專利名稱：金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材的制備方法。該方 法制備的金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材比傳統(tǒng)的金屬面板聚氨酯墻體板 材在建筑節(jié)能方面具有明顯的提高，除具有重量輕、強(qiáng)度大、剛度大、隔熱、隔音、耐疲勞等 突出的優(yōu)點(diǎn)，還具有相變儲(chǔ)能的特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
相變儲(chǔ)能材料技術(shù)是近年來建筑領(lǐng)域新興的研究熱點(diǎn)，該技術(shù)對(duì)節(jié)能、解決能源 緊張、提高人民生活質(zhì)量有著重要的應(yīng)用價(jià)值。相變儲(chǔ)能材料是是指在其物相變化過程中， 可以從環(huán)境中吸收熱(冷)量或者向環(huán)境中放出熱(冷)量，從而達(dá)到能量的儲(chǔ)存和釋放 的目的，與顯熱儲(chǔ)能相比，相變儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能密度高、體積小巧、溫度控制恒定、節(jié)能效果顯 著、相變溫度選擇范圍寬、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。相變材料應(yīng)用于建筑節(jié)能受到了相關(guān)學(xué)者的重視，取得了快速的發(fā)展。但仍然存 在一些問題亟待解決，比如相變焓值較低，熱穩(wěn)定性有待提高，相變材料易分相、滲漏等。因 此，提高儲(chǔ)熱能力，改善熱穩(wěn)定性，避免相變材料分離、滲漏，將是研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材的制備方法。該方 法制備的金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材比傳統(tǒng)的金屬面板聚氨酯墻體板 材在建筑節(jié)能方面具有明顯的提高，除具有重量輕、強(qiáng)度大、剛度大、隔熱、隔音、耐疲勞等 突出的優(yōu)點(diǎn)，還具有固-固相變儲(chǔ)能的特點(diǎn)。該材料可廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能，可以作為活動(dòng) 板房的墻體材料，建筑內(nèi)、外保溫層，室內(nèi)隔板等。本發(fā)明解決上述問題和實(shí)現(xiàn)上述目的的方法是以聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料作 為芯材，以金屬板材(彩鋼板、鋁合金板)作為面材，加工制備金屬面板聚氨酯固-固相變 儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材。其中聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料是以聚氨酯硬段實(shí)現(xiàn)宏觀上的固-固 相變，以聚乙二醇為軟段進(jìn)行儲(chǔ)能。板材的制備方法，依次按下列步驟進(jìn)行1、芯材的制備(1) PEG (分子量1000-20000，30-90份)用硅膠干燥劑干燥M小時(shí)后，30_60°C恒 溫溶于適量丙酮，攪拌均勻，制成丙酮溶液；異氰酸酯(異氰酸根的物質(zhì)的量為PEG和羥基 化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物中羥基的物質(zhì)的量的1 1. 5倍)溶于適量丙酮， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入到PEG的丙酮溶液，攪拌，加熱回流2-3小時(shí)，得預(yù)聚物。(2)經(jīng)計(jì)算得羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物的加入量。恒溫 30-60°C取適量羥基化合物，制成丙酮溶液，加入預(yù)聚物溶液中。氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌，加熱 回流2-3小時(shí)。蒸出部分丙酮，將所得溶液灌入模具，40-80°C烘干M-48小時(shí)，得聚氨酯 固-固相變儲(chǔ)能材料。
2、面材的選用面材可選用建筑類通用的金屬板，如彩鋼板、鋁合金板等。彩鋼板是指彩涂鋼板，彩涂鋼板是一種帶有有機(jī)涂層的鋼板，具有耐蝕性好，色彩 鮮艷，外觀美觀，加工成型方便并且具有鋼板原有的強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，成本也較低。對(duì)彩鋼板的 具體性能要求已形成國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12754-2006《彩色涂層鋼板及鋼帶》。用于活動(dòng)板房或者集裝箱的鋁合金板一般為l_2mm厚的Al-Mn或Al-Mg系合金 等。與同為金屬板的彩鋼板相比，鋁合金板的優(yōu)點(diǎn)在于密度小，但其強(qiáng)度較小，在活動(dòng)板房 結(jié)構(gòu)中，鋁合金一般作為結(jié)構(gòu)件和裝飾品，較少用于面板材料，但在特殊情況下，鋁合金板 作為夾層結(jié)構(gòu)的最外層，在夾芯材料的配合下，可以達(dá)到比較理想的實(shí)用效果。面材的具體選用，要根據(jù)板材的用途、規(guī)格、強(qiáng)度要求等確定。3、面材與芯材的復(fù)合復(fù)合方法一般為三類，螺栓等固定、粘合劑粘合以及直接澆鑄復(fù)合。4、切割成型本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果在于用該方法制備的該方法制備的金屬面板聚氨酯 固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材比傳統(tǒng)的金屬面板聚氨酯墻體板材在建筑節(jié)能方面具有明 顯的提高，除具有重量輕、強(qiáng)度大、剛度大、隔熱、隔音、耐疲勞等突出的優(yōu)點(diǎn)，還具有相變儲(chǔ) 能的優(yōu)點(diǎn)(相變焓為40-150J/g，相變溫度可根據(jù)實(shí)際需要在18-80°C范圍內(nèi)調(diào)整)。該材 料可廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能，可以作為活動(dòng)板房的墻體材料，建筑內(nèi)、外保溫層，室內(nèi)隔板等。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例1(1)芯材的制備a、PEG (分子量2000,60份)用硅膠干燥劑干燥M小時(shí)后，恒溫40°C溶于適量丙 酮，攪拌均勻，制成丙酮溶液；TDI (40份，異氰酸根的物質(zhì)的量為PEG和聚醚多元醇中羥基 的物質(zhì)的量的1.05倍)溶于適量丙酮，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入到PEG的丙酮溶液，攪拌，加熱回 流2小時(shí)，得預(yù)聚物。b、經(jīng)計(jì)算得聚醚多元醇的加入量。恒溫40°C取適量聚醚多元醇，制成丙酮溶液，加 入預(yù)聚物溶液中。氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌，加熱回流2小時(shí)。蒸出部分丙酮，將所得溶液70°C烘 干M小時(shí)，得聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料。(2)面材的選用面材可選用2mm彩鋼板。(3)面材與芯材的復(fù)合使用建筑用水性粘合劑粘合。(4)切割成型該方法制備的板材升溫與降溫的相變焓分別為27°C和21°C，可用于普通民用活 動(dòng)板房。實(shí)施例2 按照上述實(shí)施例1的工藝方法步驟，在芯材與板材復(fù)合前，在芯材向外的一面在復(fù)合一層普通高分子芯材(如聚氨酯發(fā)泡材料、聚苯乙烯發(fā)泡材料、聚乙烯發(fā)泡材料等)。該方法制備的板材具有更高的保溫性能，可以用于要求較高的高檔板房的修建。實(shí)施例3 按照上述實(shí)施例1的工藝方法步驟，將TDI調(diào)整為MDI。實(shí)施例4 按照上述實(shí)施例1的工藝方法步驟，將聚醚多元醇調(diào)整為季戊四醇。實(shí)施例5 按照上述實(shí)施例1的工藝方法步驟，將PEG2000替換為PEG3000。
權(quán)利要求
1.金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材的制備方法，其特征是由下列兩部分 組成以聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料作為芯材，以金屬板材作為面材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料是聚乙二醇(分子量 1000-20000)軟段與聚氨酯硬段嵌段共聚的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材包括彩鋼板、鋁合金板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯硬段是由羥基化合物或多羥基化合物和異氰酸酯聚 合制備的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異氰酸酯是用于制備聚氨酯的甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯 基甲烷_4，4' -二異氰酸酯(MDI)、連(二)茴香二異氰酸酯(DADI)、己二異氰酸酯(HDI)、 間苯二甲撐二異氰酸酯(M-XDI)、1，5'-萘二異氰酸酯(NDI)、多次甲基多苯基多異氰酸酯 (PAPI) —系列具有異氰酸酯基團(tuán)(-NC0)的一種、兩種或者兩種以上混合的有機(jī)化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的羥基化合物或多羥基化合物是用于制備聚氨酯的二元醇、三 元醇、多元醇、聚醚、聚醚多元醇及聚酯多元醇一系列含羥基的一種、兩種或兩種以上混合 的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彩鋼板是指彩涂鋼板，彩涂鋼板是一種帶有有機(jī)涂層的鋼 板，具有耐蝕性好，色彩鮮艷，外觀美觀，加工成型方便并且具有鋼板原有的強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，成 本也較低。彩涂鋼板的基板為冷軋基板，熱鍍鋅基板和電鍍鋅基板。涂層種類可分為聚酯、 硅改性聚酯，偏聚二氟乙烯和塑料溶膠。彩涂鋼板的表面狀態(tài)可分為涂層板、壓花板和印花 板。彩鋼板是市場(chǎng)上最常見的一種活動(dòng)板房墻面板蒙皮，此外還用于鋼結(jié)構(gòu)廠房、機(jī)場(chǎng)、庫 房和冷凍等工業(yè)及商業(yè)建筑的屋頂墻面和門等。對(duì)彩鋼板的具體性能要求已形成國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T12754-2006《彩色涂層鋼板及鋼帶》。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金板一般為l_2mm厚的Al-Mn或Al-Mg系合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料的制備方法，依次按下列步驟進(jìn) 行(1)PEG(分子量1000-20000，30-90份)用硅膠干燥劑干燥24h后，30_60°C恒溫溶于 適量丙酮，攪拌均勻，制成丙酮溶液；異氰酸酯(異氰酸根的物質(zhì)的量為PEG和羥基化合物 (如聚醚多元醇)或多羥基化合物中羥基的物質(zhì)的量的1 1. 5倍)溶于適量丙酮，在氮?dú)?保護(hù)下加入到PEG的丙酮溶液，攪拌，加熱回流2-池，得預(yù)聚物。(2)經(jīng)計(jì)算得羥基化合物(如聚醚多元醇)或多羥基化合物的加入量。恒溫30-60°C 取適量羥基化合物，制成丙酮溶液，加入預(yù)聚物溶液中。氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌，加熱回流2-池。 蒸出部分丙酮，將所得溶液灌入模具，40-80°C烘干Μ-4 !，得聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材的制備方法。該方法制備的金屬面板聚氨酯固-固相變儲(chǔ)能輕質(zhì)墻體板材比傳統(tǒng)的金屬面板聚氨酯墻體板材在建筑節(jié)能方面具有明顯的提高，除具有重量輕、強(qiáng)度大、剛度大、隔熱、隔音、耐疲勞等突出的優(yōu)點(diǎn)，還具有固-固相變儲(chǔ)能的特點(diǎn)。該材料可廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能，可以作為活動(dòng)板房的墻體材料，建筑內(nèi)、外保溫層，室內(nèi)隔板等。
文檔編號(hào)C09K5/02GK102127948SQ201010005339
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者呂珍珍, 李青山, 洪偉, 趙玉杰, 馬龍 申請(qǐng)人:洪偉