專利名稱：一種聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠以及隔熱鋁型材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金門窗、幕墻用建筑鋁合金型材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚氨酯 隔熱結(jié)構(gòu)膠及其隔熱鋁型材的制造方法。
背景技術(shù)：
節(jié)能環(huán)保問(wèn)題在全球受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注和重視，已在社會(huì)發(fā)展中占有至關(guān)重 要的位置。隨著人們對(duì)環(huán)保節(jié)能意識(shí)的不斷增強(qiáng)，許多先進(jìn)的節(jié)能產(chǎn)品及節(jié)能工藝已經(jīng)逐 漸運(yùn)用于建筑行業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。目前，現(xiàn)有斷橋隔熱鋁合金門窗、幕墻用斷橋隔熱鋁型材主要有“穿條式”與“澆 注式”兩種類型。穿條式隔熱鋁型材是由兩隔熱條將鋁型材內(nèi)外兩部分連接起來(lái)形成的， 通過(guò)阻止鋁型材內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。此種工藝易于掌握且已廣泛采用，但由 于是將兩根鋁型材與隔熱條組合裝配而成的，因此容易造成尺寸偏差而出現(xiàn)廢品率高的現(xiàn) 象，而且此類產(chǎn)品尺寸固定、不易改變，使得窗型設(shè)計(jì)受到限制。澆注式隔熱鋁型材是由澆 注成型的隔熱膠將鋁型材的內(nèi)外兩部分粘結(jié)成一個(gè)整體而形成的，采用的是一次性成型工 藝，從而減少了工藝缺陷，無(wú)須壓合，避免了由于外力原因?qū)е落X型材的損壞，提高了復(fù)合 鋁型材的抗沖擊性能；而且結(jié)構(gòu)緊湊，與穿條式相比，成本較低、可塑性好、可以加工任何形 狀的門窗，因此澆注式隔熱技術(shù)逐漸受到廣大節(jié)能鋁型材廠家的青睞和重視。然而，現(xiàn)有技 術(shù)澆注式隔熱鋁型材受材料等因素的限制，產(chǎn)品的力學(xué)性能不甚理想，而且成型生產(chǎn)過(guò)程 中施工較為復(fù)雜，受溫度的影響較大，溫度范圍窄，需要控制在25士2°C溫度下澆注，而且澆 注期短，操作及控制難度大，因此局限于直條形鋁型材的澆注生產(chǎn)，難以獲得其他形狀的澆 注式鋁型材，從而影響了澆注式隔熱技術(shù)的推廣和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有優(yōu)異的力學(xué)性能，耐疲勞、 抗沖擊、耐磨性能良好且穩(wěn)定的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠。本發(fā)明的另一目的在于提供使用上述 聚氨酯結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)隔熱鋁型材的工藝方法，以簡(jiǎn)化工藝操作，并獲得不同形狀的澆注式隔 熱鋁型材。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供的一種聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，由A、B組分構(gòu)成，質(zhì)量比A B = 90 110 70 90 ；其中，A組分由聚醚多元醇和助劑組成，所述助劑按照所占聚醚多元醇的質(zhì)量比例包括 催化劑0. 1 0. 3%、流平劑0. 1 0. 5%、消泡劑0. 1 0. 5%、擴(kuò)鏈劑0. 5 1. 5%、填料 0. 1 5%、增塑劑0. 3 5%、抗氧劑0. 1 0. 3%、紫外線吸收劑0. 1 0. 3% ；B組分是MDI和/或TDI體系的異氰酸酯，包括不同異構(gòu)體的單體、預(yù)聚體或低聚 物，或它們的混合物。本發(fā)明結(jié)構(gòu)膠A組分中，不含有各類導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)泡現(xiàn)象的烴類發(fā)泡劑。優(yōu)選地，聚醚多元醇為官能度均為2 3、分子量均為200 3000的聚氧乙烯醚或聚乙二醇的一種或 兩者的混合物。所述的催化劑為有機(jī)錫類催化劑，優(yōu)選如二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫等。所述流 平劑、消泡劑均為無(wú)水有機(jī)硅類和/或有機(jī)硅氟類復(fù)配物。所述擴(kuò)鏈劑為胺類擴(kuò)鏈劑和/ 或醇類擴(kuò)鏈劑，優(yōu)選如二乙基甲苯二胺(DETDA)、二甲硫基甲苯二胺(DADMT)、N，N’-二仲丁 基亞甲基二苯基二胺、4，4’ - 二氨基二苯基甲烷(MDA)、3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基 甲烷(MCOA)、脂肪族多元胺、1，4-丁二醇(BDO)、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、三 羥甲基丙烷(TMP)、丙三醇、三乙醇胺等的單一擴(kuò)鏈劑或混合擴(kuò)鏈劑。所述填料優(yōu)選納米碳 酸鈣、滑石粉、硫酸鋇、石英的一種或幾種組合。所述增塑劑優(yōu)選鄰苯二甲酸二丁酯和/或 鄰苯二甲酸二辛酯。本發(fā)明所述抗氧劑、紫外線吸收劑均選用IRGAN0X 1010、1076、TINUVIN P、327、 328等。此外，根據(jù)具體使用環(huán)境需要，也可添加其他輔助性添加劑如防霉劑、著色劑等，用 量為0. 1 3%。本發(fā)明結(jié)構(gòu)膠B組分中，優(yōu)選地，所述MDI和/或TDI體系的異氰酸酯其官能度為 2. 1 2. 7、NCO含量為洸 30%。本發(fā)明的另一目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明使用上述聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠的隔熱鋁型材的制造方法，包括以下步驟1) A組分的制備在反應(yīng)釜里加入計(jì)量好的聚醚多元醇和助劑，充分?jǐn)嚢杌旌虾煤笊郎刂?00 120°C，真空脫水使水含量低于0. 03%即可冷卻固化，出料密封并充氮?dú)獗Ｗo(hù)包裝；2) B組分的制備MDI和/或TDI體系的異氰酸酯混合加入到反應(yīng)釜中，在75 80°C溫度下真空攪 拌混合均勻后冷卻，出料密封并充氮?dú)獗Ｗo(hù)包裝；3)將A、B組分通過(guò)計(jì)量泵精確控制流量并傳送到高壓混合機(jī)頭進(jìn)行高速攪拌混 合，然后澆注到以0. 075 0. 6米/秒速度移動(dòng)的鋁型材凹槽中，靜止冷卻固化后，切除凹 槽底部的鋁型材而形成結(jié)構(gòu)膠斷橋，得到聚氨酯隔熱膠復(fù)合鋁型材。本發(fā)明所述步驟1)中利用催化劑控制冷卻固化時(shí)間為常溫下15 20秒。所述 步驟2) B組分的制備中，將液態(tài)MDI和2，4’-MDI按照1 3 1 2的質(zhì)量比混合加入到 反應(yīng)釜中，其中液態(tài)MDI是在4，4’ -MDI中引入氨基甲酸酯或碳化二亞胺基團(tuán)而成。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，耐疲勞、抗沖擊、耐磨性能良 好且穩(wěn)定。使用該材料生產(chǎn)澆注式隔熱鋁型材，實(shí)現(xiàn)了常溫澆注、常溫固化，適應(yīng)的溫度范 圍寬，便于施工；同時(shí)，澆注期長(zhǎng)，而且澆注期范圍很寬，可生產(chǎn)不同形狀的鋁型材。因此，本 發(fā)明不受溫度及鋁型材形狀的限制，易于操作和控制，廢品率低，有助于澆注式隔熱鋁型材 技術(shù)的推廣和應(yīng)用。下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
本實(shí)施例聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，由A、B組分構(gòu)成，A、B組分的質(zhì)量比為100 80。各 組分及質(zhì)量份配比如下A 組分聚醚多元醇其中聚醚多元醇為聚氧乙烯醚和/或聚乙二醇的混合物，例如以甘油起始，環(huán)氧 丙烷、環(huán)氧乙烷的共聚多元醇，環(huán)氧乙烷無(wú)規(guī)或封端共聚，EO含量為35%，官能度為3，羥值 約 40mgK0H/g。B 組分為液態(tài)MDI和2，4’ -MDI按照3 2的質(zhì)量比混合物，官能度為2. 4，NCO含量為 觀％，其中液態(tài)MDI是在4，4’ -MDI中引入氨基甲酸酯或碳化二亞胺基團(tuán)而成。使用上述聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠的隔熱鋁型材的制造方法，其步驟如下1) A組分的制備在反應(yīng)釜里加入計(jì)量好的聚醚多元醇和助劑，充分?jǐn)嚢杌旌虾煤笊郎刂?20°C，真 空脫水約3個(gè)小時(shí)，使水含量低于0. 03%即可冷卻，常溫下固化15秒，出料密封并充氮?dú)獗?護(hù)包裝；2) B組分的制備將液態(tài)MDI和2，4，-MDI按照3 2的質(zhì)量比混合加入到反應(yīng)釜中，在80°C溫度 下真空攪拌混合均勻后冷卻，出料密封并充氮?dú)獗Ｗo(hù)包裝；3)將A、B組分通過(guò)計(jì)量泵精確控制流量并傳送到高壓混合機(jī)頭進(jìn)行高速攪拌混 合，然后澆注到以0.075 0. 12米/秒速度移動(dòng)的鋁型材凹槽中，靜止冷卻固化對(duì)小時(shí)后， 切除凹槽底部的鋁型材而形成結(jié)構(gòu)膠斷橋，得到復(fù)雜形狀的聚氨酯隔熱膠復(fù)合鋁型材。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于本實(shí)施例聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其A、B組分的 質(zhì)量比為100 70，其中B組分為液態(tài)MDI和2，4’ -MDI按照1 1質(zhì)量比的混合物。制 造方法步驟1)中冷卻后常溫下固化20秒；步驟幻中材料澆注到以0. 35米/秒速度移動(dòng) 的鋁型材凹槽中，靜止冷卻固化20小時(shí)。得到直條形狀的聚氨酯隔熱膠復(fù)合鋁型材。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于本實(shí)施例聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其A、B組分的 質(zhì)量比為100 90。催化劑辛酸亞錫流平劑有機(jī)氟硅化合物消泡劑有機(jī)氟硅化合物擴(kuò)鏈劑TMP擴(kuò)鏈劑MDA填料石英粉增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯抗氧劑IRGAN0X 1010紫外線吸收劑TINUVIN P防霉劑
實(shí)施例四本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于本實(shí)施例聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其A組分中催 化劑辛酸亞錫為0.3%，擴(kuò)鏈劑TMP為1. 0 %，擴(kuò)鏈劑MDA為0。實(shí)施例五本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于本實(shí)施例聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其A組分中催 化劑為二月桂酸二丁基錫，用量為0.3%;擴(kuò)鏈劑為DADMT，用量為1.2%;抗氧劑為1076，用 量為0. 3%。實(shí)施例六本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于本實(shí)施例聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其A組分中催 化劑為二月桂酸二丁基錫，用量為0. 1%;擴(kuò)鏈劑為DETDA，用量為1.0%;抗氧劑為1076，用 量為0. 2%。上述各實(shí)施例的產(chǎn)品性能指標(biāo)如表1所示。表1本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)品性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于由A、B組分構(gòu)成，質(zhì)量比A B = 90 110 70 90 ；其中，A組分由聚醚多元醇和助劑組成，所述助劑按照所占聚醚多元醇的質(zhì)量比例包括催 化劑0. 1 0.3%、流平劑0. 1 0.5%、消泡劑0. 1 0.5%、擴(kuò)鏈劑0. 5 1.5%、填料 0. 1 5%、增塑劑0. 3 5%、抗氧劑0. 1 0. 3%、紫外線吸收劑0. 1 0. 3% ；B組分是MDI和/或TDI體系的異氰酸酯，包括不同異構(gòu)體的單體、預(yù)聚體或低聚物，或 它們的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于所述聚醚多元醇為官能度 均為2 3、分子量均為200 3000的聚氧乙烯醚或聚乙二醇的一種或兩者的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于所述MDI和/或TDI體系 的異氰酸酯其官能度為2. 1 2. 7、NCO含量為沈 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于所述的催化劑為有機(jī)錫類 催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于所述流平劑、消泡劑均為無(wú) 水有機(jī)硅類和/或有機(jī)硅氟類復(fù)配物；所述擴(kuò)鏈劑為胺類擴(kuò)鏈劑和/或醇類擴(kuò)鏈劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于所述填料為納米碳酸鈣、滑 石粉、硫酸鋇、石英的一種或幾種組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，其特征在于所述增塑劑為鄰苯二甲酸 二丁酯和/或鄰苯二甲酸二辛酯。
8.使用權(quán)利要求1-7聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠的隔熱鋁型材的制造方法，其特征在于包括以 下步驟1)A組分的制備在反應(yīng)釜里加入計(jì)量好的聚醚多元醇和助劑，充分?jǐn)嚢杌旌虾煤笊郎刂?00 120°C， 真空脫水使水含量低于0. 03%即可冷卻固化，出料密封并充氮?dú)獗Ｗo(hù)包裝；2)B組分的制備MDI和/或TDI體系的異氰酸酯混合加入到反應(yīng)釜中，在75 85°C溫度下真空攪拌混 合均勻后冷卻，出料密封并充氮?dú)獗Ｗo(hù)包裝；3)將A、B組分通過(guò)計(jì)量泵精確控制流量并傳送到高壓混合機(jī)頭進(jìn)行高速攪拌混合，然 后澆注到以0. 075 0. 6米/秒速度移動(dòng)的鋁型材凹槽中，靜止冷卻固化后，切除凹槽底部 的鋁型材而形成結(jié)構(gòu)膠斷橋，得到聚氨酯隔熱膠復(fù)合鋁型材。
9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隔熱鋁型材的制造方法，其特征在于所述步驟1)中利用催 化劑控制冷卻固化時(shí)間為常溫下15 20秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隔熱鋁型材的制造方法，其特征在于所述步驟幻8組分的 制備中，將液態(tài)MDI和2，4’-MDI按照1 3 1 2的質(zhì)量比混合加入到反應(yīng)釜中，其中 液態(tài)MDI是在4，4’ -MDI中引入氨基甲酸酯或碳化二亞胺基團(tuán)而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠，由A、B組分構(gòu)成，質(zhì)量比A∶B＝90～110∶70～90；其中，A組分由聚醚多元醇和助劑組成，所述助劑按照所占聚醚多元醇的質(zhì)量比例包括催化劑0.1～0.3％、流平劑0.1～0.5％、消泡劑0.1～0.5％、擴(kuò)鏈劑0.5～1.5％、填料0.1～5％、增塑劑0.3～5％、抗氧劑0.1～0.3％、紫外線吸收劑0.1～0.3％；B組分是MDI和/或TDI體系的異清酸酯。本發(fā)明還公開了使用上述結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)隔熱鋁型材的方法。本發(fā)明聚氨酯隔熱結(jié)構(gòu)膠材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，耐疲勞、抗沖擊、耐磨性能良好且穩(wěn)定。成型生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了常溫澆注、常溫固化，澆注期范圍寬，不受溫度及鋁型材形狀的限制，易于操控，廢品率低，有助于澆注式隔熱鋁型材技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09J175/08GK102079960SQ20101058990
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者劉強(qiáng), 劉艷斌, 勞錫寮, 張建斌, 繆明松, 阮鏡財(cái) 申請(qǐng)人:佛山市南海易樂(lè)工程塑料有限公司