[go: up one dir, main page]

CN110540665B - 一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用 - Google Patents

一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110540665B
CN110540665B CN201910909067.XA CN201910909067A CN110540665B CN 110540665 B CN110540665 B CN 110540665B CN 201910909067 A CN201910909067 A CN 201910909067A CN 110540665 B CN110540665 B CN 110540665B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
heat
polyurethane film
ato
insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910909067.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110540665A (zh
Inventor
刘飞
张运生
李旭
马晓娜
韩钰杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Building Materials Academy CBMA
Original Assignee
China Building Materials Academy CBMA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Building Materials Academy CBMA filed Critical China Building Materials Academy CBMA
Priority to CN201910909067.XA priority Critical patent/CN110540665B/zh
Publication of CN110540665A publication Critical patent/CN110540665A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110540665B publication Critical patent/CN110540665B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3206—Polyhydroxy compounds aliphatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4236—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups
    • C08G18/4238—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing only aliphatic groups derived from dicarboxylic acids and dialcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269—Lactones
    • C08G18/4277—Caprolactone and/or substituted caprolactone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4854—Polyethers containing oxyalkylene groups having four carbon atoms in the alkylene group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6666—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52
    • C08G18/667—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6674—Compounds of group C08G18/48 or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明属于聚氨酯材料领域，具体涉及一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用。其制备方法包括如下步骤：首先将纳米ATO、分散剂均匀分散到有机介质中，得到含纳米ATO的有机分散浆料，然后将上述有机分散浆料与异氰酸酯、小分子扩链剂及催化剂混合，固化，最后得到该隔热聚氨酯胶片。本发明的无溶剂型隔热聚氨酯胶片，可常温或加热固化，兼顾可见光透过率和红外阻隔率，本发明所制得最佳隔热聚氨酯可见光透过率为77.4％，红外阻隔率为66.1％，其拉伸强度高为31.6MPa，隔热性能好，隔热温差能保持在10℃,对缓解能源危机和维持社会的可持续发展具有重要意义。

Description

一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于聚氨酯材料领域，具体涉及一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用。
背景技术
随着经济的快速发展，全球对能源的需求日益增大，建筑能耗约占总能耗的35％，其中建筑能耗的40％以上消耗在玻璃门窗上，空调的制冷能耗1/3来自太阳能透过窗户，因此解决玻璃的节能问题在建筑节能上尤为重要。因此，研究者发明了热反射玻璃、热反射玻璃膜，目的是使玻璃对红外线的反射率得到增加，阻隔一部分太阳辐射热，达到隔热降温与透光的目的。然而，在这些节能玻璃和玻璃膜中，大部分可见光透光率低，隔热性能不佳，并且价格太高，工艺太复杂，实际应用范围受到限制。近年来，随着纳米材料的迅速发展，为隔热材料制备研究提供了一条新的思路。研究表明，用纳米氧化锡锑(ATO)制成的薄膜不仅在可见光区具有良好的透过率，且具有良好的红外屏蔽效果，因此纳米ATO粉体是一种良好的纳米添加剂。现有技术中有将ATO水性浆料与水性聚氨酯(APU)复合制得的ATO/APU复合涂料不仅具有良好的成膜性能，而且在保持可见光透过率83％时红外阻隔率达到70％。现有技术中有用分散良好的ATO水分散体，以APU为成膜物质，制备了良好的透明涂料，其在可见光区平均透过率可达75％，在红外区阻隔率达73％，能对热辐射起到有效的阻隔作用。现有技术中有进一步改进，得到稳定的纳米ATO水性浆料，并与水性聚氨酯配制成纳米透明隔热涂料，成膜后其可见光透过率为64.9％。
水性聚氨酯涂料和无溶剂型聚氨酯涂料都是溶剂型涂料的环保型替代品，现有研究大都集中在水性聚氨酯隔热涂料研究层面，对无溶剂型聚氨酯隔热涂料研究甚少。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用。
为了达成上述的目的，本发明一方面提供了一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片的制备方法，包括如下步骤：
首先将纳米ATO(锑掺杂二氧化锡)、分散剂均匀分散到有机介质中，得到含纳米ATO的有机分散浆料，然后将上述有机分散浆料与异氰酸酯、小分子扩链剂及催化剂混合、固化，最后得到该隔热聚氨酯胶片。
进一步地，其中所述无溶剂型隔热聚氨酯胶片的制备方法，包括以下步骤：
1)将纳米ATO粒子、有机介质和分散剂混合，然后进行超声预处理，机械搅拌反应，之后进行超声处理；
2)将超声处理后的分散液离心，得到稳定的含纳米ATO的有机分散浆料；
3)将上述有机分散浆料与异氰酸酯、小分子扩链剂和催化剂搅拌均匀，抽真空排泡，并将其倒入到模具中，固化，即可得到隔热聚氨酯胶片。
进一步地，其中所述有机介质选自聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)或聚氧化丙烯二醇(PPG)中的一种。
进一步地，其中所述分散剂选自λ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、λ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲基硅烷(KH560)、λ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷(KH570)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种。
进一步地，其中所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种。
进一步地，其中所述小分子扩链剂选自丁二醇(BDO)、乙二醇(EG)、一缩二乙二醇(DEG)或己二醇(HG)中的一种。
进一步地，其中所述催化剂为二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、辛酸亚锡、辛癸酸铋或有机锌中的一种。
进一步地，其中步骤1)中所述纳米ATO粒子和有机介质的质量比为：(0.25-10)：100，优选为(0.5-4)：100；所述纳米ATO粒子与分散剂的质量比为：(0.05-20)：1，优选为(0.4-8)：1；所述超声预处理的时间为5-40min，优选为15-25min。
进一步地，其中步骤1)中所述机械搅拌的温度为25-80℃，优选为40-60℃；所述机械搅拌的速度为80-500r/min，优选为240-300r/min；所述反应的时间为12-40h，优选为18-24h；所述超声处理的时间10-60min，优选为20-30min。
进一步地，其中步骤2)中所述离心的速率为2000-13000r/min，优选为4000-8000r/min；所述离心的时间为2-10min，优选为3-6min。
进一步地，其中步骤3)中所述有机分散浆料与异氰酸酯的质量比为(0.24-3.82)：1，优选为(0.72-2.10)：1；所述小分子扩链剂与异氰酸酯的质量比为：(0.06-0.45)：1，优选为(0.17-0.32)：1；所述催化剂与异氰酸酯的质量比为(0.2％-1.1％)：1，优选为(0.3％-0.9％)：1。
进一步地，其中步骤3)中所述搅拌的速度为80-500r/min，优选为240-300r/min；所述搅拌的时间为2-5min，优选为3-4min；所述固化的温度为30-120℃，优选为40-80℃；所述固化的时间为4-30h，优选为8-16h。
为了达成上述的目的，本发明另一方面提供了一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片，所述无溶剂型隔热聚氨酯胶片通过上述的方法制得。
为了达成上述的目的，本发明另一方面提供了一种玻璃隔热材料，所述玻璃隔热材料包括上述的无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
本发明具有以下有益效果：本发明所制备的隔热聚氨酯胶片，可常温或加热固化，其最大可见光透过率为81.6％，红外阻隔率大于66.1％，胶片最大拉伸强度高达40.1MPa；兼顾可见光透过率和红外阻隔率综合考虑，本发明所制备的最佳聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为77.4％，红外阻隔率为66.1％，拉伸强度为31.6MPa，隔热温差能保持在10℃，对缓解能源危机和维持社会的可持续发展具有重要意义。
附图说明
图1为本发明实施例的隔热装置的示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
下述实施例及对比例中所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。下述实施例及对比例分别所制得的无溶剂型隔热聚氨酯胶片及无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率和红外阻隔率通过JH-722型分光光度计测量获得，用CMT5504电子万能试验机测量无溶剂型隔热聚氨酯胶片及无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的拉伸强度；另外，无溶剂型隔热聚氨酯胶片及无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的隔热性能采用如图1所示的隔热装置进行测试，所述隔热装置包括中空的圆柱本体1，所述圆柱本体1的内壁和底部固设有保温材料5，其底部的保温材料5上放置有热电偶2，所述热电偶2连接有用于显示圆柱本体1的底部温度的温度显示器3，所述圆柱本体1的上方设置有红外灯4；测试时，将下述实施例及对比例分别所制得的无溶剂型隔热聚氨酯胶片及无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片裁成与圆柱本体1的外径相对应的圆形形状以得到密封体6，之后用该密封体6对所述圆柱本体1的顶部进行密封，然后在该密封体6的顶端用同一红外灯照射相同时间，最后通过连接热电偶2的温度显示器3显示温度读数，从而得出隔热温差(密封体6为分别为无溶剂型隔热聚氨酯胶片及无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片时显示的温度之差)。
实施例1
称取纳米ATO 0.20g，PTMG(1000)20.00g，KH560 0.22g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以300r/min的转速机械搅拌反应24h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以4000r/min的速度离心处理6min，得到上清液；取其上清液15.07g，HMDI 7.91g，1,4-BDO 1.40g，DBTDL 0.023g，以300r/min的转速搅拌4min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为14h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例1
称取PTMG(1000)15.07g，HMDI 7.91g，1,4-BDO 1.40g，DBTDL 0.023g，以300r/min的转速搅拌4min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为14h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例1所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为77.4％，红外阻隔率为66.1％，拉伸强度为31.6MPa；对比例1所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为91.4％，红外阻隔率为46.3％，拉伸强度为31.6MPa，本实施例1所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例1的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达10℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例2
称取纳米ATO 0.20g，PTMG(650)20.05g，KH570 0.23g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以400r/min的转速机械搅拌反应24h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以5000r/min的速度离心处理3min，得到上清液；取其上清液16.02g，HMDI 13.14g，1,3-BDO 2.25g，DBTDL 0.039g，以500r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为24h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例2
称取PTMG(650)16.02g，HMDI 13.14g，1,3-BDO 2.25g，DBTDL 0.039g，以500r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为24h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例2所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为70.5％，红外阻隔率为62.5％，拉伸强度为20.2MPa；对比例2所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为92.6％，红外阻隔率为42.3％，拉伸强度为20.2MPa，本实施例2所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例2的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达6℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例3
称取纳米ATO 1.02g，PCDL(1000)20.03g，KH550 0.20g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声25min，然后以500r/min的转速机械搅拌反应24h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以8000r/min的速度离心处理5min，得到上清液；取其上清液18.02g，IPDI 8.03g，1,4-BDO 1.63g，辛酸亚锡0.021g，以400r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在40℃的烘箱中进行热固化，固化时间为18h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例3
称取PCDL(1000)18.02g，IPDI 8.03g，1,4-BDO 1.63g，辛酸亚锡0.021g，以400r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在40℃的烘箱中进行热固化，固化时间为18h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例3所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为80.4％，红外阻隔率为52.3％，拉伸强度为24.2MPa；对比例3所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为93.8％，红外阻隔率为41.2％，拉伸强度为24.2MPa，本实施例3所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例3的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达4℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例4
称取纳米ATO 0.21g，PBA(1000)20.01g，KH570 0.21g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以300r/min的转速机械搅拌反应36h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以5000r/min的速度离心处理8min，得到上清液；取其上清液16.03g，MDI 8.02g，EG 0.99g，新癸酸铋0.047g，以450r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在60℃的烘箱中进行热固化，固化时间为14h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例4
称取PBA(1000)16.03g，MDI 8.02g，EG 0.99g，新癸酸铋0.047g，以450r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在60℃的烘箱中进行热固化，固化时间为14h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例4所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为62.8％，红外阻隔率为61.8％，拉伸强度为40.1MPa；对比例4所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为89.7％，红外阻隔率为48.5％，拉伸强度为40.1MPa，本实施例4所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例4的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达7℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例5
称取纳米ATO 0.20g，PPG(1000)20.004g，PVP 0.21g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以300r/min的转速机械搅拌反应24h；搅拌结束后继续超声30min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以10000r/min的速度离心处理7min，得到上清液；取其上清液17.08g，HMDI 8.96g，HG 2.02g，DBTDL 0.024g，以200r/min的转速搅拌5min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为12h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例5
称取PPG(1000)17.08g，HMDI 8.96g，HG 2.02g，DBTDL 0.024g，以200r/min的转速搅拌5min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为12h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例5所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为72.3％，红外阻隔率为63.8％，拉伸强度为28.2MPa；对比例5所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为90.6％，红外阻隔率为47.4％，拉伸强度为28.2MPa，本实施例5所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例5的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达8℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例6
称取纳米ATO 0.22g，PTMG(1000)20.03g，KH550 1.01g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以300r/min的转速机械搅拌反应24h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以4000r/min的速度离心处理6min，得到上清液；取其上清液16.33g，IPDI 7.26g，DEG 1.73g，辛酸亚锡0.062g，以200r/min的转速搅拌4min，最后将其倒入模具中，在80℃的烘箱中进行热固化，固化时间为8h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例6
称取PTMG(1000)16.33g，IPDI 7.26g，DEG 1.73g，辛酸亚锡0.062g，以200r/min的转速搅拌4min，最后将其倒入模具中，在80℃的烘箱中进行热固化，固化时间为8h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例6所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为81.6％，红外阻隔率为53.4％，拉伸强度为23.6MPa；对比例6所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为93.4％，红外阻隔率为43.3％，拉伸强度为23.6MPa，本实施例6所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例6的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达5℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例7
称取纳米ATO 0.20g，PCDL(1000)20.11g，KH560 0.22g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以300r/min的转速机械搅拌反应24h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以4000r/min的速度离心处理9min，得到上清液；取其上清液18.12g，HDI 6.12g，EG 1.12g，DBTDL 0.019g，以350r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为20h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例7
称取PCDL(1000)18.12g，HDI 6.12g，EG 1.12g，DBTDL 0.019g，以350r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在50℃的烘箱中进行热固化，固化时间为20h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例7所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为71.1％，红外阻隔率为64.5％，拉伸强度为20.3MPa；对比例7所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为88.9％，红外阻隔率为49.5％，拉伸强度为20.3MPa，本实施例7所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例7的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达8℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
实施例8
称取纳米ATO 0.21g，PTMG(1000)20.05g，KH550 0.26g于三口烧瓶中，用超声波清洗器振荡超声20min，然后以350r/min的转速机械搅拌反应30h；搅拌结束后继续超声25min，便得到含纳米ATO的有机分散浆料；随后以6000r/min的速度离心处理5min，得到上清液；取其上清液16.03g，HMDI 8.43g，1,4-BDO 1.45g，新癸酸铋0.072g，以500r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在30℃的烘箱中进行热固化，固化时间为24h，即得到无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
对比例8
称取PTMG(1000)16.03g，HMDI 8.43g，1,4-BDO 1.45g，新癸酸铋0.072g，以500r/min的转速搅拌2min，最后将其倒入模具中，在30℃的烘箱中进行热固化，固化时间为24h，即得到无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
本实施例8所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的可见光透过率为74.1％，红外阻隔率为54.4％，拉伸强度为27.9MPa；对比例8所述的无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片的可见光透过率为91.1％，红外阻隔率为45.8％，拉伸强度为27.9MPa，本实施例8所述的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片与对比例8的不掺ATO聚氨酯胶片隔热温差达6℃。这说明掺ATO后的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的隔热效果优于无溶剂型不掺ATO聚氨酯胶片。
由实施例1-8及对比例1-8的测试数据可得出异氰酸酯的种类直接影响胶片的强度和可见光透过率，由于MDI含有苯环使得胶片的强度最大为40.1MPa，MDI和HMDI的结构较IPDI结构更加对称，所合成的胶片更易结晶，从而使得胶片的透过率降低；另外，还发现实施例1的KH560分散的纳米ATO比别的实施例的KH550、KH570、PVP分散的纳米ATO都稳定，所制得的无溶剂型隔热聚氨酯隔热胶片的红外阻隔率最高为66.1％，隔热效果最佳，隔热温差能达到10℃。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将纳米ATO粒子、有机介质和分散剂混合，然后进行超声预处理，机械搅拌反应，之后进行超声处理；所述纳米ATO粒子和有机介质的质量比为：（1-10）：100；所述纳米ATO粒子与分散剂的质量比为：（0.4-8）：1；
2）将超声处理后的分散液离心，得到稳定的含纳米ATO的有机分散浆料；
3）将上述有机分散浆料与异氰酸酯、小分子扩链剂和催化剂搅拌均匀，抽真空排泡，并将其倒入到模具中，固化，即可得到隔热聚氨酯胶片；所述有机分散浆料与异氰酸酯的质量比为（0.24-3.82）：1；所述小分子扩链剂与异氰酸酯的质量比为：（0.06-0.45）：1；所述催化剂与异氰酸酯的质量比为（0.2%-1.1%）：1；
所述有机介质选自聚四氢呋喃二醇、聚碳酸酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇或聚氧化丙烯二醇中的一种；所述分散剂选自λ-氨丙基三乙氧基硅烷、λ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲基硅烷、λ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或聚乙烯吡咯烷酮中的一种；所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种；所述小分子扩链剂选自丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇或己二醇中的一种；所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛癸酸铋或有机锌中的一种。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述超声预处理的时间为5-40min。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述机械搅拌的温度为25-80℃；所述机械搅拌的速度为80-500r/min；所述反应的时间为12-40 h；所述超声处理的时间10-60min。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述离心的速率为2000-13000r/min；所述离心的时间为2-10min。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述搅拌的速度为80-500r/min；所述搅拌的时间为2-5min；所述固化的温度为30-120℃；所述固化的时间为4-30h。
6.一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片，其特征在于，所述无溶剂型隔热聚氨酯胶片通过权利要求1-5任一项所述的方法制得。
7.一种玻璃隔热材料，其特征在于，所述玻璃隔热材料包括权利要求6所述的无溶剂型隔热聚氨酯胶片。
CN201910909067.XA 2019-09-25 2019-09-25 一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用 Active CN110540665B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910909067.XA CN110540665B (zh) 2019-09-25 2019-09-25 一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910909067.XA CN110540665B (zh) 2019-09-25 2019-09-25 一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110540665A CN110540665A (zh) 2019-12-06
CN110540665B true CN110540665B (zh) 2022-05-20

Family

ID=68714494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910909067.XA Active CN110540665B (zh) 2019-09-25 2019-09-25 一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110540665B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005011231A1 (de) * 2005-03-11 2006-09-14 Bayer Materialscience Ag Spezielle Allophanate enthaltende, modifizierte Polyurethane
CN104017474A (zh) * 2014-05-12 2014-09-03 南昌大学 纳米ATO/TiO2填料水性聚氨酯隔热透明涂料
CN104293157A (zh) * 2014-09-16 2015-01-21 潍坊市宏源防水材料有限公司 一种无溶剂型单组份聚氨酯防水涂料及其生产工艺
CN109575550A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 周晓萍 一种氧化锑锡增强聚碳酸酯隔热材料
CN108997922A (zh) * 2018-07-02 2018-12-14 安徽玉堂雨具有限公司 一种雨具用添加纳米ato-二氧化硅-二氧化铈制备超疏水耐磨聚氨酯涂料的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110540665A (zh) 2019-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105176063B (zh) 一种热可逆自修复聚氨酯膜及其制备方法
CN103215006B (zh) 一种低粘度无溶剂型聚氨酯复膜胶及其制备方法
CN102863890B (zh) 一种透明聚氨酯涂料及其制备方法
CN101962524B (zh) 一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法
CN105367736B (zh) 一种返修性能良好的聚氨酯热熔胶的制备方法
CN104893539B (zh) 一种疏水阻燃型聚氨酯涂料的制备方法
CN110760286A (zh) 一种室温固化高强度双组份聚氨酯结构胶及其制备方法
CN103483536B (zh) 一种合成革用无溶剂紫外光固化聚氨酯的制备方法
CN114940885B (zh) 一种导热双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法、应用
CN115975586B (zh) 一种双组分聚氨酯结构胶及其应用
CN107266658B (zh) 一种主链含二茂铁的聚氨酯弹性体及其制备方法
CN109135656B (zh) 一种水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法
CN108424503A (zh) 一种高效能复合聚氨酯相变材料及其制备方法
CN105111997A (zh) 一种食品级包装用双组份无溶剂型聚氨酯胶黏剂的制备方法
CN115785887B (zh) 耐高温导热聚氨酯结构胶及其制备方法
CN105153394A (zh) 耐热性高阻尼聚氨酯弹性体及其制备方法
CN101508880A (zh) 具有长开放时间的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法
CN115260971A (zh) 一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶及其制备方法
CN105646822A (zh) 一种松香基ipdi型聚氨酯预聚体的制备方法
CN110540665B (zh) 一种无溶剂型隔热聚氨酯胶片及其制备方法和应用
CN102746815B (zh) 潜伏型聚氨酯胶粘剂
CN104817994B (zh) 一种快速固化复合胶粘剂及其制备方法
CN104130690A (zh) 一种防水耐磨绝缘涂料及其制备方法与应用
CN110437678A (zh) 一种节能环保水性涂料及其制备方法
CN103059244B (zh) 一种太阳能光伏电池封装涂层用材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant