本发明涉及保温材料，尤其涉及一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料及其制备方法。
背景技术：
目前，建筑类的保温材料和冷链设施类如冷藏车、冷藏箱等的保温材料大多是采用有机的发泡材料，如聚氨酯材料、聚苯乙烯(eps)材料和酚醛材料。然而，首先这些材料存在着较大的安全隐患，如易燃烧、易滴熔，燃烧烟雾大、毒性大，燃烧能产生氰化氢气体，一旦发生火灾对人体毒害性极大，有机材料的防火性能很难达到a级要求。而无机的保温材料虽然具有良好的防火效果，但是保温效果均很差，无法适用于高层建筑或冷藏类的保温领域。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其具有更好的保温效果，且具有优异的阻燃防火性能。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于：其使用经编间隔织物为骨架，所述的经编间隔织物具有上层、下层和连接层，上层和下层均具有网孔，其中连接层的间隔纱在织物的幅宽方向上间断设置，从而使经编间隔织物具有纵向上贯通的中空区段，在此区段上插入玻璃纤维，并使用保温防火填料对中空区段的空隙进行填充，在经编间隔织物的具有连接层的部分注入聚氨酯泡沫的反应混合物，反应混合物经由上层或下层网孔注入并对填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充，然后进行发泡反应，将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
优选的，保温防火填料为：氢氧化铝、纳米级电气石、粘结剂。
优选的，经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维。
优选的，经编间隔织物连接层的间隔纱为远红外纱线。
优选的，远红外纱线为涤纶基或锦纶基加入远红外颗粒的纱线。
优选的，经编间隔织物连接层的间隔纱为石墨烯纱线。
优选的，经编间隔织物连接层为ixi，或ii，或xx结构。
优选的，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为对位结构。
优选的，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为错位结构。
本发明还提供一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料选择：对经编间隔织物的上层、下层和连接层的纱线进行选择；
(2)保温防火填料、聚氨酯泡沫的反应混合物、防火液的配制。
(3)织造：使用双针床经编机进行经编间隔织物的织造，使用多梳栉进行编织，经编织物的上层和下层均具有网孔，梳栉在前后针床垫纱时获得织物的连接层，以连接织物的上层和下层，连接层的间隔纱通过在前后针床间断的进行垫纱从而获得在幅宽方向上间隔出现的纵向贯通的中空区段；
(4)将玻璃纤维插入到织物的中空区段中；
(5)将插入了玻璃纤维的经编间隔织物放入模具中，将保温防火填料填充到玻璃纤维与织物的中空区段间隙内；
(6)然后将材料取出，放入另一模具中，将聚氨酯泡沫的反应混合物注入到中空区段以外的织物区域，可以从织物的上层或下层注入，反应混合物填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充；
(7)将聚氨酯泡沫的反应混合物进行发泡反应，温度为30-40℃，时间为10-40min，然后取出静置10-30h；
(8)将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
优选的，保温防火填料为：氢氧化铝、纳米级电气石、粘结剂。
优选的，经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维。
优选的，经编间隔织物连接层的间隔纱为远红外纱线。
优选的，远红外纱线为涤纶基或锦纶基加入远红外颗粒的纱线。
优选的，经编间隔织物连接层的间隔纱为石墨烯纱线。
优选的，经编机双针床间隔为1-20cm。
优选的，经编间隔织物连接层为ixi，或ii，或xx结构。
优选的，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为对位结构。
优选的，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为错位结构。
本发明的有益效果是：
本发明在通过利用双针床经编工艺一体成型编织具有中空区段的经编织物作为聚氨酯泡沫保温材料的骨架，避免了在骨架上开槽进行防火材料的填充，有效保证了防火材料在织物骨架中的有效保有率，可以防止防火填料的泄漏，并且还可以在中空区段中填充玻璃纤维，增强了保温材料的强度。
经编间隔织物中由于间隔纱的存在，使得织物内层和外层间具有良好的弹性，将间隔纱选择为可以发热的远红外纱线或者石墨烯纱线还可以进一步的提高保温材料的发热、保温效果。
经编间隔织物仅上层和下层选择为阻燃纤维，在兼顾成本的前提下提高保温材料的阻燃性能。保温材料材料整体浸渍防火液，进一步完善了材料的防火效果。即使保温材料被意外点燃，横向贯通的中空区段中的防火填料可以隔绝火焰，有效防止了聚氨酯保温材料的大面积燃烧，避免火势的蔓延。
综上，本发明的技术方案能够有效解决聚氨酯保温材料的易燃问题，阻燃效果好，且成本低廉，保温性优良。
附图说明
为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
图1是本发明的经编间隔织物骨架示意图；
图2是本发明的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料结构图。
附图标记：1、上层；2、中间层；3、下层；4、保温防火填料；5、玻璃纤维。
具体实施方式
接下来将参照附图详细描述本发明的发明构思。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。在以下的具体描述中，例如“上”、“下”、“内”、“外”等方向性的术语，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
实施例1
一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其使用经编间隔织物为骨架，参见图1，所述的经编间隔织物具有上层1、下层3和连接层2，上层1和下层3均具有网孔，其中连接层2的间隔纱在织物的幅宽方向上间断设置，从而使经编间隔织物具有纵向上贯通的中空区段。参见图2，在此中空区段上插入玻璃纤维5，并使用保温防火填料4对中空区段的空隙进行填充，在经编间隔织物的具有连接层的部分注入聚氨酯泡沫的反应混合物，反应混合物经由上层或下层网孔注入并对填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充，然后进行发泡反应，将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。保温防火填料为：氢氧化铝、纳米级电气石、粘结剂。
经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维，经编间隔织物连接层为ixi结构，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为对位结构。
经编间隔织物的连接层的间隔纱为远红外纱线。远红外纱线为涤纶基加入远红外颗粒的纱线。
一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料选择：对经编间隔织物的上层、下层和连接层的纱线进行选择：经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维，连接层的间隔纱为远红外纱线，远红外纱线为涤纶基加入远红外颗粒的纱线。
(2)保温防火填料、聚氨酯泡沫的反应混合物、防火液的配制。
(3)织造：使用双针床经编机进行经编间隔织物的织造，使用多梳栉进行编织，经编织物的上层和下层均具有网孔，梳栉在前后针床垫纱时获得织物的连接层，以连接织物的上层和下层，连接层的间隔纱通过在前后针床间断的进行垫纱从而获得在幅宽方向上间隔出现的纵向贯通的中空区段；通过垫纱数码设计，经编间隔织物连接层为ixi结构，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为对位结构；经编机双针床间隔为10cm；
(4)将玻璃纤维插入到织物的中空区段中；
(5)将插入了玻璃纤维的经编间隔织物放入模具中，将保温防火填料填充到玻璃纤维与织物的中空区段间隙内；
(6)然后将材料取出，放入另一模具中，将聚氨酯泡沫的反应混合物注入到中空区段以外的织物区域，可以从织物的上层或下层注入，反应混合物填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充；
(7)将聚氨酯泡沫的反应混合物进行发泡反应，温度为30-40℃，时间为10-40min，然后取出静置10-30h；
(8)将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
实施例2
一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其使用经编间隔织物为骨架，参见图1，所述的经编间隔织物具有上层1、下层3和连接层2，上层1和下层3均具有网孔，其中连接层2的间隔纱在织物的幅宽方向上间断设置，从而使经编间隔织物具有纵向上贯通的中空区段。参见图2，在此中空区段上插入玻璃纤维5，并使用保温防火填料4对中空区段的空隙进行填充，在经编间隔织物的具有连接层的部分注入聚氨酯泡沫的反应混合物，反应混合物经由上层或下层网孔注入并对填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充，然后进行发泡反应，将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。保温防火填料为：氢氧化铝、纳米级电气石、粘结剂。
经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维，经编间隔织物连接层为ii结构，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为错位结构。
经编间隔织物的连接层的间隔纱为石墨烯纱线。远红外纱线为涤纶基加入远红外颗粒的纱线。
一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料选择：对经编间隔织物的上层、下层和连接层的纱线进行选择：经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维，连接层的间隔纱为石墨烯纱线。
(2)保温防火填料、聚氨酯泡沫的反应混合物、防火液的配制。
(3)织造：使用双针床经编机进行经编间隔织物的织造，使用多梳栉进行编织，经编织物的上层和下层均具有网孔，梳栉在前后针床垫纱时获得织物的连接层，以连接织物的上层和下层，连接层的间隔纱通过在前后针床间断的进行垫纱从而获得在幅宽方向上间隔出现的纵向贯通的中空区段；通过垫纱数码设计，经编间隔织物连接层为ii结构，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为错位结构；经编机双针床间隔为15cm；
(4)将玻璃纤维插入到织物的中空区段中；
(5)将插入了玻璃纤维的经编间隔织物放入模具中，将保温防火填料填充到玻璃纤维与织物的中空区段间隙内；
(6)然后将材料取出，放入另一模具中，将聚氨酯泡沫的反应混合物注入到中空区段以外的织物区域，可以从织物的上层或下层注入，反应混合物填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充；
(7)将聚氨酯泡沫的反应混合物进行发泡反应，温度为30-40℃，时间为10-40min，然后取出静置10-30h；
(8)将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
经检测，制得的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料燃烧性能可达到a级，导热系数小于0.01w/m·k，具有优异的保温效果。
本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导，本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。
1.一种高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于：其使用经编间隔织物为骨架，所述的经编间隔织物具有上层、下层和连接层，上层和下层均具有网孔，其中连接层的间隔纱在织物的幅宽方向上间断设置，从而使经编间隔织物具有纵向上贯通的中空区段，在此区段上插入玻璃纤维，并使用保温防火填料对中空区段的空隙进行填充，在经编间隔织物的具有连接层的部分注入聚氨酯泡沫的反应混合物，反应混合物经由上层或下层网孔注入并对填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充，然后进行发泡反应，将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
2.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，保温防火填料为：氢氧化铝、纳米级电气石、粘结剂。
3.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，经编间隔织物的上层和下层纱线为阻燃纤维。
4.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，经编间隔织物连接层的间隔纱为远红外纱线。
5.根据权利要求4所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，远红外纱线为涤纶基或锦纶基加入远红外颗粒的纱线。
6.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，经编间隔织物连接层的间隔纱为石墨烯纱线。
7.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，经编间隔织物连接层为ixi，或ii，或xx结构。
8.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为对位结构。
9.根据权利要求1所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料，其特征在于，经编间隔织物上层的网孔和下层的网孔为错位结构。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高阻燃聚氨酯泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料选择：对经编间隔织物的上层、下层和连接层的纱线进行选择；
(2)保温防火填料、聚氨酯泡沫的反应混合物、防火液的配制。
(3)织造：使用双针床经编机进行经编间隔织物的织造，使用多梳栉进行编织，经编织物的上层和下层均具有网孔，梳栉在前后针床垫纱时获得织物的连接层，以连接织物的上层和下层，连接层的间隔纱通过在前后针床间断的进行垫纱从而获得在幅宽方向上间隔出现的纵向贯通的中空区段。
(4)将玻璃纤维插入到织物的中空区段中；
(5)将插入了玻璃纤维的经编间隔织物放入模具中，将保温防火填料填充到玻璃纤维与织物的中空区段间隙内；
(6)然后将材料取出，放入另一模具中，将聚氨酯泡沫的反应混合物注入到中空区段以外的织物区域，可以从织物的上层或下层注入，反应混合物填充连接层的间隔纱之间的空隙，并进一步对上层和下层网孔进行填充；
(7)将聚氨酯泡沫的反应混合物进行发泡反应，温度为30-40℃，时间为10-40min，然后取出静置10-30h；
(8)将加入保温防火填料的聚氨酯保温材料浸入防火液中进行浸渍，得到高阻燃聚氨酯泡沫保温材料。
技术总结