[发明专利]基于生物质原料的防火保温板用聚氨酯泡沫及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种基于生物质原料的防火保温板用聚氨酯泡沫及其加工工艺，属于化工技术领域。本发明将生物质液化产物，水，三乙烯二胺，硅油，催化剂搅拌混合，接着加入改性混合生物质碎料和酶化壳聚糖液，搅拌反应，接着加入蓖麻油，乙酸异戊酯和改性氧化石墨烯，加热反应，再依次经注模、发泡、熟化、脱模，即得基于生物质原料的聚氨酯泡沫，在制备过程中，沉积在改性混合生物质碎料中氧化钙与水反应，使得体系中融入钙离子，钙离子能够促使酶化壳聚糖交联，形成三维网络，使得体系的沉积的氧化铝和氧化铁得到固定，使得体系的力学性能得到提升。本发明提供的基于生物质原料的聚氨酯泡沫具有优异的力学性能和保温性能。

技术领域

本发明属于聚氨酯泡沫技术领域，具体涉及了一种基于生物质原料的防火保温板用聚氨酯泡沫及其加工工艺。

背景技术

聚氨酯材料因其良好的物理和化学性能，被广泛应用于汽车、家具、建筑和包装等领域。聚氨酯自工业化以来发展非常迅速，目前年产量已超过1000万吨。然而，传统的聚氨酯材料很难降解，大量的聚氨酯废弃后形成“白色污染”，对环境造成巨大的压力，而且制造聚氨酯的主要原料——聚醚或聚酯多元醇，主要来自石化原料，随着石油资源的短缺和石油价格的居高不下，严重制约了聚氨酯材料的发展。因此，在聚氨酯材料的生产中应重视聚氨酯再生技术，绿色技术和循环利用技术。聚氨酯原料再生技术是指利用植物提取生物质多元醇原料，这样不仅可以有效地利用农业资源，同时也能达到降低成本的目的。

防火保温板主要包防火层和位于防火层内的保温层，如果设置在外墙，还可在防火层外壁上设置装饰层；保温层多采用聚氨酯泡沫制成。

凡是可以提供羟基的物质都可以用来改变聚氨酯的结构和特性，采用可降解的物质制备的聚氨酯材料是可以降解的。天然纤维素分子链上存在大量高反应活性的羟基，具有多种化学反应性能，对其进行改性可以制得能满足各种不同生产生活需要的生物降解塑料。生物质资源经液化处理后可以变成具有高反应活性的液体物质，该物质含有大量的羟基，在聚氨酯领域有很大的应用潜力。

目前全水发泡是利用水和多异氰酸酯反应生成CO2，CO2气体残留在泡沫中，起到发泡剂的作用。由于工艺简单安全，对设备要求低，因此有望成为替代HCFC-141b的一种环保发泡剂。但在实际应用中又存在以下缺陷：CO2的气相热导率高达16.3mW/m·k，制备的泡沫绝热性能不好；泡沫中的CO2气体向外扩散太快，泡沫尺寸稳定性降低；全水发泡体系流动性不好，多消耗异氰酸酯增加生产成本，制备泡沫体发脆，力学性能不佳等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于生物质原料的防火保温板用聚氨酯泡沫及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于生物质原料的防火保温板用聚氨酯泡沫，包括以下重量份数的原料：30～50份生物质液化产物，50～70份异氰酸酯，10～30份水，2～3份三乙烯二胺，0.3～0.5份硅油，0.06～0.08份催化剂，8～10份改性混合生物质碎料，10～20份酶化壳聚糖液，0.1～0.2份蓖麻油，5～8份乙酸异戊酯，10～20份改性氧化石墨烯。

所述生物质液化产物包括以下重量份数的原料：50～80份碳酸乙烯酯，0.3～0.5份三乙醇胺，5～8份生物质原料，5～8份木浆。

所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。

所述催化剂为辛酸亚锡，异辛酸铅或二月桂酸二丁基锡中的任意一种。

所述改性混合生物质碎料包括以下重量份数的原料：20～30份混合生物质碎料，3～5份小麦淀粉，0.1～0.2份酵母菌，5～8份氯化铝溶液，5～8份氯化铁溶液，2～3份硝酸钙溶液，60～80份水。

所述混合生物质碎料包括以下重量份数的原料：10～20份水稻秸秆，10～20份菜籽秆，10～20份玉米秸秆。