一种聚氨酯防火保温板材及其制备、回收方法与流程

    技术2025-04-29  32


    本发明属于防火保温材料,尤其涉及一种聚氨酯防火保温板材及其制备、回收方法。


    背景技术:

    1、前政府对废塑料之循环经济的政策也越来越多。以聚氨酯的使用,这种高分子聚合物材料广泛用于黏合剂,涂层,低速轮胎,垫圈,车垫等工业领域。在日常生活领域聚氨酯被用来制造各种泡沫和塑料海绵。由于聚氨酯具有非常低的导热系数,其材料为基础的新型墙体保温塑木板材开始在欧美等西方国家逐步发展成熟。聚氨酯材料在自然条件下极难分解,现在广泛采用的处理方法是燃烧法,燃烧后的气体经过水,以溶解其中的no2等易溶解的有毒物质,在燃烧过程中还会生成氰氢酸,氰氢酸易溶于水,产生的cn-根有剧毒,所以通过燃烧废气的水要经过特殊处理。如果把聚氨酯深埋地下,需要几十年才能分解。另外一种回收方法是裂解法,通过高温等条件,裂解为一些小分子化学物质,可用于生产燃油等有用材料。

    2、现在市面上已有相关聚氨酯防火专利,如“一种阻燃低烟毒聚氨酯泡沫材料及其制备方法”,公开号cn202410268211.7,申请日期为2024年3月。此专利主要在说明制成原料的方法,此产品生产后因原料问题,无法回收再使用,处理更是麻烦。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种聚氨酯防火保温板材及其制备、回收方法,采用聚氨酯回收材料制成防火保温板材,板材为100%高分子聚合物制成,使用后可回收变成原材料,板材强度高、耐火保温效果好,边角料皆可回收循环再生制造,可达到全生命周期碳排放的目的。

    2、为了解决上述问题,本发明所涉及的一种聚氨酯防火保温板材及其制备、回收方法,包括以下重量份数的原料:聚氨酯回收料65-75份,高分子聚合物复合防火材料25-35份;所述高分子聚合物复合防火材料包括以下重量份数的原料:聚苯乙烯50-70份,磷酸酯类聚合物15-30份,聚碳酸酯10-15份,聚丙烯10-20份。

    3、优选的,包括以下重量份数的原料:聚氨酯回收料70份,高分子聚合物复合防火材料30份;所述高分子聚合物复合防火材料包括以下重量份数的原料:聚苯乙烯60份,磷酸酯类聚合物20份,聚碳酸酯12份,聚丙烯15份。

    4、一种聚氨酯防火保温板材的制备方法,包括以下步骤:

    5、(1)称取原料

    6、按以下重量份数称取原料:聚氨酯回收料65-75份,聚苯乙烯50-70份,磷酸酯类聚合物15-30份,聚碳酸酯10-15份,聚丙烯10-20份;

    7、(2)高分子聚合物复合防火材料制备方法

    8、将步骤(1)称取的聚苯乙烯、磷酸酯类聚合物、聚碳酸酯、聚丙烯投入到热压釜内进行反应,將所有物料在热压釜内反应,反应温度180-210℃、时间2-3min,反应后的物料进入塔式反应器,反应温度160-180℃、时间5-10min,然后冷却到室温后进入捏合机进行捏合,捏合温度120-165℃、时间35min,捏和后物料再经过造粒机做成小颗粒状之高分子聚合物复合防火材料;

    9、(3)聚氨酯防火保温板材制备方法

    10、将步骤(1)称取的聚氨酯回收料,和步骤(2)得到的高分子聚合物复合防火材料加入到搅拌装置中进行高温液化混合,混合温度为160-200℃,搅拌30min,得到物料混合物a;

    11、将混和物a透过压力管路送至聚氨酯发泡机内,发泡机放置移动式模具,将混合物a喷射灌注至模具上做发泡定型,一套聚氨酯发泡机上可放置10~15组移动式模具,模具经灌注后须发泡时间约为15~30分钟,等发泡熟化后进行脱模,可采用人工或自动化设备进行脱模处理,脱模后得到材料b;

    12、材料b为长条块状物,需透过pu板材生产设备做板材片状切割处理,切割后得到板材c,经检验合格后进行热转印木纹,包装后出货,即得到聚氨酯防火保温板材成品。

    13、一种聚氨酯防火保温板材的回收方法,包括以下步骤:

    14、(1)回收料破碎

    15、聚氨酯防火保温板材在切割过程中产生的边角料或经检验不合格的聚氨酯防火保温板材为回收料,将回收料通过破碎机破碎成微小颗粒状作为材料e;

    16、(2)高分子聚合物复合弹性体制备方法

    17、按以下重量份数称取原料:聚苯乙烯60-80份、聚丙烯10-15份、聚乙烯20-30份,将称取好的物料投入到热压釜内进行反应,反应温度180-210度、时间2-3分钟,反应后的物料进入塔式反应器,反应温度160-180度、时间5-10分钟,然后冷却到室温后进入捏合机进行捏合,捏合温度120-165度、时间3-5分钟,捏和后物料再经过造粒机做成小颗粒状之高分子聚合物复合防火材料;

    18、(3)回收料回收方法

    19、将步骤(1)得到的材料e和步骤(2)得到的高分子聚合物复合弹性体进行混合,通过异型押出机进行捏合得到材料f,异型押出机采用单螺杆或双螺杆压出材料f至固定发热模具上进行封闭式塑型,发热模具温度约为200℃,塑性后再通过冷却定型工艺得到材料g,冷却定型使用60-90℃二道降温水槽,采用循环水冷却系统;冷却定型后,材料g进入热转印压花设备进行热转压花,热转压花温度为60℃,快速压花成为塑木产品,塑木产品在生产过程中产生的边角料输送至破碎机进行破碎。

    20、本发明的关键点:1.通过聚氨酯材料生产成为全生命周期防火保温板材,板材使用后可回收再透过异型压出工艺制成塑木产品,塑木使用后,也可回收当成原料使用,可一直回收循环再生产用。全生命周期防火保温材料可完全取代保温泡沫板材使用,不怕压,不怕火,可回收再利用,达到真正的全生命周期碳排放的产品,为循环经济较好的产品。

    21、2. 本发明的关键点是通过高温160度至200度液化搅拌混和工艺,此工艺通过发泡生成全生命周期防火保温材料,因高分子聚合物复合防火材料混和均匀,通过板材生产设备切割后,切割面还是防火,就算再通过热转印木纹设备制成全生命周期防火保温板材亦可防火,这跟其他聚氨酯防火产品制成的材料只做表面防火,切割面无法防火的最大差异。

    22、与现有技术相比,本发明的技术优势为采用聚氨酯废塑料可达到全生命周期碳排放的使用,可快速解决聚氨酯回收无法处理问题,具有以下优点:

    23、1.本发明为绿色工艺:本工艺在制造过程中不需要使用有害化学成分、也无空气污染及水污染,不存在对人体和环境的污染。

    24、2.节能减排:制造本本发明产品的能耗远低于泡沫加工,同时由于其长寿命,能够有效保温机制,可达减碳节能。

    25、3.本发明产品采用高分子聚合物材料,使其具有更好的耐用性,不容易破损、腐烂、变形等问题。与泡沫相比,使用寿命更长,无需频繁更换,能够有效降低维护成本。

    26、4.本发明产品为全塑料材质,具有很好的保温和防水效果。不会因为挤压而变形,也不会因为晒太阳而变形,可以在不同的气候环境下长期使用,在户外环境下更是优越。

    27、5.由于本发明产品的表层为复合塑料材质,与泡沫材料相比更加容易清洁和维护。



    技术特征:

    1.一种聚氨酯防火保温板材,其特征在于:包括以下重量份数的原料:聚氨酯回收料65-75份,高分子聚合物复合防火材料25-35份;所述高分子聚合物复合防火材料包括以下重量份数的原料:聚苯乙烯50-70份,磷酸酯类聚合物15-30份,聚碳酸酯10-15份,聚丙烯10-20份。

    2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯防火保温板材,其特征在于:包括以下重量份数的原料:聚氨酯回收料70份,高分子聚合物复合防火材料30份;所述高分子聚合物复合防火材料包括以下重量份数的原料:聚苯乙烯60份,磷酸酯类聚合物20份,聚碳酸酯12份,聚丙烯15份。

    3.一种根据权利要求1所述的聚氨酯防火保温板材的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

    4.一种根据权利要求1所述的聚氨酯防火保温板材的回收方法,其特征在于:包括以下步骤:


    技术总结
    本发明属于防火保温材料,尤其涉及一种聚氨酯防火保温板材及其制备、回收方法,包括以下重量份数的原料:聚氨酯回收料65‑75份,高分子聚合物复合防火材料25‑35份;所述高分子聚合物复合防火材料包括以下重量份数的原料:聚苯乙烯50‑70份,磷酸酯类聚合物15‑30份,聚碳酸酯10‑15份,聚丙烯10‑20份。采用聚氨酯回收材料制成防火保温板材,板材为100%高分子聚合物制成,使用后可回收变成原材料,板材强度高、耐火保温效果好,边角料皆可回收循环再生制造,可达到全生命周期碳排放的目的。

    技术研发人员:江东霖,彭成铭,陈进国
    受保护的技术使用者:广东聚为新材料研发有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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