一種保溫材料的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明設及保溫材料領域，尤其設及一種保溫材料。
【背景技術】
[0002] 隨著能源日益緊缺和環保壓力的不斷增大，世界各國都開始力推開發可再生能 源，其中太陽能為利用和開發最廣、發展前景最好的可再生能源，現已廣泛應用于各行各 業，太陽能熱水器行業就是其中之一。我國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣 闊，目前已是世界上太陽能熱水器的第一使用國和生產國。
[0003] 眾所周知，對太陽能熱水器來說，水箱保溫材料的選擇是至關重要的，目前能用作 水箱的保溫材料主要有聚氨醋泡沫、酪醒泡沫、超細纖維等。聚氨醋泡沫是由異氯酸醋與聚 酸組合物混合誘注至模具或水箱空腔內發泡制得，其中聚酸組合物含有聚酸多元醇、發泡 劑、催化劑、固化劑、阻燃劑、穩定劑等，由于聚氨醋泡沫具有成型工藝簡單、導熱系數低等 優勢，是水箱主要采用的保溫材料。
[0004] 木質素結構中含有醇徑基，可W替代部分多元醇與異氯酸醋進行反應制備聚氨醋 硬泡，但由于徑基含量較低，導致其活性較低，限制了其應用；另外，在制備聚氨醋泡沫的過 程中，木質素常W大分子顆粒形式分散在多元醇當中，導致反應性能的下降W及泡孔的不 均勻，于是要想在聚氨醋中大量使用木質素，就必須解決好木質素的溶解問題。
[0005] 植物油的主要分子組成為Ξ酷基甘油醋，還有少量游離脂肪酸和部分甘油醋、 0.1-0.5%的憐脂、生育酪和維生素 E。一般來說，植物油中的油酸含量越高，亞油酸和亞麻酸 含量越低，其氧化穩定性越好。植物油分子中含有大量的碳碳雙鍵，植物油的氧化機理主要 表現為活潑的締丙基反應，運正是其氧化穩定性差的主要原因。植物油大部分由穩定原料 得到，因此是一種合算的聚氨醋原料，缺點是它缺乏與異氯酸醋反應所必需的活潑氨，故需 要對植物油進行改性。
[0006] 聚氨醋硬泡沫在生產過程中，因其本身特性、生產工藝W及生產工人操作技能等 各方面的原因，普遍存在泡沫收縮的問題，容易導致泡沫與外殼部分脫落或全部脫落，最終 導致外殼變形，真空管口泡沫開裂，更有甚者，內膽和外殼之間的聚氨醋硬泡沫橫向或縱向 開裂，大大地降低了水箱的保溫效果。

【發明內容】

[0007] 本發明的發明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種保溫材料。該保溫材料擁 有更優良的抗壓強度、拉伸強度等力學性能，同時克服了發泡成型后收縮性大的缺點，避免 水箱變形、起鼓起愣甚至開裂的現象，并保證了熱水器水箱的保溫性能。
[000引本發明是通過W下技術方案實現的： 一種保溫材料，所述保溫材料由W下重量分數的原料混合發泡而得：1,6-己二異氯酸 醋70~100份，聚酸多元醇140~80份，聚酸多元醇Π 10~30份，膨脹賠石3~6份，納米二氧化娃5 ~8份，二氯氣乙燒10~20份，催化劑1~5份，泡沫穩定劑1~5份;所述聚酸多元醇I為木質素聚 酸多元醇，所述聚酸多元醇π為由改性棟桐油為起始劑、環氧丙烷為聚合單體聚合而成的 聚酸多元醇。
[0009] 進一步地，所述膨脹賠石的粒徑為40~70目。
[0010] 進一步地，所述納米二氧化娃為二氧化娃納米線或空屯、介孔二氧化娃納米球。
[0011] 進一步地，所述催化劑為二乙醇單異丙醇胺或徑乙基乙二胺。
[0012] 進一步地，所述泡沫穩定劑為有機娃類泡沫穩定劑。
[0013] 進一步地，所述聚酸多元醇I的官能度為4.5~5.0，其徑值為370~410mgK0H/g，其按 照W下重量份數的原料和方法制成： (1) 稱取木質素50~100份，水30~50份，木質素過氧化物酶^5份，過氧化氨酶1~3份，巧 喃乙醒1~10份及慷醇3~10份于反應器中，反應溫度為80°C，攬拌反應5小時，得到酶解改性 木質素； (2) 將酶解改性木質素100份、丙Ξ醇250~350份、二甘醇100~300份及Pd-Fe催化劑0.01 ~0.05份混合于反應器中，控制反應溫度為120°C，由反應器底部通氮氣鼓泡反應，然后抽真 空，添加環氧丙烷2~10份，常壓密閉反應2小時，得到所述聚酸多元醇I。
[0014] 進一步地，所述聚酸多元醇Π 的官能度為5.0~6.0，其徑值為360~430m排OH/g，其 按照W下重量份數的原料和方法制成： (1) 稱取乙二醇20~50份及氯化儀^5份到100~300份棟桐油中，控制反應溫度為120°C， 反應3小時，得到改性棟桐油； (2) 將改性棟桐油100份及Pd-Fe催化劑0.05~1.0份混合于反應器中，控制反應溫度為 150°C，由反應器底部通氮氣鼓泡反應，然后抽真空，添加環氧丙烷2~10份，常壓密閉反應2 小時，得到所述聚酸多元醇Π 。
[0015] 更進一步地，所述有機娃類泡沫穩定劑為3-[聚乙二醇單甲基酸]丙基Ξ烷氧基娃 燒或3-[聚（乙二醇-共聚-丙二醇)單甲基酸]丙基Ξ烷氧基硅烷。
[0016] 本發明采用木質素聚酸多元醇與1,6-己二異氯酸醋進行反應制備聚氨醋硬泡，增 加聚氨醋硬泡保溫材料的強度。在體系中，木質素的徑基可與1,6-己二異氯酸醋反應，得 到木質素基聚氨醋。木質素是具有網狀結構的、含有苯環等剛硬基團的高分子化合物，在聚 氨醋硬泡中可W增加泡沫的強度。故，相對于由普通聚酸多元醇制備的硬泡(聚酸多元醇在 其中充當軟段），運種木質素基聚氨醋泡沫材料在拉伸強度、抗壓強度等方面表現更好。
[0017] 本發明部分采用改性棟桐油為起始劑、環氧丙烷為聚合單體聚合而成的聚酸多元 醇，棟桐油結構進行改性后，可在分子鏈上引入大量的徑基，制備得到的聚酸多元醇官能度 高，徑值高;其在體系中可與1,6-己二異氯酸醋充分均勻反應，且促進其它助劑在反應物中 的均勻混合分散，生成分布均勻細密的泡孔，減少泡沫成型后的收縮率;同時因改性棟桐油 為可再生資源，從而間接的減少了石油衍生物的使用，減少了對石油資源的依賴，能夠作為 新型泡沫的原料。
[0018] 膨脹賠石是一種層狀結構的含儀的水侶娃酸鹽次生變質礦物，原礦外似云母，其 為由生賠石片經過高溫賠燒后，其體積能迅速膨脹數倍至數十倍后得到的賠石。膨化后的 賠石呈顆粒狀，有隔熱、耐凍、抗菌、防火、吸聲等優異性能，本發明采用的是粒徑為40~70目 的膨脹賠石，膨脹賠石可適當的增加聚氨醋硬泡沫的開孔率，并能延緩發泡凝膠和固化速 度，防止泡沫因短時間內積聚力量大而容易擠壓內膽和外壁，減少"不良泡沫"的產生，同時 減少泡沫成型后的收縮率。
[0019] 納米二氧化娃是一種性能優異的無機非金屬材料，其具有比表面積大，表面吸附 力強，化學純度高、分散性能好、熱阻等特異的性能，W其優越的穩定性、補強性、增稠性和 觸變性，在眾多學科及領域內獨具特性，有著不可取代的作用。本文采用的納米二氧化娃為 二氧化娃納米線或空屯、介孔二氧化娃納米球，發泡原料混合后，納米二氧化娃會分布在泡 孔壁、泡沫材料的骨架中，起到增強孔壁和泡沫剛度的作用，且不會影響泡孔結構，同時滲 雜納米二氧化娃還會提高保溫材料的強度。
[0020] 本發明采用的機娃類泡沫穩定劑為3-[聚乙二醇單甲基酸]丙基Ξ烷氧基硅烷或 3-[聚（乙二醇-共聚-丙二醇)單甲基酸]丙基Ξ烷氧基硅烷，其能降低聚氨醋原料混合物的 表面張力，在泡沫升起至熟化期間，通過表面張力防止泡沫的熱力學非穩態出現的物質。
[0021] 本發明聚氨醋硬泡配方原料混合噴射后，可W使泡沫形成球狀或楠圓球狀且分布 均勻細密的泡孔，發泡材料保溫性能穩定，并增加泡孔壁的強度，減少泡沫成型時因內外壓 差出現的材料壓縮現象，同時適當增加泡沫的開孔率，減少泡沫成型后的收縮率。
[0022] 綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是： (1)本發明在發泡配方中采用木質素聚酸多元醇，制得的木質素基硬泡材料與傳統方 法所制備的泡沫材料相比，具有更優良的抗壓強度、拉伸強度和沖擊強度。
[0023] (2)本發明保溫材料與現有技術相比，除了具備普通聚氨醋泡沫材料高保溫性能 夕h還減少了因其本身特性、生產工藝W及生產工人操作技能等各方面原因造成的泡沫收 縮問題，避免水箱變形、起鼓起愣甚至開裂的現象。
【具體實施方式】
[0024] 本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟W外，均可任何方式組合。
[0025] 本說明書(包括任何附加權利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可 被其他等效或具有類似目的的替代特征加 W替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列 等效或類似特征中的一個例子而已。
[00%] 實施例1 先制備聚酸多元醇I，過程如下： (1) 稱取木質素80g，水40g，木質素過氧化物酶5g，過氧化氨酶Ig，巧喃乙醒Ig及慷醇5g 于反應器中，反應溫度為80°C，攬拌反應5小時，得到酶解改性木質素； (2) 將酶解改性木質素 lOOg、丙Ξ醇300g、二甘醇200g及Pd-Fe催化劑0.0：3g混合于反應 器中，控制反應溫度為120°C，由反應器底部通氮氣鼓泡反應，然后抽真空，添加環氧丙烷 8g，常壓密閉反應2小時，得到官能度為4.6,徑值為400m術)H/g的所述聚酸多元醇I。
[0027] 再制備聚酸多元醇Π ，過程如下： (1) 稱取乙二醇40g及氯化儀3g到200g棟桐油中，控制反應溫度為120°C，反應3小時，得 到改性棟桐油； (2) 將改性棟桐油lOOg及Pd-Fe催化劑0.0?混合于反應器中，控制反