CN102900163A - 高强度pu复合a级防火保温板及其制备方法 - Google Patents

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李洪国
邵秀英
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本发明涉及一种高强度PU复合A级防火保温板及其制备方法，属于聚氨酯泡沫领域，包括：水泥玻纤贴面层和阻燃聚氨酯夹心保温层，阻燃聚氨酯夹心保温层的上下表面均设置有水泥玻纤贴面层。由双面水泥玻纤贴面材料和夹心聚氨酯保温夹层组成。使用的水泥玻纤贴面材料为高强度A级不燃材料，夹心聚氨酯保温板达B2级或B2级以上防火要求，由高官能度组合聚醚多元醇与异氰酸酯现场发泡制备，在连续板材生产线上实现高速有效复合，板材不仅具有较高的强度，其阻燃性能整体达到A级不燃标准。贴面材料与保温夹层粘结牢固，使用寿命长，整体抗压强度高。

Description

高强度PU复合A级防火保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度PU复合A级防火保温板及其制备方法，属于聚氨酯泡沫领域。 
技术背景
近年来，随着我国建筑节能保温政策的实施，具有良好保温和使用效果的硬质聚氨酯材料被广泛应用于节能保温领域。聚氨酯复合板材因其具有施工基本不受环境气候影响、方便模块化安装而越来越多的被应用于建筑外墙、屋面保温以及冷冻冷藏设备等，特别适用于旧房改造工程。由于未经处理的聚氨酯复合材料特别容易燃烧，从而给施工过程和使用过程中带来了诸多安全隐患。一旦发生火灾，极易造成重大的人员伤亡，也带来巨大的经济损失。同时在生产过程中为降低成本，聚氨酯芯材的密度比较低，使得复合板材的整体强度较低，影响复合板材的使用寿命和效果。 
因此，复合聚氨酯板材的应用在提高其保温效果的同时，应该提高其整体强度，更应该关注其安全性，提高其阻燃性能。为保证防火安全，现有的聚氨酯板材都有一定的阻燃性能，但是整体强度和阻燃效果都比较差，仍不能很好的满足建筑节能领域对保温材料严格的防火要求。 
发明内容
根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种高强度PU复合A级防火保温板及其制备方法，阻燃效果好，整体强度高。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供高强度PU复合A级防火保温板，其特征在于包括：水泥玻纤贴面层和阻燃聚氨酯夹心保温层，阻燃聚氨酯夹心保温层的上下表面均设置有水泥玻纤贴面层。 
所述的阻燃聚氨酯夹心保温层整体密度在38～55kg/m3；厚度为3～20mm。玻纤网格布长度可根据需要调整。 
所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于以下步骤： 
（1）将水泥、无机凝胶材料、有机凝胶材料和阻燃剂均匀混合涂覆在玻纤网格布的两面制成水泥玻纤贴面层卷材后备用； 
（2）采用高官能度组合聚醚多元醇与异氰酸酯反应保制备夹心温层； 
（3）步骤（1）和步骤（2）制的的材料在自动连续板材生产线上制的成品。 
所述的水泥玻纤贴面层（1）为水泥基玻纤复合材料，是A级不燃材料，整体厚度为0.2-2mm。 
玻纤网格布为A级不燃材料，规格为20～500g/m2，其宽度为600～1400mm。 
所述的水泥和无机凝胶材料均为A级不燃材料，有机凝胶材料经过阻燃处理为难燃材料。 
所述的高官能度组合聚醚由40～60质量份聚醚多元醇、40～60质量份阻燃聚醚多元醇、2～5质量份稳定剂、2～5质量份催化剂、15～28质量份发泡剂和15～30质量份阻燃剂组成。 
所述的聚醚多元醇为蔗糖型聚醚多元醇，官能度为4.3～5.5，羟值为350～500mgKOH/g；更优选的蔗糖型聚醚多元醇官能度为4.5～5.0，羟值为400～450mgKOH/g。 
阻燃多元醇粘度为2000～5000mPa·s，羟值为300～400mgKOH/g；更优选3000～4000mPa·s，羟值330～380mgKOH/g。 
复合催化剂是三乙烯二胺、油酸钾、三乙醇胺、N’N-二甲基环己胺、中的一种或几种。 
泡沫稳定剂没有特别限定，硅氧烷类泡沫稳定剂，要求能够使泡沫泡孔细致均匀且赋予泡沫较好闭孔率，在本发明中选用江苏美思德化学股份有限公司生AK-8805、AK-8806、AK-8808、AK-8830中的一种或几种。 
所述的异氰酸酯黏度为180mPa·s～270mPa·s，异氰酸酯基的质量百分数含量为(31±0.5)%的聚合异氰酸酯。 
保温夹层阻燃性能为B2级或B2级以上，氧指数为24以上，优选26以上。夹心层整体密度在38～55kg/m3，优选40～45kg/m3。厚度为3～20mm，优选5～15mm。 
所述的聚醚多元醇为蔗糖型聚醚多元醇，官能度为4.3～5.5，羟值为350～500mgKOH/g；更优选的蔗糖型聚醚多元醇官能度为4.5～5.0，羟值为400～450mgKOH/g。滨化化工集团的BH-4110、山东蓝星东大化工有限责任公司的聚醚4110、恒丰聚氨酯实业有限公司的聚醚4110、苏州中化国际聚氨酯有限公司SC-4110中的一种或几种。 
阻燃多元醇粘度为2000～5000mPa·s，羟值为300～400mgKOH/g；更优选3000～4000mPa·s，羟值330～380mgKOH/g。 
复合催化剂是三乙烯二胺、油酸钾、三乙醇胺、N’N-二甲基环己胺中的一种或几种。 
泡沫稳定剂为江苏美思德化学股份有限公司生AK-8805、AK-8806、AK-8808、AK-8830中的一种或几种。 
发泡剂为HCFC-141b、HFC-245fa、HFC-365mfc中的一种。 
阻燃剂为DMMP、氯化石蜡、TCEP中的一种或几种。 
上述高强度复合A级防火保温板在自动连续板材生产线上制备而成。具体为，水泥玻纤贴面材料平铺在生产装置上下链板上，组合聚醚多元醇与异氰酸酯通过发泡装置按质量比1：1～1:2混合均匀并浇注到上下水泥玻纤贴面材料之间并反应固化成型。 
本发明的有益效果是：由双面水泥玻纤贴面材料和夹心聚氨酯保温夹层组成。使用的水 泥玻纤贴面材料为高强度A级不燃材料，夹心聚氨酯保温板达B2级或B2级以上防火要求，由高官能度组合聚醚多元醇与异氰酸酯现场发泡制备，在连续板材生产线上实现高速有效复合，板材不仅具有较高的强度，其阻燃性能整体达到A级不燃标准。贴面材料与保温夹层粘结牢固，使用寿命长，整体抗压强度高。该板材生产效率高，易于施工，厚度可调，表面平整，表皮可以与砂浆、腻子等材料复合，适用于薄抹灰、幕墙等多种保温施工系统。高强度PU复合A级防火保温板不仅具有较好的保温效果，也具有较突出的强度和防火性能，可保证保温系统的使用寿命和使用安全性，可广泛应用于建筑外墙和内墙保温领域，特别是现有建筑改造项目。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图； 
图中1为水泥玻纤贴面层；2为阻燃聚氨酯夹心保温层。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述： 
实施例1 
1利用水泥玻纤贴面材料加工设备，将水泥、无机凝胶材料、有机凝胶材料、阻燃剂等按1:0.5:1:0.5质量比均匀混合涂覆在玻纤网格布的两面制成水泥玻纤贴面卷材后备用。 
2将聚醚多元醇、阻燃聚醚多元醇、催化剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂等按照质量比50:50:3.6:2.4:25:28混合均匀制备高官能度组合聚醚并抽入板材生产线储罐中稳定至30℃待用。聚合MDI抽入另一储罐中稳定至30℃待用。 
3利用自动板材生产线，将水泥玻纤贴面材料置于设备上下链条上，根据板材厚度与密度等，调节上下链条间距为50mm、料温30℃、组合聚醚多元醇与异氰酸酯质量比1：1.3。 
4待准备工作完成后，开启自动板材生产线，组合聚醚多元醇与异氰酸酯通过发泡装置混合均匀由布料装置浇注到下水泥玻纤贴面材料上，混合物料在水泥玻纤贴面材料间空腔内迅速反应并固化成型。 
5成型的板材制品经熟化后根据需要进行切割并打包储存备用。 
水泥玻纤贴面层1为水泥基玻纤复合材料，是A级不燃材料，整体厚度为0.2-2mm。 
玻纤网格布为A级不燃材料，规格为20～100g/m2，其宽度为600～800mm。 
水泥和无机凝胶材料均为A级不燃材料，有机凝胶材料经过阻燃处理为难燃材料。 
聚醚多元醇为蔗糖型聚醚多元醇，官能度为4.3～4.5，羟值为350～400mgKOH/g；为山东蓝星东大化工有限责任公司的聚醚4110。 
阻燃多元醇粘度为2000～2500mPa·s，羟值为300～350mgKOH/g。 
复合催化剂是三乙烯二胺。 
泡沫稳定剂为江苏美思德化学股份有限公司生AK-8805。 
发泡剂为HCFC-141b。 
阻燃剂为氯化石蜡。 
异氰酸酯黏度为180mPa·s～220mPa·s，异氰酸酯基的质量百分数含量为(31±0.5)%的聚合异氰酸酯。 
Figure BDA00002367547000041
实施例2 
1 利用水泥玻纤贴面材料加工设备，将水泥、无机凝胶材料、有机凝胶材料、阻燃剂等按1:0.5:1:0.5质量比均匀混合涂覆在玻纤网格布的两面制成水泥玻纤贴面卷材后备用。 
2 将聚醚多元醇、阻燃聚醚多元醇、催化剂、稳定剂、发泡剂、阻燃剂等按照质量比40:60:2:5:15:17混合均匀制备高官能度组合聚醚并抽入板材生产线储罐中稳定至30℃待用。聚合MDI抽入另一储罐中稳定至30℃待用。 
3 利用自动板材生产线，将水泥玻纤贴面材料置于设备上下链条上，根据板材厚度与密度等，调节上下链条间距为50mm、料温30℃、组合聚醚多元醇与异氰酸酯质量比1：1.3。 
4 待准备工作完成后，开启自动板材生产线，组合聚醚多元醇与异氰酸酯通过发泡装置混合均匀由布料装置浇注到下水泥玻纤贴面材料上，混合物料在水泥玻纤贴面材料间空腔内迅速反应并固化成型。 
5 成型的板材制品经熟化后根据需要进行切割并打包储存备用。 
水泥玻纤贴面层1为水泥基玻纤复合材料，是A级不燃材料，整体厚度为0.2-2mm。 
玻纤网格布为A级不燃材料，规格为100～200g/m2，其宽度为1000～1200mm。 
水泥和无机凝胶材料均为A级不燃材料，有机凝胶材料经过阻燃处理为难燃材料。 
所述的聚醚多元醇为蔗糖型聚醚多元醇，官能度为5.0～5.5，羟值为450～500mgKOH/g；为滨化化工集团的BH-4110。 
阻燃多元醇粘度为3000～4000mPa·s，羟值330～380mgKOH/g。 
复合催化剂是油酸钾和三乙醇胺两种各占一半比例。 
泡沫稳定剂为江苏美思德化学股份有限公司生AK-8806和AK-8808各一半比例。 
发泡剂为HFC-245fa。 
阻燃剂为氯化石蜡。 
异氰酸酯黏度为230mPa·s～270mPa·s，异氰酸酯基的质量百分数含量为(31±0.5)%的聚合异氰酸酯。 
Figure BDA00002367547000051

Claims (8)

1.一种高强度PU复合A级防火保温板，其特征在于包括：水泥玻纤贴面层（1）和阻燃聚氨酯夹心保温层（2），阻燃聚氨酯夹心保温层（2）的上下表面均设置有水泥玻纤贴面层（1）。
2.根据权利要求书1所述的高强度PU复合A级防火保温板，其特征在于所述的阻燃聚氨酯夹心保温层（2）整体密度在38～55kg/m3；厚度为3～20mm。
3.根据权利要求1所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于以下步骤：
(1)将水泥、无机凝胶材料、有机凝胶材料和阻燃剂均匀混合涂覆在玻纤网格布的两面制成水泥玻纤贴面层卷材后备用；
(2)采用高官能度组合聚醚多元醇与异氰酸酯反应制备夹心保温层；
（3）步骤（1）和步骤（2）制的的材料在自动连续板材生产线上制的成品。
4.根据权利要求书3所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于，所述的水泥玻纤贴面层（1）为水泥基玻纤复合材料，是A级不燃材料，整体厚度为0.2-2mm。
5.根据权利要求书3所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于，玻纤网格布为A级不燃材料，规格为20～500g/m2，其宽度为600～1400mm。
6.根据权利要求书3所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于，所述的水泥和无机凝胶材料均为A级不燃材料，有机凝胶材料经过阻燃处理为难燃材料。
7.根据权利要求书3所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于，所述的高官能度组合聚醚由由40～60质量份聚醚多元醇、40～60质量份阻燃聚醚多元醇、2～5质量份稳定剂、2～5质量份催化剂、15～28质量份发泡剂和15～30质量份阻燃剂混合而成，其平均官能度4.5～5.0，羟值300～500mgKOH/g。
8.根据权利要求书3所述的高强度PU复合A级防火保温板的制备方法，其特征在于，所述的异氰酸酯黏度为180mPa·s～270mPa·s，异氰酸酯基的质量百分数含量为(31±0.5)%的聚合异氰酸酯。
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