現(xiàn)該節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生產(chǎn)工藝為首先將純 MDI (二苯基甲烷二異氰酸酯，下同)進(jìn)行氨基甲酸酯改性，生成端 基為端氨基的異氰酸酯基團(tuán)且官能度為2的MDI預(yù)聚體，作為A組份 料；再用氨苯氧基法將氯化硝基苯在強(qiáng)堿和極性溶劑的存在下，反應(yīng) 得到硝苯氧基封端的中間體，然后將中間體通過加氫反應(yīng)，使竭苯氧 基化合物還原為氨苯氧基的聚醚，并添加納米級(jí)Si02、水發(fā)泡劑、擴(kuò) 鏈劑、阻燃劑，混合均勻后作為B組份料；將A、 B兩組份料按體積 比A: B=l: 1混合均勻即可。上述A組份料是將純MDI在膦化物存在下，加熱至20(TC,部分 縮合脫去C02,生成有碳化二亞胺結(jié)構(gòu)的MDI改性產(chǎn)物，同時(shí)在反應(yīng) 中易生成少量脲酮亞胺，得MDI官能度為2 (或略大于2)的端氨基 MDI預(yù)聚物。上述A組份料的具體操作程序?yàn)樵诜磻?yīng)釜中加熱690kg的相對(duì) 質(zhì)量為1000的氯化乙亞胺聚醚，在9(TC下真空攪拌l~2h,脫去所 有水份，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至70°C;加入439kg的純MDI，反應(yīng)熱使 溫度升高至80°C 土4。C并保持此溫度l~2h，確保反應(yīng)完全，整個(gè)反 應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，生成的端氨基預(yù)聚物必須充入氮?dú)獗Ｗo(hù)，以上 操作合成的產(chǎn)物即為A組份料。上述B組份料的合成方法為氨苯氧基法，即將氯化硝基苯在強(qiáng)堿和極性溶劑的存在下，與聚醚多元醇反應(yīng)，得到聚醚被硝苯氧基封端 的中間體，然后將中間體通過加氫反應(yīng)，使硝苯氧基化合物還原為氨 苯氧基化合物。上述B組份料的具體操作程序?yàn)閷?60kg氯化硝基苯、 76kgNaOH、 210kg 二曱基亞砜在90。C反應(yīng)1 ~ 2h,反應(yīng)生成聚醚被硝 苯氧基封端的中間體；將在90。C下反應(yīng)的生成中間體再進(jìn)行真空攪 拌l 2h，脫去所有的水份；將670kg聚醚多元醇在90°C 士4。C下加 氳，在催化劑存在下繼續(xù)反應(yīng)1 ~2h,并真空脫水l 2h;在端氨基 聚醚中依次添加納米級(jí)Si02、水發(fā)泡劑、擴(kuò)鏈劑、阻燃劑，按重量比 例取料端氨基醚900份、無機(jī)納米SiOJ5份、水發(fā)泡劑5份、擴(kuò) 鏈劑15份、阻燃劑5份，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣礊锽組份料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)該建筑材料熱工性能及安全耐候性較好，其導(dǎo)熱 系數(shù)小(0. 018 ~ 0. 022w/m k)。聚脲硬泡體為端氨基化合物，不含 催化劑，快速固化且100%固含量，不含任何揮發(fā)性有機(jī)物voCl，對(duì)環(huán) 境友好，理化性能優(yōu)異，特別是端氨基化合物中含N"阻燃性能優(yōu)異。 噴涂在建筑物外墻上可提高建筑墻體的保溫、節(jié)能、防火等性能。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明中的建筑材料由A組份料及B組份料按體積比A: B=l: 1混 合而成。A組份料的制作工藝為將純MDI在膦化物存在下，加熱至 200°C,部分縮合脫去C02,生成有碳化二亞胺結(jié)構(gòu)的MDI改性產(chǎn)物， 同時(shí)在反應(yīng)中易生成少量脲酮亞胺，得MDI官能度為2或略大于2的 端氨基MDI預(yù)聚物。具體操作程序?yàn)棰?在反應(yīng)釜中加熱690kg的相對(duì)質(zhì)量為1000的氯化乙亞胺聚 醚，在9(TC下，真空攪拌l 2h,脫去所有的水份；② 氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至7(TC;③ 加入435kg的純MDI,反應(yīng)熱使溫度升高至80°C 土4。C并保持 此溫度l-2h，確保反應(yīng)完全。整個(gè)反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，生成的 端氨基預(yù)矛物必須充入氮?dú)獗Ｗo(hù)。此方法合成的產(chǎn)物即為納米聚脲硬泡體的A組份料。 該材料B組份料的制作工藝為合成方法為氨苯氧基法。氯化硝基苯在強(qiáng)堿和極性溶劑的存在 下，與聚醚多元醇反應(yīng)，得到聚醚被硝苯氧基封端的中間體，然后將 中間體通過加氬反應(yīng)，使硝苯氧基化合物還原為氨苯氧基化合物。具體操作程序?yàn)棰?將560kg氯化硝基苯、76kgNaOH、 210kg 二曱基亞石風(fēng)在90°C 反應(yīng)1 ~ 2h,反應(yīng)生成聚醚被硝苯基封端的中間體。② 將在90。C下反應(yīng)的生成中間體再進(jìn)行真空攪拌1 ~ 2h，脫去 所有的水份。③ 將670kg聚醚多元醇在9(TC土4。C下加氫，在催化劑存在下 繼續(xù)反應(yīng)l 2h，并真空脫水l 2h。合成的氨苯氧基封端的端氨基 聚醚具有粘度低、反應(yīng)活性高的特點(diǎn)。在端氨基聚醚中依次添加納米 級(jí)Si02、水發(fā)泡劑、擴(kuò)鏈劑、阻燃劑，其比例為重量比，各料為端 氨基聚醚900份、無機(jī)納米Si0275份、水發(fā)泡劑5份、擴(kuò)鏈劑15份、 阻燃劑5份，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣礊锽組份料。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生產(chǎn)工藝，其特征在于首先將純二苯基甲烷二異氰酸酯MDI進(jìn)行氨基甲酸酯改性，生成端基為端氨基的異氰酸酯基團(tuán)且官能度為2的MDI預(yù)聚體，作為A組份料；再用氨苯氧基法將氯化硝基苯在強(qiáng)堿和極性溶劑的存在下，反應(yīng)得到硝苯氧基封端的中間體，然后將中間體通過加氫反應(yīng)，使硝苯氧基化合物還原為氨苯氧基的聚醚，并添加納米級(jí)SiO2、水發(fā)泡劑、擴(kuò)鏈劑、阻燃劑，混合均勻后作為B組份料；將A、B兩組份料按體積比A∶B＝1∶1混合均勻即可。
2. 按權(quán)利要求1所述的節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生 產(chǎn)工藝，其特征在于上述A組份料是將純MDI在膦化物存在下，加 熱至20(TC,部分縮合脫去C02,生成有碳化二亞胺結(jié)構(gòu)的MDI改性 產(chǎn)物，得MDI官能度為2的端氨基MDI預(yù)聚物。
3. 按權(quán)利要求1所述的節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生 產(chǎn)工藝，其特征在于上述A組份料的具體操作程序?yàn)樵诜磻?yīng)釜中 加熱690kg的相對(duì)質(zhì)量為100G的氯化乙亞胺聚醚，在90。C下真空攪 拌l 2h，脫去所有水^盼，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下冷卻至70°C;加入439kg的 純MDI,反應(yīng)熱使溫度升高至80°C ± 4。C并保持此溫度1 ~ 2h，確保 反應(yīng)完全，整個(gè)反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，生成的端氨基預(yù)聚物必須充 入氮?dú)獗Ｗo(hù)，以上#:作合成的產(chǎn)物即為A組份料。
4. 按權(quán)利要求1所述的節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生 產(chǎn)工藝，其特征在于上述B組份料的合成方法為氨苯氧基法，即將氯化硝基苯在強(qiáng)堿和極性溶劑的存在下，與聚酸多元醇反應(yīng)，得到聚 醚被硝苯氧基封端的中間體，然后將中間體通過加氬反應(yīng)，使硝苯氧 基化合物還原為氨苯氧基化合物。
5.按權(quán)利要求1所述的節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生 產(chǎn)工藝，其特征在于上述B組份料的具體操作程序?yàn)閷?60kg氯 化硝基苯、76kgNaOH、 210kg 二曱基亞砜在90。C反應(yīng)1 ~ 2h,反應(yīng)生 成聚醚被硝苯基封端的中間體；將在90。C下反應(yīng)的生成中間體再進(jìn) 行真空攪拌1 ~ 2h,脫去所有的水份；將670kg聚醚多元醇在90°C ± 4。C下加氫，在催化劑存在下繼續(xù)反應(yīng)l~2h，并真空脫水l 2h;在 端氨基聚醚中依次添加納米級(jí)Si02、水發(fā)泡劑、擴(kuò)鏈劑、阻燃劑，按 重量比例取料端氨基醚900份、無機(jī)納米Si0275份、水發(fā)泡劑5 份、擴(kuò)鏈劑15份、阻燃劑5份，充分?jǐn)嚢杈鶆蚣礊锽組份料。
全文摘要
一種節(jié)能防火建筑材料納米聚脲硬泡體的生產(chǎn)工藝，首先將純MDI進(jìn)行氨基甲酸酯改性，生成端基為端氨基的異氰酸酯基團(tuán)且官能度為2的MDI預(yù)聚體，作為A組份料；再用氨苯氧基法將氯化硝基苯在強(qiáng)堿度和極性溶劑的存在下，反應(yīng)得到硝苯氧基封端的中間體；然后將中間體通過加氫反應(yīng)，使硝苯氧基化合物還原為氨苯氧基的聚醚，并添加納米級(jí)SiO₂、水發(fā)泡劑、擴(kuò)鏈劑、阻燃劑，混合均勻后作為B組份料；將A、B兩組份料按體積比A∶B＝1∶1混合均勻即可。本發(fā)明所生產(chǎn)的建筑材料具有保溫、節(jié)能、阻燃等特性，可噴涂于建筑物的外墻體，使其具有節(jié)能防火等功能。
文檔編號(hào)C08L75/00GK101215415SQ20081004666
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者黃菁華 申請(qǐng)人:武漢德麗寶建筑節(jié)能技術(shù)有限公司