玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑墻體、可拆卸板房、移動(dòng)營房、崗?fù)そㄔO(shè)等阻燃保溫領(lǐng)域，具體地 說是一種玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板。
【背景技術(shù)】
[0002] 以聚氨酯硬質(zhì)泡沫為芯材，具有單面或雙面面層的保溫板材稱為聚氨酯硬質(zhì)泡沫 復(fù)合保溫板。作為最佳的保溫材料，聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板在歐洲已有三十余年的應(yīng) 用歷史，并被廣泛應(yīng)用于各種公共和民用建筑領(lǐng)域。隨著國家節(jié)能政策的實(shí)施和深入，聚氨 酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板因其卓越的節(jié)能特性，較高性價(jià)比，具有極為廣闊的市場(chǎng)前景。聚 氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板飾面層分為硬質(zhì)面層和軟質(zhì)面層，根據(jù)面層材質(zhì)又分為金屬面層 和非金屬面層。面層一般是為了增加聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板與基層墻面的粘結(jié)強(qiáng)度， 防紫外線和減少運(yùn)輸中的破損，以及增強(qiáng)安裝后聚氨酯硬質(zhì)泡沫抵抗風(fēng)霜雨雪侵蝕破壞能 力。目前聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板可以采用連續(xù)板材自動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn)。
[0003] 隨著國民生活水平的提高，以及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，新型的建筑保溫材料應(yīng)該具備 質(zhì)輕抗震，力學(xué)性能高，尺寸穩(wěn)定性好，阻燃環(huán)保等特點(diǎn)。尤其當(dāng)不可抗拒應(yīng)力比如地震發(fā) 生時(shí)，建筑墻體的安全性非常重要。日本、歐洲、美國甚至新加坡等國家和地區(qū)很早就推崇 質(zhì)輕抗震，阻燃環(huán)保的建筑材料。而我們國家在這方面起步晚，與西方國家差距大。當(dāng)前國 內(nèi)市場(chǎng)上聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板產(chǎn)品花樣眾多，但是能滿足以上特點(diǎn)的產(chǎn)品甚少。尤 其聚氨酯硬質(zhì)泡沫芯材，阻燃性能往往達(dá)不到GB8624-2012 Bl級(jí)要求，而且使用了大量的 阻燃添加劑，對(duì)環(huán)保破壞大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種組成合理，制 造簡(jiǎn)便，阻燃性能高，不含任何有機(jī)阻燃添加劑，抗壓、抗彎折、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能大大增 強(qiáng)的玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬 質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板，其由玄武巖纖維布和聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合而成，所述聚氨酯硬質(zhì)泡沫 包含A、B兩組份，所述B組份為異氰酸酯，其特征在于：所述A組份由下列重量份的原料組 成： 阻燃聚酯多元醇 50~65% 胺醚多元醇 8~15% 硅油 2~3% 甘油 5~10% 三聚催化劑PT301 2% 發(fā)泡劑 HCFC-Hlb 20-30% 改性可膨脹石墨 5~15% 所述A組份與B組份按質(zhì)量比I: I. 1-2. O混合，與玄武巖纖維布在澆注模壓成型的過 程中復(fù)合，得到玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板。
[0006] 進(jìn)一步，所述玄武巖纖維布是由玄武巖纖維紗線織造的織物，其面密度200-600g/ m2,纖維直徑7-13 μπι,可燃物含量〈1.0%，經(jīng)煒強(qiáng)力蘭1650 (25X 100mm)/N。
[0007] 進(jìn)一步，所述玄武巖纖維布復(fù)合在聚氨酯硬質(zhì)泡沫的上下表面。
[0008] 進(jìn)一步，所述玄武巖纖維布復(fù)合在聚氨酯硬質(zhì)泡沫的上下表面和中間，組成三明 治式多層夾芯復(fù)合保溫板。
[0009] 進(jìn)一步，所述改性可膨脹石墨表面含有羥基和羧基反應(yīng)官能團(tuán)，改性可膨脹石墨 目數(shù)為35-150目，膨脹倍率為200-450倍。
[0010] 進(jìn)一步，所述阻燃聚酯多元醇是由含鹵多元醇和磷酰氯通過縮聚反應(yīng)形成，含有 大量苯環(huán)，阻燃聚酯多元醇的羥值為240 mgKOH/g。 toon] 本發(fā)明上述玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在 于：其包括以下步驟： (1) 配制A組份取50~65份阻燃聚酯多元醇、8~15份胺醚多元醇裝入反應(yīng)釜中，開動(dòng) 攪拌；取2~3份硅油、5~10份甘油，2份三聚催化劑PT301、5~15份的改性可膨脹石墨、20~30 份發(fā)泡劑HCFC-Hlb加入到反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌10~20分鐘，得到組合聚醚多元醇A組 份(共計(jì)100份）； (2) 調(diào)整模具深度為兩層玄武巖纖維布的設(shè)定層間距，將玄武巖纖維布固定在模具上 下兩面； (3) 將以上所述A組分與B組分按質(zhì)量比1:1. 1-2. 0混合攪拌，待液體泡沫乳白之后迅 速注入模具，將模具蓋好保持模壓，等到聚氨酯硬質(zhì)泡沫脹定之后開模，即制得玄武巖纖維 布層間距一定的兩層玄武巖纖維布增強(qiáng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板材。
[0012] 本發(fā)明上述玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在 于：其包括以下步驟： (1) 配制A組份取50~65份阻燃聚酯多元醇、8~15份胺醚多元醇裝入反應(yīng)釜中，開動(dòng) 攪拌；取2~3份硅油、5~10份甘油，2份三聚催化劑PT301、5~15份的改性可膨脹石墨、20~30 份發(fā)泡劑HCFC-Hlb加入到反應(yīng)釜中，在常溫下攪拌10~20分鐘，得到組合聚醚多元醇A組 份(共計(jì)100份）； (2) 調(diào)整模具深度為兩層玄武巖纖維布的設(shè)定層間距，將玄武巖纖維布固定在模具上 下兩面； (3) 將以上所述A組分與B組分按質(zhì)量比1:1. 1-2. 0混合攪拌，待液體泡沫乳白之后迅 速注入模具，將模具蓋好保持模壓，等到聚氨酯硬質(zhì)泡沫脹定之后開模，制得兩層玄武巖纖 維布增強(qiáng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板材； (4) 將不銹鋼模具的深度調(diào)整為步驟（2)所用模具深度的兩倍，將步驟（3)制得的兩層 玄武巖纖維布增強(qiáng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板材重新放入該不銹鋼模具內(nèi)，在該不銹鋼 模具上蓋表面固定一層玄武巖纖維布；而后將所述A組分與B組分按質(zhì)量比1:1. 1-2. 0混 合攪拌，待液體泡沫乳白之后迅速注入模具，將模具蓋好保持模壓，等到聚氨酯硬質(zhì)泡沫脹 定之后開模，制得三層玄武巖纖維布增強(qiáng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板材。
[0013] 本發(fā)明重復(fù)步驟（2)至步驟（4)，通過調(diào)整不銹鋼模具深度，可以制得不同層間距 玄武巖纖維布增強(qiáng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板材，玄武巖纖維布可以復(fù)合在聚氨酯硬質(zhì) 泡沫的上下表面和中間，組成三明治式多層夾芯復(fù)合保溫板。
[0014] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用含有大量苯環(huán)的阻燃聚酯多元醇與改性的可膨脹 石墨復(fù)配制得組合聚醚多元醇A組份，與B組份按質(zhì)量比1:1. 1-2. 0反應(yīng)，與玄武巖纖維布 在澆注模壓成型的過程中直接完成復(fù)合，制得玄武巖纖維布增強(qiáng)聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫 板。改性的可膨脹石墨與阻燃聚酯多元醇分子結(jié)構(gòu)中所含的磷，氯，溴阻燃元素能起到協(xié)同 效應(yīng)，從而提高聚氨酯硬質(zhì)泡沫的阻燃性能；三聚催化劑和改性的可膨脹石墨表面帶有的 羥基羧基官能團(tuán)消耗過量的異氰酸酯，使其自聚反應(yīng)形成脲酸酯，使異氰酸酯分子結(jié)構(gòu)中 的苯環(huán)在聚氨酯體相中聚集進(jìn)一步提高聚氨酯硬質(zhì)泡沫的阻燃性能，所以不使用任何有機(jī) 阻燃添加劑如TCCP和DMMP等也能達(dá)到阻燃Bl級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；采用A級(jí)阻燃標(biāo)準(zhǔn)的玄武巖纖維布 與聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫板材直接模壓成型復(fù)合，不單可以提高復(fù)合板材的防火能力，而且 力學(xué)強(qiáng)度提升明顯；玄武巖纖維布不需要使用膠黏劑與聚氨酯硬質(zhì)泡沫粘接，而是直接在 聚氨酯硬質(zhì)泡沫發(fā)泡成型中復(fù)合于一體，使生產(chǎn)工藝更簡(jiǎn)單化，便于與連續(xù)板材自動(dòng)生產(chǎn) 線工藝匹配，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn)。
[0015] 本發(fā)明通過澆注模壓成型的方式將具有A級(jí)防火的玄武巖纖維布與聚氨酯硬質(zhì) 泡沫保溫板復(fù)合，使玄武巖纖維布在聚氨酯硬質(zhì)泡沫成型過程中直接復(fù)合在聚氨酯硬質(zhì)泡 沫表面和中間，起到提高阻燃性能和增強(qiáng)力學(xué)性能的效果。聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫板芯材的 阻燃性能達(dá)Bl級(jí)，且不含任何有機(jī)阻燃添加劑。對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：（1)聚氨 酯硬質(zhì)泡沫芯材阻燃性能優(yōu)秀，達(dá)到GB 8624-2012 Bl級(jí)阻燃標(biāo)準(zhǔn)；（2)不含有機(jī)阻燃添 加劑，低毒環(huán)保質(zhì)輕，力學(xué)性能優(yōu)越；（3)玄武巖纖維布與聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫芯材成型復(fù) 合一次完成，不需要使用膠黏劑粘結(jié)；（4)與聚氨酯硬質(zhì)泡沫復(fù)合保溫板材連續(xù)自動(dòng)化生 產(chǎn)線匹配度好，便于自動(dòng)化控制生產(chǎn)；（5)聚氨酯硬質(zhì)泡沫