CN101220614A - 聚氨酯复合保温板及其制造方法和应用 - Google Patents

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洪国莹
胡小健
丘煊元
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聚氨酯复合保温板及其制造方法和应用，涉及一种保温板。提供一种保温隔热效果佳，防火阻燃性高，使用方便，施工效率高的聚氨酯复合保温板及其制造方法和应用。设有聚氨酯硬质泡沫保温层、粘结层和无机材料复合板，粘结层设于聚氨酯硬质泡沫保温层与无机材料复合板之间，聚氨酯硬质泡沫保温层的厚度为20～80mm，无机材料复合板的厚度为3～10mm。连续生产无机材料复合板备用；在无机材料复合板上涂刷粘结处理剂；将多元醇组合料和异氰酸酯组合料进入连续生产线混合发泡、固化成型得到聚氨酯复合保温板，按质量比，所述的多元醇组合料和异氰酸酯的含量为100∶95～160。

Description

聚氨酯复合保温板及其制造方法和应用
技术领域
本发明涉及一种保温板，尤其是涉及一种主要用于建筑的聚氨酯复合型保温板及其制造方法和应用。
背景技术
由于建筑能耗较高，能源浪费严重是一种十分普遍的问题，因此建筑节能是缓解能源紧缺矛盾、改善环保条件、减轻环境污染、促进经济持续发展的一项直接的、廉价的系统工程。目前所使用的建筑保温材料，如挤塑板、聚苯板、聚苯颗粒、聚乙烯高发泡等泡沫材料，虽重量轻，保温隔热效果尚可，但普遍存在以下缺点：1)易燃、毒烟大、耐温性能差；2)吸水性能差，在潮湿的环境下易霉变而导致墙体变黑；3)当墙体保温施工时，与粘结材料的粘结能力差，例如与粘结石膏类的材料、水泥砂浆等的粘贴性差，而需大量的抓钉和锚栓来加以固定；4)施工周期长、施工程序繁杂；5)无法与无机材料、金属、非金属及纺织纤维类进行连续性一次成型生产复合板(参考：①林燕成，岩棉外墙外保温技术初探，中国建筑保温资讯，2007，7：35；②杨宗焜，当前我国建筑节能中不应忽略的大问题，中国建筑保温资讯，2007，8：36；③田军县，杨铜兴，板贴式硬质聚氨酯泡沫保温装饰集成板及外墙外保温系统研究，中国建筑保温资讯，2007，10：32；④EPS聚苯板外墙外保温工程质量通病及解决办法，中国建筑保温资讯，2007，11：34；⑤徐世源，常用外保温体系的薄弱环节及应对措施，安徽建筑)。
发明内容
本发明的目的是提供一种保温隔热效果佳，防火阻燃性高，使用方便，施工效率高的聚氨酯复合保温板。本发明的另一目的是提供一种生产效率高，产品的保温隔热效果佳，防火阻燃性高，使用方便，施工效率高的聚氨酯复合保温板的制造方法。本发明的另一目的是提供一种施工效率高，效果好的聚氨酯复合保温板的使用方法。
本发明所述的聚氨酯复合保温板设有聚氨酯硬质泡沫保温层、粘结层和无机材料复合板，粘结层设于聚氨酯硬质泡沫保温层与无机材料复合板之间，聚氨酯硬质泡沫保温层的厚度为20～80mm，无机材料复合板的厚度为3～10mm。
聚氨酯硬质泡沫保温层由多元醇组合料和异氰酸酯组成，按质量比，多元醇组合料和异氰酸酯的配比为100∶95～160。所述的多元醇组合料由聚醚多元醇或聚酯多元醇、催化剂、表面活性剂、发泡剂、阻燃剂、水组成，配比为聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水＝100∶(0.5～5)∶(0.5～2)∶(8～25)∶(1～10)∶(5～30)∶(0.5～5)。所述的异氰酸酯为二苯基甲烷-4，4’二异氰酸酯，液化MDI或多亚甲基多苯基多异氰酸酯等。所述的催化剂为有机锡类催化剂、叔胺类催化剂等现在广泛应用在聚氨酯行业中的催化剂。所述的表面活性剂为硅油、EL乳化剂、吐温20、吐温80等通用型表面活性剂。所述的发泡剂为烃类发泡剂、141b等市面通用的低沸点化合物。所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯，阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
粘结层用以增强酚醛泡沫与无机材料复合板的粘结强度，粘结层采用的粘结剂可选用酚醛型聚氨酯胶粘剂或聚氨酯防水胶等建筑胶粘剂，酚醛型聚氨酯胶粘剂(本申请人已有产品销售)由含羟基的富苄基醚甲阶酚醛树脂和多亚甲基苯基异氰酸酯以及催化剂反应而制得。
无机材料复合板具体采用以不同成分为主的基体材料，配以增强材料复合而成的无机材料复合板，例如硅酸钙板、无机玻璃钢板、石膏板、水泥板、菱镁板、玻镁板等，所述的硅酸钙板是由主要成分为SiO2(如石英粉、粉煤灰、硅藻土等)的硅质材料、主要成分为CaO(如石灰、电石泥、水泥等)的钙质材料、增强材料、助剂等按一定比例配合后复合而成的硅酸钙板。所述的无机玻璃钢板是由氯氧镁水泥、增强材料、助剂等按一定比例配合后复合而成的无机玻璃钢板。所述的石膏板是以石膏为主要成分材料，纸筋、纤维等为增强材料复合而成的石膏板。所述的水泥板是以水泥为基体材料，天然石棉纤维增强经先进生产成型加压复合而成的水泥板。所述的菱镁板是以轻烧氧化镁为主要成分，玻纤等为增强材料复合而成的菱镁板。所述的玻镁板(俗称氧化镁板)是以氧化镁，氯化镁，和水三元体系，经配置和加改性剂而制成的性能稳定的镁质胶凝材料，以中碱性玻纤网为增强材料，以轻质材料为填充物复合而成的。
所述的聚氨酯硬质泡沫保温层由多元醇组合料和异氰酸酯混合均匀在常温环境下发泡固化而成。
在聚氨酯硬质泡沫保温层的上表面可设有保护面层，保护面层的厚度为0.01～0.1mm。
保护面层可为防水保护层，防水保护层可采用彩钢板等有一定强度的防水材料，其厚度视需要而定。在防水保护层与聚氨酯硬质泡沫保温层之间可设热量反射层，热量反射层可视对热量的反射要求而选材。
本发明所述的聚氨酯复合保温板的制造方法，包括以下步骤：
1)连续生产无机材料复合板备用；
2)在无机材料复合板上涂刷粘结处理剂；
3)将多元醇组合料和异氰酸酯组合料进入连续生产线混合发泡、固化成型得到聚氨酯复合保温板，按质量比，所述的多元醇组合料和异氰酸酯的含量为100∶95～160。
在多元醇组合料和异氰酸酯组合料进入连续生产线发泡固化成型的同时，将保护面层材料一起复合到聚氨酯复合保温板的上表面。
在多元醇组合料和异氰酸酯进入连续生产线发泡、固化成型的同时，可在聚氨酯复合保温板上复合一层保护面层，所述的保护面层可为金属、非金属等中的至少一种，金属保护面层可为铝箔、铝箔纸、镀铝膜等金属保护面层，非金属保护面层可为普通纸、玻璃纤维毡、网格布、玻纤网格复合毡(即玻璃纤维毡与网格复合后的一种产品)等非金属保护面层。
本发明所述的聚氨酯复合保温板的使用方法如下：
首先将聚氨酯复合保温板按照尺寸剪切成可相互配合的公母企口，然后视需要将聚氨酯复合保温板表层的保护面层除去，将聚氨酯复合保温板自下而上粘贴拼装于涂有粘结材料的墙体或是屋顶龙骨上，形成整体保温墙面或屋顶面。
所述的粘结材料可采用胶粘剂或水泥砂浆等粘结砂浆。所述的胶粘剂采用通用型建筑胶粘剂或是通用型水泥粘结砂浆。
本发明由于采用首先连续生产无机材料复合板，然后在无机材料复合板上涂刷粘结处理剂，最后用复合板连续生产线将按比例调配好的多元醇组合料和异氰酸酯混合发泡、固化成型得到复合型聚氨酯建筑节能保温板的生产工艺，因此可以采用工厂化规模化连续生产，节省了制作成本，提高了生产效率，制作出的复合型聚氨酯建筑节能保温板保温隔热性能效果好，防火阻燃性高，使用方便，整体性能佳。
由于本发明所述的聚氨酯复合保温板采用聚氨酯硬质泡沫保温层、粘结层和无机材料复合板三层结构，因此保温隔热效果佳，防火阻燃性高，使用方便，整体性能佳，施工效率高。由于采用首先连续生产无机材料复合板，然后在无机材料复合板上涂刷粘结处理剂，最后用复合板连续生产线将按比例调配好的多元醇组合料和异氰酸酯混合发泡、固化成型的生产工艺，因此可以采用工厂化规模化连续生产，节省了制作成本，提高了生产效率，制作出的聚氨酯复合保温板的保温隔热性能效果好，使用方便，整体性能佳。同时本发明采用设备将复合保温板按尺寸剪切成可相互配合的公母企口，在施工现场视需要将表层的保护面层除去，将聚氨酯复合保温板自下而上粘贴拼装于涂有粘结材料的墙体或是屋顶龙骨上，形成整体保温墙面或屋顶面，不仅使用方便，施工效率高，而且施工效果好，施工后可短时间内进行其他装饰装修施工。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明所述的聚氨酯复合保温板设有保护面层1、聚氨酯硬质泡沫保温层2、粘结层3和无机材料复合板4，保护面层1设于聚氨酯硬质泡沫保温层2上表面，粘结层3设于聚氨酯硬质泡沫保温层2与无机材料复合板4之间。
保护面层1的厚度为0.01～0.1mm，视聚氨酯复合保温板应用系统而选材；聚氨酯硬质泡沫保温层2的厚度为20～80mm，视客户需求而定；粘结层3的厚度为0.1～1mm；无机材料复合板4的厚度为3～10mm，对于外墙无机材料复合板4的厚度最好为3mm；内墙无机材料复合板4的厚度最好为5～10mm；屋顶无机材料复合板4的厚度最好为3～10mm。
使用时，界面剂为胶粘剂或水泥砂浆等粘结砂浆，厚度不大于20mm。
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
将3mm厚的硅酸钙板作为无机材料复合板先进入80℃的烘箱中进行预热，预热后进行涂刷酚醛型聚氨酯胶粘剂，涂胶后将多元醇组合料和异氰酸酯(保证聚氨酯泡沫厚度为20mm)浇注于其上，并随作为保护面层的铝箔纸一起进入复合保温板连续生产线进行常温发泡固化(注：进入生产线发泡固化时须在硅酸钙板底下垫一层塑料膜，防止组合料及发泡体漏出)，最后按规格要求剪切成一定长度的复合板并修边包装。此产品应用在屋顶保温中，其上表面的铝箔纸还具有反射功能，能使大部分太阳光反射回去，使保温效果更好。按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水∶异氰酸酯MDI＝100∶0.5∶0.5∶8∶1∶5∶0.5∶95，所述的催化剂是A-33；所述的表面活性剂为硅油；所述的发泡剂为141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯、阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
实施例2
将5mm厚的玻镁板作为无机材料复合板先进入80℃的烘箱中进行预热，预热后进行涂刷酚醛型聚氨酯胶粘剂，涂胶后将多元醇组合料和异氰酸酯(保证聚氨酯泡沫厚度为50mm)浇注于其上，并随作为保护面层的铝箔纸一起进入复合保温板连续生产线进行发泡固化(注：进入生产线发泡固化时须在玻镁板底下垫一层塑料膜，防止组合料及发泡体漏出)，最后按规格要求剪切成一定长度的复合板并修边包装。此产品应用在屋顶保温中，其上表面的铝箔纸还具有反射功能，能使大部分太阳光反射回去，使保温效果更好。按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水∶异氰酸酯MDI＝100∶1.0∶1.0∶10∶5∶15∶3∶100，所述的催化剂是A-33；所述的表面活性剂为硅油；所述的发泡剂为141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯、阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
实施例3
将8mm厚的菱镁板作为无机材料复合板先进入80℃的烘箱中进行预热，预热后进行涂刷酚醛型聚氨酯胶粘剂，涂胶后将多元醇组合料和异氰酸酯(保证聚氨酯泡沫厚度为80mm)浇注于其上，并随作为保护面层的铝箔纸一起进入复合保温板连续生产线进行发泡固化(注：进入生产线发泡固化时须在菱镁板底下垫一层塑料膜，防止组合料及发泡体漏出)，最后按规格要求剪切成一定长度的复合板并修边包装。此产品应用在屋顶保温中，其上表面的铝箔纸还具有反射功能，能使大部分太阳光反射回去，使保温效果更好。按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水∶异氰酸酯MDI＝100∶2.5∶1.5∶20∶8∶20∶3∶100)所述的催化剂是A-33；所述的表面活性剂为硅油；所述的发泡剂为141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯、阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
实施例4
将6mm厚的无机玻璃钢板作为无机材料复合板先进入80℃的烘箱中进行预热，预热后进行涂刷酚醛型聚氨酯胶粘剂，涂胶后将多元醇组合料和异氰酸酯(保证聚氨酯泡沫厚度为20mm)浇注于其上，并随作为保护面层的普通纸一起进入复合保温板连续生产线进行发泡固化(注：进入生产线发泡固化时须在无机玻璃钢板底下垫上一层塑料膜，防止组合料及发泡体漏出)，最后按规格要求剪切成一定长度的复合板并修边包装。此产品主要用于外墙内保温和内墙保温中，施工时只需将上面层的普通纸撕去直接贴在抹了粘结砂浆的基墙上，施工方便、粘结能力强，并且表面可以根据工程需要进行其他处理，如：贴瓷砖、上涂料等。按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水∶异氰酸酯MDI＝100∶1.0∶2∶25∶8∶20∶4∶120，所述的催化剂是A-33；所述的表面活性剂为硅油；所述的发泡剂为141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯、阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
实施例5
将8mm厚的石膏板作为无机材料复合板先进入80℃的烘箱中进行预热，预热后进行涂刷酚醛型聚氨酯胶粘剂，涂胶后将多元醇组合料和异氰酸酯(保证聚氨酯泡沫厚度为50mm)浇注于其上，并随作为保护面层的普通纸一起进入复合保温板连续生产线进行发泡固化(注：进入生产线发泡固化时须在石膏板底下垫上一层塑料膜，防止组合料及发泡体漏出)，最后按规格要求剪切成一定长度的复合板并修边包装。此产品主要用于外墙内保温和内墙保温中，施工时只需将上面层的普通纸撕去直接贴在抹了粘结砂浆的基墙上，施工方便、粘结能力强，并且表面可以根据工程需要进行其他处理，如：贴瓷砖、上涂料等。按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水∶异氰酸酯MDI＝100∶4∶2∶25∶8∶30∶4∶120，所述的催化剂是A-33；所述的表面活性剂为硅油；所述的发泡剂为141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯、阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
实施例6
将10mm厚的水泥板作为无机材料复合板先进入80℃的烘箱中进行预热，预热后进行涂刷酚醛型聚氨酯胶粘剂，涂胶后将多元醇组合料和异氰酸酯(保证聚氨酯泡沫厚度为80mm)浇注于其上，并随作为保护面层的普通纸一起进入复合保温板连续生产线进行发泡固化(注：进入生产线发泡固化时须在水泥板底下垫上一层塑料膜，防止组合料及发泡体漏出)，最后按规格要求剪切成一定长度的复合板并修边包装。此产品主要用于外墙内保温和内墙保温中，施工时只需将上面层的普通纸撕去直接贴在抹了粘结砂浆的基墙上，施工方便、粘结能力强，并且表面可以根据工程需要进行其他处理，如：贴瓷砖、上涂料等。按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水∶异氰酸酯MDI＝100∶5∶2∶25∶10∶30∶5∶160，所述的催化剂是A-33；所述的表面活性剂为硅油；所述的发泡剂为141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯、阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。

Claims (10)

1.聚氨酯复合保温板，其特征在于设有聚氨酯硬质泡沫保温层、粘结层和无机材料复合板，粘结层设于聚氨酯硬质泡沫保温层与无机材料复合板之间，聚氨酯硬质泡沫保温层的厚度为20～80mm，无机材料复合板的厚度为3～10mm。
2.如权利要求1所述的聚氨酯复合保温板，其特征在于聚氨酯硬质泡沫保温层由多元醇组合料和异氰酸酯组成，按质量比，多元醇组合料和异氰酸酯的配比为100∶95～160。
3.如权利要求2所述的聚氨酯复合保温板，其特征在于所述的多元醇组合料至少包括聚醚多元醇或聚酯多元醇、催化剂、表面活性剂、发泡剂、阻燃剂和水，按质量比，聚醚多元醇或聚酯多元醇∶催化剂∶表面活性剂∶发泡剂∶阻燃剂1∶阻燃剂2∶水＝100∶0.5～5∶0.5～2∶8～25∶1～10∶5～30∶0.5～5；所述的异氰酸酯为二苯基甲烷-4，4’二异氰酸酯，液化MDI或多亚甲基多苯基多异氰酸酯。
4.如权利要求3所述的聚氨酯复合保温板，其特征在于所述的催化剂为有机锡类催化剂或叔胺类催化剂；所述的表面活性剂为硅油、EL乳化剂、吐温20或吐温80；所述的发泡剂为烃类发泡剂或141b；所述的阻燃剂1为三(2-氯丙基)磷酸酯；所述的阻燃剂2为三(β-氯乙基)磷酸酯。
5.如权利要求1所述的聚氨酯复合保温板，其特征在于粘结层的粘结剂选用酚醛型聚氨酯胶粘剂或聚氨酯防水胶。
6.如权利要求1所述的聚氨酯复合保温板，其特征在于无机材料复合板选自硅酸钙板、无机玻璃钢板、石膏板、水泥板、菱镁板或玻镁板。
7.如权利要求1所述的聚氨酯复合保温板，其特征在于在聚氨酯硬质泡沫保温层的上表面设有保护面层，保护面层的厚度为0.01～0.1mm；保护面层为防水保护层，在防水保护层与聚氨酯硬质泡沫保温层之间设热量反射层。
8.如权利要求1所述的聚氨酯复合保温板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)连续生产无机材料复合板备用；
2)在无机材料复合板上涂刷粘结处理剂；
3)将多元醇组合料和异氰酸酯组合料进入连续生产线混合发泡、固化成型得到聚氨酯复合保温板，按质量比，所述的多元醇组合料和异氰酸酯的含量为100∶95～160。
9.如权利要求8所述的聚氨酯复合保温板的制造方法，其特征在于在多元醇组合料和异氰酸酯进入连续生产线发泡、固化成型的同时，在聚氨酯复合保温板上复合一层保护面层，所述的保护面层为金属、非金属中的至少一种，金属保护面层为铝箔、铝箔纸、镀铝膜金属保护面层，非金属保护面层为普通纸、玻璃纤维毡、网格布、玻纤网格复合毡非金属保护面层。
10.如权利要求1所述的聚氨酯复合保温板的使用方法，其特征在于：首先将聚氨酯复合保温板按照尺寸剪切成可相互配合的公母企口，然后视需要将聚氨酯复合保温板表层的保护面层除去，将聚氨酯复合保温板自下而上粘贴拼装于涂有粘结材料的墙体或是屋顶龙骨上，形成整体保温墙面或屋顶面；所述的粘结材料采用胶粘剂或水泥砂浆等粘结砂浆；所述的胶粘剂采用通用型建筑胶粘剂或是通用型水泥粘结砂浆。
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