表面改性的聚氨酯泡沫顆粒及其改性方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及建筑節能保溫材料，具體涉及表面改性的聚氨酯泡沫顆粒及其改性方法和應用，所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒包括基層和包覆層，基層為聚氨酯泡沫顆粒，包覆層包覆在聚氨酯泡沫顆粒的外表面，包覆層為菱鎂凝膠材料層。經過表面改性的聚氨酯泡沫顆粒作為隔熱材料。可以在砂漿配制與使用過程中，不會出現水分流失，開裂、脫落等問題，保證保溫砂漿的工藝性和強度。
【專利說明】表面改性的聚氨酯泡沬顆粒及其改性方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑節能保溫材料，具體涉及一種表面改性的聚氨酯泡沫顆粒及其改 性方法和應用。
【背景技術】
[0002] 建筑節能保溫材料是建筑材料的一個重要組成部分，其性質在建筑材料中屬于功 能性材料，建筑物和構筑物之所以要采用建筑節能保溫材料，其主要目的是為了節約能源。 近年來，隨著我國建筑節能工作的不斷推進，特別是2005年建設部發布了強制性標準，要 求自2006年起所有民用建筑必須做好保溫處理。因此，建筑保溫節能已經成為國家的強制 求。建筑物墻體保溫技術有外墻內保溫、夾芯保溫和外墻外保溫三種形式。外墻外保溫技 術以其熱工性能和保溫效果好，保護墻體結構，基本消除熱橋等諸多優點，已經成為市場主 流。而外墻保溫以保溫砂漿、保溫裝飾等為主要形式。
[0003] 外墻保溫砂漿通常以在砂漿中添加保溫材料的方式配制而成。要求保溫砂漿在具 有砂漿的施工性能的同時，具有對建筑物保溫功能。保溫材料引進砂漿勢必影響砂漿的強 度、水分保持能力和強度等性能，為了改善這些性能，常在保溫砂漿中添加水分保持劑和增 加粘結強度的膠料和增強纖維。目前國內保溫砂漿生產用的保溫材料以膨脹珍珠巖、玻化 微珠和聚苯乙烯顆粒為主。膨脹珍珠巖和玻化微珠都有導熱系數低和吸水率高的缺點。
[0004] 在廢舊冰箱、太陽能熱水器、聚氨酯硬泡保溫產品（如聚氨酯泡沫夾芯板等）等拆 解回收過程中產生大量的聚氨酯硬質泡沫保溫材料，作為冰箱、熱水器等喪失使用性能的 產品，作為其保溫材料的硬質聚氨酯泡沫本身的機械性能和保溫性能仍然保持。這種材料 的廢棄，不僅造成了嚴重的環境污染，同時也浪費了資源。
[0005] 然而聚氨酯泡沫本身吸水率極低，破碎的泡沫顆粒表面凹凸不平，比表面積大，不 能作為保溫材料直接在保溫砂漿使用。直接使用聚氨酯泡沫的保溫砂漿，在混合時砂漿與 其它保溫砂漿沒有什么區別，這種砂漿上墻幾分鐘，水泥沒來得及凝固，水分開始從砂漿中 流出，接著出現裂紋，然后從墻上脫落。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的技術問題是克服現有技術中上述問題，提供表面改性的聚氨酯泡 沫顆粒，本發明采用表面包覆工藝對這種粉碎的聚氨酯泡沫顆粒進行表面改性。不僅處理 了廢舊聚氨酯泡沫材料，減少了環境污染，還有效地利用了資源，形成了新的保溫材料添加 劑。
[0007] 本發明提供表面改性的聚氨酯泡沫顆粒，包括基層和包覆層，基層為聚氨酯泡沫 顆粒，包覆層包覆在聚氨酯泡沫顆粒的外表面，包覆層為菱鎂凝膠材料層。
[0008] 另一優選方案，所述菱鎂凝膠材料層為氯化鎂、氧化鎂和水的混合物，其中各成分 組成為：氯化鎂+水制成密度為1100?1300Kg/M 3的氯化鎂溶液；質量比氯化鎂溶液：氧 化鎂為1:0. 8?1. 2。最佳地，質量比氯化鎂溶液：氧化鎂為1:1。
[0009] 本發明還提供所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒的改性方法，該改性方法包括如下 步驟：
[0010] (1)用水溶解氯化鎂，制成密度1100?1300Kg/M3的水溶液得到聚氨酯泡沫顆粒 表面改性劑粘結劑A劑。
[0011] (2)按照聚氨酯泡沫顆粒與氧化鎂重量比1:0. 5?1. 5的比例互混；開啟攪拌機 使物料處于快速攪拌狀態，攪拌混合5?10分鐘使兩種組分完全混合；保持物料處于攪拌 狀態，慢慢將聚氨酯泡沫表面改性劑粘結劑A劑噴灑在粉體物料上；其中A劑的重量與所用 氧化鎂重量相同；噴灑完畢，繼續攪拌8?12分鐘，停止攪拌，將混勻的物料從攪拌機中放 出，放置12?48小時，得到改性聚氨酯泡沫塊；然后使用輥壓機將改性聚氨酯泡沫塊壓碎， 得到表面改性聚氨酯泡沫顆粒。
[0012] 優選地，步驟（1)制成制成密度1200Kg/M3的水溶液得到聚氨酯泡沫顆粒表面改性 劑粘結劑A劑。
[0013] 本發明還提供一種應用所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒制備的保溫砂漿，該保溫 砂漿由包括如下重量份配比的組分組成：
[0014] 水泥 25?40份 粉煤灰 15?25份 無機纖維 0. 3?0. 8份 甲基纖維素 0.6?1.0份 可分散性乳膠粉 0. 8?1. 5份 表面改性的聚氨酯泡沬顆粒 35?45份 aJ\. Xm 〇
[0015] 優選地，由包括如下重量份配比的組分組成：
[0016] 水泥 38份 粉煤灰 20份 耐堿玻璃纖維 〇. 5份 甲基纖維素 0. 5份 可分散性乳膠粉 1份 表面改性的聚氨酯泡沬顆粒 40份 7Jv mm 〇
[0017] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0018] 1、應用本發明的表面改性聚氨酯泡沫顆粒材料的保溫砂漿，將保溫性能比膨脹珍 珠巖、玻化微珠和發泡聚苯乙烯好的硬質聚氨酯泡沫顆粒引進建筑外墻保溫砂漿，提高了 外墻保溫砂漿的保溫性能。這種聚氨酯泡沫來源于冰箱、冰柜等廢舊家電的拆解物，而非專 門生產，所以保溫砂漿的原料成本大大降低。
[0019] 2、本發明的聚氨酯泡沫材料保溫砂漿，用經過表面改性的廢舊聚氨酯硬質泡沫顆 粒作為隔熱材料。經過菱鎂凝膠進行表面改性的聚氨酯硬質泡沫顆粒與保溫砂漿的基體水 泥有較好的親和性和結合強度。聚氨酯保溫砂漿不僅提高了砂漿的保溫性能，而且高效消 耗了廢舊聚氨酯泡沫廢棄物，解決了廢舊冰箱、冰柜、聚氨酯保溫制品等保溫材料的資源化 再利用問題，有利于環境保護。
[0020] 3、本發明的表面改性的聚氨酯泡沫顆粒材料保溫砂漿，用經過表面改性的廢舊聚 氨酯顆粒作為隔熱材料。聚氨酯泡沫用菱鎂凝膠進行表面包覆改性，包覆后的聚氨酯顆粒 表面的微孔被改性材料填充，改性材料包覆在聚氨酯顆粒表面，使其具有堅硬、致密的外 殼，能夠與水泥較好親和性。保證在砂漿配制與使用過程中，不會出現水分流失，開裂、脫落 等問題，保證保溫砂漿的工藝性和強度。
【具體實施方式】
[0021] 以下提供本發明的一些具體實施例，以助于進一步理解本發明，但本發明的保護 范圍并不僅限于這些實施例。
[0022] 實施例1 :
[0023] (1)聚氨酯泡沫顆粒的表面改性劑粘結劑配制：用水溶解氯化鎂，制成密度 1200Kg/M 3的水溶液得到聚氨酯泡沫顆粒表面改性劑粘結劑A劑。
[0024] (2)聚氨酯泡沫顆粒的表面改性：按照泡沫顆粒與氧化鎂重量比1 :1的比例互混； 開啟攪拌機使物料處于快速攪拌狀態(攪拌速率可為100?180轉/分鐘)，攪拌混合5-10 分鐘保證兩種組分完全混合。保持物料處于攪拌狀態，慢慢將聚氨酯泡沫顆粒表面改性劑 粘結劑A劑（A劑用量為與氧化鎂相同的重量）噴灑在顆粒物料上。噴灑完畢，繼續攪拌10 分鐘，停止攪拌，將混勻的物料從攪拌機中放出，放置12-48小時，得到改性聚氨酯泡沫塊。
【權利要求】
1. 表面改性的聚氨酯泡沫顆粒，其特征是，所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒包括基層 和包覆層，基層為聚氨酯泡沫顆粒，包覆層包覆在聚氨酯泡沫顆粒的外表面，包覆層為菱鎂 凝膠材料層。
2. 根據權利要求1所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒，其特征是，所述菱鎂凝膠材料 層為氯化鎂、氧化鎂和水的混合物，其中各成分組成為：氯化鎂+水制成密度為1100? 1300Kg/M 3的氯化鎂溶液；質量比氯化鎂溶液：氧化鎂為1:0. 8?1. 2。
3. 根據權利要求2所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒，其特征是，質量比氯化鎂溶液：氧 化鎂為1:1。
4. 權利要求1、2或者3所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒的改性方法，其特征是，包括如 下步驟： (1) 用水溶解氯化鎂，制成密度1100?1300Kg/M3的水溶液得到聚氨酯泡沫顆粒表面 改性劑粘結劑A劑。 (2) 按照聚氨酯泡沫顆粒與氧化鎂重量比1:0. 5?1. 5的比例互混；開啟攪拌機使物 料處于快速攪拌狀態，攪拌混合5?10分鐘使兩種組分完全混合；保持物料處于攪拌狀態， 慢慢將聚氨酯泡沫表面改性劑粘結劑A劑噴灑在粉體物料上；其中A劑的重量與所用氧化 鎂重量相同；噴灑完畢，繼續攪拌8?12分鐘，停止攪拌，將混勻的物料從攪拌機中放出，放 置12?48小時，得到改性聚氨酯泡沫塊；然后使用輥壓機將改性聚氨酯泡沫塊壓碎，得到 表面改性聚氨酯泡沫顆粒。
5. 根據權利要求4所述的改性方法，其特征是，步驟（1)制成密度1200Kg/M3的水溶液 得到聚氨酯泡沫顆粒表面改性劑粘結劑A劑。
6. 應用權利要求1至5任意一項權利要求所述表面改性的聚氨酯泡沫顆粒制備的保溫 砂漿，其特征是，由包括如下重量份配比的組分組成： 水泥 25?40份 粉煤灰 15?25份 無機纖維 0. 3?0. 8份 甲基纖維素 0.6?1.0份 可分散性乳膠粉 0.8?1.5份 表面改性的聚氨酯泡沫顆粒 35?45份 7JC 適里。
7. 根據權利要求6所述的保溫砂漿，其特征是，由包括如下重量份配比的組分組成： 水泥 38份 粉煤灰 20份 耐堿玻璃纖維 0. 5份 甲基纖維素 〇. 5份 可分散性乳膠粉 1份 表面改性的聚氨酯泡沫顆粒 40份 艱適里。
【文檔編號】C04B28/00GK104086109SQ201310400563
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】明果英, 張長安, 周軍 申請人:湖南萬容科技股份有限公司