CN102787670A

CN102787670A - 一种防火保温板及其制造方法

Info

Publication number: CN102787670A
Application number: CN2012102443950A
Authority: CN
Inventors: 万国骅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2012-11-21

Abstract

本发明涉及一种防火保温板及其制造方法，属于建筑材料技术领域。该方法通过准备重量比为1∶0-0.05∶0.3-1的改性酚醛树脂、增强纤维与无机微珠保温填料；制胶粘剂、制混合料、发泡成型、固化定型步骤，将发泡板保温至定型，得到闭孔发泡结构的防火保温板。本发明将有机材料与无机材料有机结合，制备出兼具无机保温材料防火性能、有机保温材料绝热保温性能的新型保温防火材料，成型工艺简单，可以切实满足墙体建筑的节能安全要求。

Description

一种防火保温板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种板材，尤其是一种防火保温板，同时还涉及其制造方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

当今世界环境不断恶化，能源成本不断提高，降低能耗和减少温室气体排放，已是世界高度关注的热点。为了能够有效降低建筑能耗，实现建筑节能65％的总目标，使用建筑保温材料已成为建筑节能降耗的重要措施。

据申请人了解，目前我国绝大多数建筑墙体节能用的保温材料采用膨胀聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫熟料(XPS)、聚氨酯泡沫塑料(PU)、酚醛泡沫(PF)等有机材料和岩棉、玻璃棉和保温砂浆等无机保温材料。这些无机纤维保温材料有粉尘和细小纤维，既污染空气又易滋生细菌，早已成为危害人们健康的隐患，现已鲜有使用；保温砂浆绝热效果差，很难满足节能要求。

膨胀聚苯乙烯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等有机材料虽然导热系数低、隔热性能好，但存在耐热差、耐老化性能差，易燃烧和燃烧时释放大量热量，产生大量有毒烟气和滴落物，能够加速大火蔓延的诸多缺点。酚醛泡沫虽然具有较好的阻燃性，但是易粉化、机型强度低、吸水率高，影响外保温系统的安全性及耐久性。

申请号为201120266625.4的中国专利公开了一种外墙装饰阻燃保温板，芯材由保温带与隔离带平行间隔设置而成，芯材的一侧设有第一外层，芯材的另一侧设有第二外层；第一外层为铝板，第二外层为铝箔，隔离带材料为不燃材料；保温带材料为改性聚氨酯硬泡；第一外层在芯材的两端分别折弯，与芯材共同成型为阴企口和阳企口；隔离带宽度为200mm～300mm；不燃材料或为矿物棉、或为膨胀珍珠岩玻化微珠板、或为酚醛树脂；第一外层铝板表面涂覆有普通聚酯油漆或氟碳漆涂层。然而，该板材将保温带(改性聚氨酯硬泡)与不燃材料制成的防火隔离带(矿物棉、膨胀珍珠岩玻化微珠板)分层设置，保温层本身的防火性能欠佳，并且通过企口连接，使用时需用龙骨固定于墙面，施工工艺繁琐，不能根据施工现场情况或所需尺寸进行切割。

申请号为201010286546.x的中国专利公开了一种隔音板材，将颗粒物100重量份、树脂2～10重量份的原料混合搅拌均匀后置入模具中，在高频振压机中常温压制成型制得，颗粒物包括石英砂微粒、金属微粒、玻化微珠、粉煤灰漂珠；树脂包括聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂。颗粒物粒径为70-200目。该隔音板材在高频振压机中常温压制成型制得，密度达300～2000kg/m3，不仅运输、安装不便，而且保温性能欠佳。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种不仅保温隔热、防水防湿、防腐抗老化、隔音吸声，并且防火性能优异、无烟无毒的防火保温板，从而在大大提高建筑节能效果的同时，杜绝火灾隐患，真正做到了保温、防火、绿色、安全。

为了达到以上目的，本发明防火保温板的制造方法以下步骤：

第一步、备料——准备重量比为1∶0.3-1的改性酚醛树脂与无机微珠保温填料(玻化微珠、膨胀珍珠岩等)；

第二步、制胶粘剂——在改性酚醛树脂中先后加入其重量百分比为3％-5％的表面活性剂、10％-20％的固化剂、3％-10％的发泡剂后，搅拌均匀，制成改性酚醛树脂胶粘剂；

第三步、制混合料——在改性酚醛树脂胶粘剂中加入无机微珠保温填料，搅拌均匀，配成混合料；

第四步、发泡成型——将混合料均布在加热至50-70℃基板上进行分发泡，得到发泡板；

第五步、固化定型——将发泡板保温至定型，得到闭孔发泡结构的防火保温板。

本发明进一步的完善是，所述第一步还准备与改性酚醛树脂重量比为1∶0.01-0.05的增强纤维(玻璃纤维、聚丙烯纤维等)。与所述第三步中，将增强纤维与无机微珠保温填料一起加入改性酚醛树脂胶粘剂中，搅拌均匀，配成混合料。

由此可见，本发明的防火保温板为主要由改性酚醛树脂胶粘剂与增强纤维、无机微珠保温填料均匀混合发泡而成的闭孔结构板材。

本发明中作为无机微珠保温填料的玻化微珠与膨胀珍珠岩微珠均为环保的无机轻质绝热材料，除具有质轻、保温、绝热、防火的性能外，还具有不燃、高强、吸水率低、易和性好、使用寿命长、理化性能稳定的优点(详见《玻化微珠保温材料的系列研究与″城市窑洞″式绿色建筑》，北京邮电大学出版社；2011年12月1日第1版)。而改性酚醛树脂在生产工艺上以多聚甲醛代替了传统酚醛树脂中的水溶性甲醛与苯酚反应，合成出可发性酚醛树脂，并且在生产酚醛树脂过程中适当时期分二次添加了改进剂(尿素)进行反应，封闭了少部分苯环上的羟甲基，降低了酚醛树脂在固化后的交联密度，提高了树脂发泡后的泡沫体韧性，从根本上改善酚醛树脂发泡后的易粉化现象，增强了胶粘剂对无机微珠保温填料的粘结强度，(详见《高性能酚醛树脂及其应用技术》，化学工业出版社，2009年6月第一版)，并且在防火保温板的生产过程当中加入增强纤维，不仅能够进一步提高板材的韧性，而且大大提高了板材的抗冲击性、耐磨性及抗冻融性，因此本发明不仅切实可行，而且生产过程无“三废”排放，安全可靠。实践证明，本发明将有机材料与无机材料有机结合，制备出兼具无机保温材料防火性能、有机保温材料绝热保温性能的新型保温防火材料，成型工艺简单，可以切实满足墙体建筑的节能安全要求。

与上述201120266625.4公开的板材相比，本发明将酚醛树脂与增强纤维、无机微珠保温填料混合发泡，产品特性改变，不仅防火与保温性能指标均得到显著提高，而且可以根据施工现场情况或所需尺寸进行切割，再用粘结砂浆与固定锚栓进行固定即可，应用十分灵活方便。与上述201010286546.x公开的材料相比，不仅密度只有其十分之一，而且均匀的闭孔发泡结构导热系数低，绝热防火以及隔音效果也更加优异。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的工艺步骤示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的防火保温板及其制造方法具体步骤如下(参见图1)：

第一步、备料——准备将重量比为1∶0.01∶0.8的改性酚醛树脂、聚丙烯纤维与玻化微珠，改性酚醛树脂外购或自行生产，自制方法详见200910226671.9的中国专利申请文献，聚丙烯纤维购自武汉市中鼎发展有限责任公司，长度6mm；玻化微珠购自信阳市平桥区富鑫环保保温材料厂，主要成分为SiO₂和AI₂O₃，为颗粒直径0.15-1.5mm的中空闭孔结构不规则球状物。

第二步、制胶粘剂——在改性酚醛树脂中先后加入其重量百分比为4％的表面活性剂——硅油(实验表明，可以是硅油、吐温或乙二醇中的至少一种)、15％的固化剂——甲基磺酸(实验表明，可以是磷酸、甲基磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸中的至少一种)、6％的发泡剂——正戊烷(实验表明，可以是正戊烷、异戊烷、正丁烷中的至少一种)后，搅拌均匀，制成粘度为5000Pa.s(粘度在3000-8000mPa.s范围均可)的改性酚醛树脂胶粘剂。

第三步、制混合料——在改性酚醛树脂胶粘剂中先加入聚丙烯纤维搅拌，再加入玻化微珠，温度控制在15-25℃，搅拌均匀，时间不要超过20分钟，配成混合料。

第四步、发泡成型——将混合料均匀涂布在预热至50-70℃的发泡流水线基板上发泡，得到平均厚度为50毫米的发泡板。具体涂布流量与输送速度根据板材厚度要求调整，流量越大、输送速度越慢，板材越厚，以宽度为1200毫米，厚度为50毫米的板材为例：当密度要求为50kg/m³时，链板速度为1米/分钟时，流量控制为3kg/分钟，链板速度为2米/分钟时，流量控制为6kg/分钟；当密度要求为100kg/m³时，链板速度为1米/分钟时，流量控制为6kg/分钟，链板速度为2米/分钟时，流量控制为12kg/分钟；

第五步、固化定型——将发泡板保温50-70℃，保持15min分钟，得到闭孔发泡结构的防火保温板。具体保温时间视板材厚度而定，通常控制在5-60min，发泡板定型即可。

第六步、切割——按预定尺寸切边，得到统一规格的防火保温板。

第七步、养护——将防火保温板放置在平整基础上静置25-30天，使其熟化。由于发泡固化过程反应剧烈，板材从发泡线出板并不能完全熟化，加之出板后板材温度高于常温，因此需要在常态环境下将板材置放一段时间，待板材完全熟化，不发生其他变化后(如变形)，方可包装发运。

总之，本实施例将无机材料与有机材料合理结合，采用改性酚醛树脂为胶凝剂，以聚丙烯纤维为增强纤维，以玻化微珠为无机微珠保温填料，以多种有机酸为固化剂，代替原来的无机强酸催化固化，添加发泡剂、表面活性剂等功能性外加剂，将有机材料与无机材料有效地结合，制备兼具无机保温材料的防火性能、有机保温材料绝热保温性能的新型保温材料，实验证明，其成型工艺简单可行，便于量产，与现有同类产品相比，防火性能达到A2级，导热系数小于0.035w/(m·k)，性能显著提高，可以切实满足墙体建筑的节能要求。

Claims

1.一种防火保温板及其制造方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、备料——准备重量比为1∶0.3-1的改性酚醛树脂与无机微珠保温填料；

2.根据权利要求1所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于：所述第一步还准备与改性酚醛树脂重量比为1∶0.01-0.05的增强纤维；所述第三步中，将增强纤维与无机微珠保温填料一起加入改性酚醛树脂胶粘剂中，搅拌均匀，配成混合料。

3.根据权利要求1或2所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于还包括：

第七步、养护——将防火保温板放置在平整基础上静置25-30天，使其熟化。

4.根据权利要求2所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于：所述无机微珠保温填料为膨胀珍珠岩或玻化微珠。

5.根据权利要求4所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于：所述增强纤维为玻璃纤维或聚丙烯纤维。

6.根据权利要求5所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于：所述表面活性剂为硅油、吐温或乙二醇中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于：所述固化剂为磷酸、甲基磺酸、对甲苯磺酸或苯磺酸中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的防火保温板及其制造方法，其特征在于：所述发泡剂为正戊烷、异戊烷或正丁烷中的至少一种。

9.根据权利要求2所述方法制造的防火保温板，其特征在于：所述防火保温板为主要由改性酚醛树脂胶粘剂、增强纤维与无机微珠保温填料均匀混合发泡而成的闭孔结构板材。