專利名稱：酚醛彩鋼夾芯板及其制備方法
酚醛彩鋼夾芯板及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種酚醛彩鋼夾芯板及其制備方法。
技術(shù)背景
彩鋼夾芯板是一種常用的復(fù)合材料，由兩層成型金屬面板或其他材料面板和位于面板中間的高分子隔熱內(nèi)芯組成。彩鋼夾芯板具有便于安裝、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、易成型、外表美觀等優(yōu)點，廣泛用于建筑、家電、機(jī)電、交通運(yùn)輸、室內(nèi)裝飾、辦公器具等行業(yè)。
現(xiàn)有技術(shù)公開了多種彩鋼夾心板使用的板芯，包括酚醛泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和巖棉等，其中，巖棉具有容易吸水、裸露的玻璃纖維對人體有害、保溫效果差等缺點；聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫容易燃燒，且燃燒時會產(chǎn)生大量毒煙，耐用性差；而酚醛泡沫具有低煙無毒、遇火無滴落物、阻燃性能優(yōu)異、重量輕、剛性大、尺寸穩(wěn)定性好、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點，成為彩鋼夾芯板的研究熱點之一。
直接在酚醛泡沫芯板的上下表面粘結(jié)上金屬面板即可得到酚醛彩鋼夾芯板，但是，這種方法制備得到的酚醛彩鋼夾芯板中，金屬面板與酚醛泡沫芯板的粘結(jié)面積小、粘結(jié)強(qiáng)度低，酚醛泡沫易脫落，而且會出現(xiàn)由于金屬面板的變形導(dǎo)致酚醛泡沫開裂等問題。為了提高酚醛泡沫與金屬面板之間的粘結(jié)性能，申請?zhí)枮?009100153^.4的中國專利文獻(xiàn)公開了一種酚醛泡沫雙金屬面彩鋼夾芯板的生產(chǎn)方法，首先向反應(yīng)器中加入苯酚、甲醛和氫氧化鋇水溶液，攪拌的條件下升溫至85°C，反應(yīng)4h 證后，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6. 8 7，升溫至100°C回流，再加入草酸，減壓濃縮脫水后得到酚醛樹脂；然后將所述酚醛樹脂與均化劑、發(fā)泡劑、催化劑和穩(wěn)定劑等助劑混合后通過槍口噴到兩層金屬面板之間，在30°C 60°C的成壓機(jī)中發(fā)生聚合反應(yīng)，得到酚醛彩鋼夾芯板。該方法直接使酚醛樹脂在彩鋼板之間發(fā)泡、壓型粘合形成彩鋼板，粘結(jié)面積和粘結(jié)強(qiáng)度有所提高，但是在液體酚醛樹脂發(fā)泡固化成為固體酚醛樹脂泡沫的過程中，酚酸樹脂泡沫與彩鋼板之間的粘結(jié)性能依然較差，依然存在酚醛泡沫脆性大、易脫落的問題，不能滿足酚醛彩鋼夾芯板的使用要求。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種酚醛彩鋼夾芯板及其制備方法，本發(fā)明提供的制備方法簡單，得到的酚醛彩鋼夾芯板中，酚醛泡沫與金屬面板的粘結(jié)強(qiáng)度高、粘結(jié)面積大、不易脫落。
本發(fā)明提供了一種酚醛彩鋼夾芯板的制備方法，包括以下步驟
a)分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型；
b)分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑，烘干所述粘結(jié)劑分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層；
c)將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述下粘結(jié)劑層和所述上粘結(jié)劑層之間，發(fā)泡、 固化后得到酚醛彩鋼夾芯板。
優(yōu)選的，所述步驟b)中，所述烘干的溫度為40°C 90°C，所述烘干的時間為Imin 6min。
優(yōu)選的，所述步驟b)中，所述粘結(jié)劑為聚氨酯粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、烯酸酯粘結(jié)劑或由丁腈橡膠和酚醛樹脂組成的粘結(jié)劑。
優(yōu)選的，所述步驟C)中，所述酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份的可發(fā)性酚醛樹脂、 2 7質(zhì)量份的乳化劑、2 10質(zhì)量份的阻燃劑、2 10質(zhì)量份的發(fā)泡劑和10 30質(zhì)量份的固化劑。
優(yōu)選的，所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯、聚硅氧烷、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯嵌段共聚物中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述阻燃劑為磷酸三苯酯、氧化硼、氫氧化鋁、氫氧化鎂和碳酸鈣中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述發(fā)泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)戊烷和石油醚中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述固化劑為有機(jī)酸和無機(jī)酸的混合物。
本發(fā)明還提供了一種酚醛彩鋼夾芯板，包括上金屬面板、下金屬面板和分別通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘合在所述上金屬面板和下金屬面板之間的酚醛泡沫。
優(yōu)選的，所述酚醛泡沫與所述上金屬面板的粘結(jié)面積為60 %以上，粘結(jié)強(qiáng)度為0. 06MPa以上；所述酚醛泡沫與所述下金屬面板的粘結(jié)面積為60%以上，粘結(jié)強(qiáng)度為 0. 06MPa 以上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首先分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型，然后分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑，烘干所述粘結(jié)劑分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層后，將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述上粘結(jié)劑層和所述下粘結(jié)劑層之間，發(fā)泡、固化后得到酚醛彩鋼夾芯板。本發(fā)明提供的制備方法使酚醛樹脂物料直接在涂覆了粘結(jié)劑、并形成粘結(jié)劑層的上下金屬面板之間發(fā)泡、固化，從而使酚醛泡沫在發(fā)泡、固化的同時通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘結(jié)在上下金屬面板之間，形成一體化的酚醛彩鋼夾芯板，增加了酚醛泡沫和金屬面板之間的粘結(jié)面積和粘結(jié)強(qiáng)度，使得酚醛泡沫不易脫落，更有利于應(yīng)用。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的酚醛彩鋼夾芯板中，酚醛泡沫與上金屬面板和下金屬面板的粘結(jié)面積均在60%以上，粘結(jié)強(qiáng)度均在0. 06MPa以上。
另外，本發(fā)明在涂覆粘結(jié)劑后烘干所述粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑固化形成粘結(jié)劑層，從而在液態(tài)酚醛樹脂物料固化生成固態(tài)酚醛泡沫時不會失效，能夠成功起到粘結(jié)作用，從而得到粘結(jié)性能較好的酚醛彩鋼夾芯板。同時，本發(fā)明直接使酚醛樹脂在上下金屬面板之間發(fā)泡、固化，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，有利于酚醛彩鋼夾芯板的工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種酚醛彩鋼夾芯板的制備方法，包括以下步驟
a)分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型；
b)分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑，烘干所述粘結(jié)劑分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層；
c)將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述下粘結(jié)劑層和所述上粘結(jié)劑層之間，發(fā)泡、 固化后得到酚醛彩鋼夾芯板。
本發(fā)明提供的制備方法使酚醛樹脂物料直接在涂覆了粘結(jié)劑、并形成粘結(jié)劑層的上下金屬面板之間發(fā)泡、固化，從而使酚醛泡沫在發(fā)泡、固化的同時通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘結(jié)在上下金屬面板之間，形成一體化的酚醛彩鋼夾芯板，增加了酚醛泡沫和金屬面板之間的粘結(jié)面積和粘結(jié)強(qiáng)度，使得酚醛泡沫不易脫落，更有利于應(yīng)用。
本發(fā)明首先分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型，具體包括以下步驟分別將所述上金屬面板和下金屬面板經(jīng)過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，按照預(yù)定板型經(jīng)過特定上壓型機(jī)和下壓型機(jī)進(jìn)行壓型。本發(fā)明對所述放卷參數(shù)和壓型參數(shù)均沒有特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)使用的機(jī)器型號以及預(yù)定得到產(chǎn)品的形狀等進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明中，所述上金屬面板和所述下金屬面板均為彩鋼板，即彩色涂層鋼板。本發(fā)明對所述彩鋼板沒有特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的、從市場上購買得到的彩鋼板即可。本發(fā)明對所述彩鋼板的厚度沒有特殊限制，優(yōu)選為0. 5mm以上，更優(yōu)選為Imm以上。在本發(fā)明中，所述上金屬面板和所述下金屬面板的材質(zhì)、顏色可以相同，也可以不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
分別將所述上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型后，分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑。本發(fā)明對所述涂覆方法沒有特殊限制，可以為滾涂、噴涂等本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的涂覆方法。
在本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑優(yōu)選為聚氨酯粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、烯酸酯粘結(jié)劑或由丁腈橡膠和酚醛樹脂組成的粘結(jié)劑，更優(yōu)選為聚氨酯粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑，最優(yōu)選為固化時間為:3min -in的聚氨酯粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。本發(fā)明對所述粘結(jié)劑的用量沒有特殊限制，與選用的彩鋼以及酚醛泡沫的種類有關(guān)，所述粘結(jié)劑只要能夠布滿整個彩鋼表面即可。
在本發(fā)明中，所述聚氨酯粘結(jié)劑分子鏈中含有異氰酸酯基(-NC0)或氨基甲酸酯基(-NHC00-)，對金屬、玻璃、橡膠、塑料等表面光潔的材料具有優(yōu)良的化學(xué)粘結(jié)力，可以為多異氰酸酯粘結(jié)劑、端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體粘結(jié)劑、端羥基聚氨酯粘結(jié)劑、聚氨酯樹脂粘結(jié)劑等。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粘結(jié)劑優(yōu)選滿足以下條件乳白時間為1 35s，拉絲時間為40s 150s，固化時間為60s 300s。本發(fā)明對所述聚氨酯粘結(jié)劑的來源沒有特殊限制，可以從市場上購買，如菏澤精工粘合劑有限公司出售的型號為TTR-82、TTR-82 (S)、 TTR-82 (H)等聚氨酯粘結(jié)劑，如上海亨斯邁聚氨酯有限公司出售的各類聚氨酯粘結(jié)劑等，也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備。
在本發(fā)明中，所述環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的環(huán)氧樹脂粘合劑，可以為單組份，也可以為雙組份體系，本發(fā)明并無特殊限制。所述環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑優(yōu)選滿足以下條件剪切強(qiáng)度為40MPa 50MPa，沖擊強(qiáng)度為IOMPa 20MPa，拉伸強(qiáng)度為60MPa 70MPa，剝離強(qiáng)度為ΙΟΝ/cm 15N/cm，工作溫度為-60°C 150°C。本發(fā)明對所述環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的來源沒有特殊限制，從市場上購買得到的環(huán)氧樹脂膠、特種環(huán)氧樹脂膠均可，如煙臺開發(fā)區(qū)泰盛精化新材料有限公司、型號為TSE-201的納米高分子環(huán)氧膠；廣東博羅縣強(qiáng)力復(fù)合材料有限公司出售的環(huán)氧樹脂膠等；北京市天山新材料技術(shù)公司生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂膠粘劑等。
在本發(fā)明中，所述烯酸酯粘結(jié)劑為以聚烯酸酯為單組分或主要組分的粘結(jié)劑，如丙烯酸酯粘結(jié)劑、乙烯酸酯粘結(jié)劑等，優(yōu)選為乙烯酸酯粘結(jié)劑；所述烯酸酯粘結(jié)劑可以為單組份粘結(jié)劑，也可以為雙組份粘結(jié)劑，優(yōu)選為雙組份烯酸酯膠。所述烯酸酯粘結(jié)劑優(yōu)選為聚5乙烯乙酸酯。本發(fā)明對所述烯酸酯粘結(jié)劑的來源沒有特殊限制，從市場上購買得到的烯酸酯粘結(jié)劑即可，如煙臺優(yōu)尼泰電子科技有限公司供應(yīng)的UNET雙組份烯酸酯膠粘劑等；山西三維集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)的SWE-10、SffE-17, SWE-18、SWE-56SWE-70等型號的聚乙烯乙酸酯乳液膠粘劑等。
本發(fā)明對所述由丁腈橡膠和酚醛樹脂組成的粘結(jié)劑沒有特殊限制，將丁腈橡膠和酚醛樹脂膠粘劑混合即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所需粘結(jié)力進(jìn)行丁腈橡膠和酚醛樹脂膠粘劑質(zhì)量比的確定，優(yōu)選為1 1 5，更優(yōu)選為1 2 3。
分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑后，按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行勻膠處理，使所述粘結(jié)劑在所述金屬面板表面均勻分布， 然后將所述粘結(jié)劑烘干，使所述粘結(jié)劑固化分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層。在本發(fā)明中，在所述上金屬面板上形成的粘結(jié)劑層為上粘結(jié)劑層，在所述下金屬面板上形成的粘結(jié)劑層為下粘結(jié)劑層。
發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，由于酚醛樹脂在發(fā)泡、固化過程中存在液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變，涂覆粘結(jié)劑后不對粘結(jié)劑進(jìn)行烘干處理使粘結(jié)劑固化時，粘結(jié)劑在酚醛泡沫發(fā)泡過程中會失效，從而無法發(fā)揮粘結(jié)劑的作用。因此，在上下金屬面板上涂覆粘結(jié)劑后，必須對所述粘結(jié)劑進(jìn)行烘干處理，使粘結(jié)劑分別固化形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層，避免后續(xù)處理過程粘結(jié)劑的失效。在本發(fā)明中，所述烘干的溫度優(yōu)選為40°C 90°C，更優(yōu)選為50°C 80°C，烘干的時間優(yōu)選為Imin 6min，更優(yōu)選為^iin 5min。在該烘干溫度和烘干時間內(nèi)，粘結(jié)劑更能夠發(fā)揮粘結(jié)作用，最大程度的提高酚醛泡沫和金屬面板之間的粘結(jié)性能。
將所述粘結(jié)劑烘干后，將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述下粘結(jié)劑層和所述上粘結(jié)劑層之間，發(fā)泡、固化后得到酚醛彩鋼夾芯板，具體包括以下步驟將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴出到所述下粘結(jié)劑層上，然后分別將所述下金屬面板和所述上金屬面板邊緣對齊進(jìn)入發(fā)泡劑雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板。本發(fā)明對所述發(fā)泡和固化成型的條件沒有特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)采用的待發(fā)泡的酚醛樹脂物料進(jìn)行發(fā)泡和固化成型參數(shù)的設(shè)置。
按照本發(fā)明，所述酚醛樹脂物料優(yōu)選包括100質(zhì)量份的可發(fā)性酚醛樹脂、2 7質(zhì)量份的乳化劑、2 10質(zhì)量份的阻燃劑、2 10質(zhì)量份的發(fā)泡劑和10 30質(zhì)量份的固化劑。
在所述酚醛樹脂物料中，所述可發(fā)性酚醛樹脂的含量為100質(zhì)量份。所述可發(fā)性酚醛樹脂優(yōu)選按照以下方法制備
苯酚和甲醛在堿性催化劑的催化作用下發(fā)生反應(yīng)，得到酚醛樹脂。
所述苯酚和甲醛的質(zhì)量比優(yōu)選為1 (1 2)，更優(yōu)選為1 (1. 2 1. 8)；本發(fā)明以堿性催化劑為催化劑，優(yōu)選為氫氧化鈉、氨水、氫氧化鉀，更優(yōu)選為氫氧化鈉。所述苯酚和甲醛發(fā)生反應(yīng)的溫度優(yōu)選為70°C 90°C，更優(yōu)選為75°C 85°C ；反應(yīng)時間優(yōu)選為池 證，更優(yōu)選為3. 5h 4. 5h ；反應(yīng)完畢后加入酸類化合物調(diào)節(jié)pH至7 8，所述酸類化合物優(yōu)選為甲酸，然后減壓脫水至粘度為3000cp/25°C 5000cp/25°C，冷卻出料后，得到可發(fā)性酚醛樹脂。
在所述酚醛樹脂物料中，所述乳化劑的含量為2 7質(zhì)量份，優(yōu)選為3 5質(zhì)量份。 所述乳化劑優(yōu)選為非離子表面活性劑，包括但不限于脂肪醇聚氧乙烯、聚硅氧烷、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯嵌段共聚物中的一種或多種，優(yōu)選為脂肪醇聚氧乙烯或聚硅氧烷。
所述酚醛樹脂物料還包括阻燃劑，所述阻燃劑能夠提高酚醛泡沫的阻燃性能，使酚醛彩鋼夾芯板更適于應(yīng)用。所述阻燃劑的含量為2 10質(zhì)量份，優(yōu)選為3 8質(zhì)量份， 更優(yōu)選為4 7質(zhì)量份。所述阻燃劑優(yōu)選為磷系阻燃劑或無機(jī)阻燃劑，包括但不限于磷酸三苯酯、氧化硼、氫氧化鋁、氫氧化鎂和碳酸鈣中的一種或多種，優(yōu)選為硼酸酯、氫氧化鎂或氫氧化鋁。
所述酚醛樹脂物料還包括發(fā)泡劑，所述發(fā)泡劑的含量為2 10質(zhì)量份，優(yōu)選為 3 8質(zhì)量份，更優(yōu)選為4 7質(zhì)量份。所述發(fā)泡劑優(yōu)選為低沸點烷烴，包括但不限于正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)戊烷和石油醚中的一種或多種，優(yōu)選為戊烷或石油醚。
所述酚醛樹脂物料還包括固化劑，所述固化劑的含量為10 30質(zhì)量份，優(yōu)選為 12 觀質(zhì)量份，更優(yōu)選為15 25質(zhì)量份。所述固化劑優(yōu)選為酸類固化劑，優(yōu)選為無機(jī)酸和有機(jī)酸的混合物，其中，所述無機(jī)酸優(yōu)選為磷酸、鹽酸或硫酸，優(yōu)選為磷酸；所述有機(jī)酸優(yōu)選為對甲苯磺酸、苯酚磺酸、苯磺酸和二甲苯磺酸中的一種或多種，優(yōu)選為對甲苯磺酸。所述有機(jī)酸和無機(jī)酸的混合物優(yōu)選按照以下方法混合將所述無機(jī)酸溶于有機(jī)溶劑中，然后與有機(jī)酸混合。所述有機(jī)溶劑為乙二醇或二乙二醇等醇類。
所述酚醛樹脂物料經(jīng)發(fā)泡、固化后得到酚醛泡沫，所述酚醛泡沫處于所述上金屬面板和所述下金屬面板之間。按照本發(fā)明，所述酚醛泡沫的密度優(yōu)選為30kg/m3 150kg/ m3，更優(yōu)選為 50kg/m3 120kg/m3，最優(yōu)選為 70kg/m3 100kg/m3。
發(fā)泡、固化的過程中，上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層同時固化完全，將酚醛泡沫牢固的粘結(jié)于上金屬面板和下金屬面板上，得到一體化的酚醛彩鋼夾芯板。
得到酚醛彩鋼夾芯板后，對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述酚醛泡沫與所述上金屬面板的粘結(jié)面積為60%以上，粘結(jié)強(qiáng)度為0. 06MPa以上；所述酚醛泡沫與所述下金屬面板的粘結(jié)面積為60%以上，粘結(jié)強(qiáng)度為0. 06MPa以上。當(dāng)所述酚醛彩鋼夾芯板為屋面板時，其撓度為L0/200 (L0為3500mm)時，均布荷載大于0. 35KN/m2 ；當(dāng)所述酚醛彩鋼夾芯板為墻板時，其撓度為L0/150(L0為3500mm)時，均布荷載大于0. 25KN/m2。
本發(fā)明還提供了一種酚醛彩鋼夾芯板，包括上金屬面板、下金屬面板和分別通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘合在所述上金屬面板和下金屬面板之間的酚醛泡沫。
所述酚醛彩鋼夾芯板可以為按照上述技術(shù)方案所述的方法制備得到的酚醛彩鋼夾芯板，其上金屬面板、下金屬面板的材質(zhì)、厚度和粘結(jié)劑種類、酚醛泡沫種類等參數(shù)均可以與上述技術(shù)方案所述的方法中原料的選擇相同。
所述酚醛彩鋼夾芯板中，所述酚醛泡沫與所述上金屬面板的粘結(jié)面積優(yōu)選為60% 以上，更優(yōu)選為70%以上，粘結(jié)強(qiáng)度優(yōu)選為0. 06MPa以上，更優(yōu)選為0. 07MPa以上；所述酚醛泡沫與所述下金屬面板的粘結(jié)面積優(yōu)選為60%以上，更優(yōu)選為70%以上，粘結(jié)強(qiáng)度優(yōu)選為0. 06MPa以上，更優(yōu)選為0. 07MPa以上。當(dāng)所述酚醛彩鋼夾芯板為屋面板時，其撓度為 L0/200 (L0為3500mm)時，均布荷載優(yōu)選大于0. 4KN/m2 ；當(dāng)所述酚醛彩鋼夾芯板為墻板時， 其撓度為L0/150(L0為3500mm)時，均布荷載優(yōu)選大于0. 4KN/m2。
本發(fā)明首先分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型，然后分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑，烘干所述粘結(jié)劑分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層后，將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述上粘結(jié)劑層和所述下粘結(jié)劑層之間， 發(fā)泡、固化后得到酚醛彩鋼夾芯板。本發(fā)明提供的制備方法使酚醛樹脂物料直接在涂覆了粘結(jié)劑、并形成粘結(jié)劑層的上下金屬面板之間發(fā)泡、固化，從而使酚醛泡沫在發(fā)泡、固化的同時通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘結(jié)在上下金屬面板之間，形成一體化的酚醛彩鋼夾芯板，增加了酚醛泡沫和金屬面板之間的粘結(jié)面積和粘結(jié)強(qiáng)度，使得酚醛泡沫不易脫落，更有利于應(yīng)用。
另外，本發(fā)明在涂覆粘結(jié)劑后烘干所述粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑固化形成粘結(jié)劑層，從而在液態(tài)酚醛樹脂物料固化生成固態(tài)酚醛泡沫時不會失效，能夠成功起到粘結(jié)作用，從而得到粘結(jié)性能較好的酚醛彩鋼夾芯板。同時，本發(fā)明直接使酚醛樹脂在上下金屬面板之間發(fā)泡、固化，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，有利于酚醛彩鋼夾芯板的工業(yè)化生產(chǎn)。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的酚醛彩鋼夾芯板及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
實施例1
在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計的反應(yīng)器中，按摩爾比為1 1.2加入苯酚和質(zhì)量濃度為37%的甲醛水溶液，再加入與苯酚摩爾比為0.2 1的質(zhì)量濃度為20%的氫氧化鈉水溶液，升溫至83°C，反應(yīng)4h ；向得到的反應(yīng)混合物中加入甲酸調(diào)節(jié)至pH值為7，然后減壓脫水至粘度為3500cp/25°C，冷卻出料后得到可發(fā)性酚醛樹脂。
實施例2
將厚度為0. 50mm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；分別向所述經(jīng)過壓型后的上金屬面板的下表面和經(jīng)過壓型后的下金屬面板的上表面噴涂購自北京市天山新材料技術(shù)公司的環(huán)氧膠粘劑，分別對所述環(huán)氧膠進(jìn)行勻膠處理后，在50°C下烘干5min形成上環(huán)氧膠層和下環(huán)氧膠層，然后將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下環(huán)氧膠層上，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板，所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1制備的可發(fā)性樹脂、6質(zhì)量份的硅氧烷乳化劑， 2質(zhì)量份的硼酸酯阻燃劑，6質(zhì)量份的戊烷發(fā)泡劑，含有18質(zhì)量份對甲苯磺酸固化劑的乙二醇溶液，所述對甲苯磺酸與乙二醇的質(zhì)量比為7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
實施例3
將厚度為0. 6mm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；分別向所述經(jīng)過壓型后的上金屬面板的下表面和經(jīng)過壓型后的下金屬面板的上表面噴涂購自上海亨斯邁聚氨酯有限公司的聚氨酯膠，分別對所述聚氨酯膠進(jìn)行勻膠處理后，在60°C下烘干-in分別形成上聚氨酯膠層和下聚氨酯膠層，然后將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下聚氨酯膠層上，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板， 所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1制備的可發(fā)性樹脂、4質(zhì)量份的吐溫 60乳化劑，3質(zhì)量份的氫氧化鋁阻燃劑，10質(zhì)量份的戊烷發(fā)泡劑，含有20質(zhì)量份對甲苯磺酸固化劑的水溶液，所述對甲苯磺酸與水的質(zhì)量比為7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
實施例4
將厚度為0. 5mm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；分別向所述經(jīng)過壓型后的上金屬面板的下表面和經(jīng)過壓型后的下金屬面板的上表面噴涂購自山西三維集團(tuán)股份有限公司、 型號為SWE-10的聚乙烯乙酸酯膠粘劑，分別對所述烯酸酯膠進(jìn)行勻膠處理后，在40°C下烘干5min分別形成上膠粘劑層和下膠粘劑層，然后將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下膠粘劑層上，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板，所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1制備的可發(fā)性樹脂、6質(zhì)量份的司班80乳化劑，3質(zhì)量份的氫氧化鎂阻燃劑，7質(zhì)量份的低沸點液體石油醚發(fā)泡劑，含有20質(zhì)量份由對甲苯磺酸和磷酸組成的固化劑的乙二醇溶液，所述對甲苯磺酸與磷酸的質(zhì)量比為1 1，所述對甲苯磺酸和磷酸的總量與乙二醇的質(zhì)量比為7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
實施例5
將厚度為0. 60mm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；分別向所述經(jīng)過壓型后的上金屬面板的下表面和經(jīng)過壓型后的下金屬面板的上表面噴涂由質(zhì)量比為11的丁腈橡膠和酚醛樹脂膠粘劑組成的膠粘劑，分別對所述膠粘劑進(jìn)行勻膠處理后，在80°c下烘干ailin后分別形成上膠粘劑層和下膠粘劑層，然后將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下膠粘劑層上，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板，所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1制備的可發(fā)性樹脂、6質(zhì)量份的司班60乳化劑，3質(zhì)量份的氫氧化鎂阻燃劑，7質(zhì)量份的低沸點液體石油醚發(fā)泡劑， 含有20質(zhì)量份由對甲苯磺酸和磷酸組成的固化劑的二乙二醇溶液，所述對甲苯磺酸與磷酸的質(zhì)量比為1 1，所述對甲苯磺酸和磷酸的總量與二乙二醇的質(zhì)量比為7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
實施例6
將厚度為Imm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；分別向所述經(jīng)過壓型后的上金屬面板的下表面和經(jīng)過壓型后的下金屬面板的上表面噴涂購自煙臺開發(fā)區(qū)泰盛精化新材料有限公司、型號為TSE-201的納米高分子環(huán)氧膠，分別對所述環(huán)氧膠進(jìn)行勻膠處理后，在80°C 下烘干:3min后分別形成上膠粘劑層和下膠粘劑層，然后將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下膠粘劑層上，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板，所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1制備的可發(fā)性樹脂、6質(zhì)量份的硅氧烷類乳化劑，2質(zhì)量份的硼酸酯阻燃劑，6質(zhì)量份的戊烷發(fā)泡劑，含有20質(zhì)量份由對甲苯磺酸和磷酸組成的固化劑的乙二醇溶液，所述對甲苯磺酸與磷酸的質(zhì)量比為1 1，所述對甲苯磺酸和磷酸的總量與乙二醇的質(zhì)量比為7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
比較例1
將厚度為0. 6mm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下金屬面板上表面，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、 固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板，所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1制備的可發(fā)性樹脂、6質(zhì)量份的司班80乳化劑，3質(zhì)量份的氫氧化鎂阻燃劑，7質(zhì)量份的低沸點液體石油醚發(fā)泡劑，含有20質(zhì)量份由對甲苯磺酸和磷酸組成的固化劑的乙二醇溶液，所述對甲苯磺酸與磷酸的質(zhì)量比為1 1，所述對甲苯磺酸和磷酸的總量與乙二醇的質(zhì)量比為 7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
比較例2
將厚度為0. 50mm的彩鋼板分別作為上金屬面板和下金屬面板，分別通過上放卷機(jī)和下放卷機(jī)放卷，再分別經(jīng)過上壓型機(jī)和下壓型機(jī)壓型；分別向所述經(jīng)過壓型后的上金屬面板的下表面和經(jīng)過壓型后的下金屬面板的上表面噴涂購自北京市天山新材料技術(shù)公司的環(huán)氧膠粘劑，分別對所述環(huán)氧膠進(jìn)行勻膠處理后，將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料噴在下金屬面板的環(huán)氧膠上，將上金屬面板和下金屬面板邊緣對齊后進(jìn)入發(fā)泡機(jī)雙鏈板中進(jìn)行發(fā)泡、固化成型，得到酚醛彩鋼夾芯板，所述待發(fā)泡的酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份實施例1 制備的可發(fā)性樹脂、6質(zhì)量份的硅氧烷乳化劑，2質(zhì)量份的硼酸酯阻燃劑，6質(zhì)量份的戊烷發(fā)泡劑，含有18質(zhì)量份對甲苯磺酸固化劑的乙二醇溶液，所述對甲苯磺酸與乙二醇的質(zhì)量比為 7 3。
對所述酚醛彩鋼夾芯板進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)。
表1本發(fā)明實施例及比較例提供的酚醛彩鋼夾芯板的性能參數(shù)
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權(quán)利要求
1.一種酚醛彩鋼夾芯板的制備方法，包括以下步驟a)分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型；b)分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑，烘干所述粘結(jié)劑分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層；c)將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述下粘結(jié)劑層和所述上粘結(jié)劑層之間，發(fā)泡、固化后得到酚醛彩鋼夾芯板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中，所述烘干的溫度為 40°C 90°C，所述烘干的時間為Imin 6min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中，所述粘結(jié)劑為聚氨酯粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、烯酸酯粘結(jié)劑或由丁腈橡膠和酚醛樹脂組成的粘結(jié)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟c)中，所述酚醛樹脂物料包括100質(zhì)量份的可發(fā)性酚醛樹脂、2 7質(zhì)量份的乳化劑、2 10質(zhì)量份的阻燃劑、2 10 質(zhì)量份的發(fā)泡劑和10 30質(zhì)量份的固化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯、聚硅氧烷、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯嵌段共聚物中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述阻燃劑為磷酸三苯酯、氧化硼、 氫氧化鋁、氫氧化鎂和碳酸鈣中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑為正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)戊烷和石油醚中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述固化劑為有機(jī)酸和無機(jī)酸的混合物。
9.一種酚醛彩鋼夾芯板，包括上金屬面板、下金屬面板和分別通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘合在所述上金屬面板和下金屬面板之間的酚醛泡沫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的酚醛彩鋼夾芯板，其特征在于，所述酚醛泡沫與所述上金屬面板的粘結(jié)面積為60%以上，粘結(jié)強(qiáng)度為0. 06MPa以上；所述酚醛泡沫與所述下金屬面板的粘結(jié)面積為60%以上，粘結(jié)強(qiáng)度為0. 06MPa以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酚醛彩鋼夾芯板的制備方法，包括以下步驟a)分別將上金屬面板和下金屬面板進(jìn)行壓型；b)分別在所述上金屬面板的下表面和所述下金屬面板的上表面涂覆粘結(jié)劑，烘干所述粘結(jié)劑分別形成上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層；c)將待發(fā)泡的酚醛樹脂物料置于所述下粘結(jié)劑層和所述上粘結(jié)劑層之間，發(fā)泡、固化后得到酚醛彩鋼夾芯板。本發(fā)明還提供了一種酚醛彩鋼夾芯板。本發(fā)明使酚醛樹脂物料直接在涂覆了粘結(jié)劑、并形成粘結(jié)劑層的上下金屬面板之間發(fā)泡、固化，從而使酚醛泡沫在發(fā)泡、固化的同時通過上粘結(jié)劑層和下粘結(jié)劑層粘結(jié)在上下金屬面板之間，形成一體化的酚醛彩鋼夾芯板，增加了酚醛泡沫和金屬面板之間的粘結(jié)面積和粘結(jié)強(qiáng)度。
文檔編號C08K3/38GK102501469SQ20111030836
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者于繼剛, 唐一林, 左興信, 鞏傳海, 彭綿廣, 李枝芳, 江成真, 鄭廣亮 申請人:山東圣泉化工股份有限公司