CN103013043A - 一种粉煤灰隔热阻燃装饰板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉煤灰隔热阻燃装饰板的制备方法，包括以下步骤：A1、粉煤灰表面改性：A2、环氧树脂胶液的配置；A3、装饰板的成型。该彩色装饰板的开发利用可以有效地利用废渣，变废为宝，开发成本低廉。相对于粉煤灰应用于公路铺设、砌块生产、水泥生产，该彩色装饰板的开发生产具有高附加值的优点；该彩色装饰板具有隔热性好、防水性好、阻燃性优异、多孔轻质、强度高、韧性好、外观好、易着色等特点。可用于内墙装饰、墙体隔音保温层等领域。相对原有的类似产品，该彩色装饰板具有原料广、生产成本低廉的优势。该彩色装饰板的生产工艺对生产条件的要求不高，工艺操作简单，生产投资小、见效快，非常适合于中小企业的生产。这也是该技术能够被推广应用的先决条件。

Description

一种粉煤灰隔热阻燃装饰板及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及的是一种粉煤灰隔热阻燃装饰板及其制备方法。
背景技术
粉煤灰的主要成分是CaO、SiO2、Al2O3等氧化物，具有一定活性，可用于粉煤灰-树脂复合板材的开发。汉中锌业有限责任公司生产中产生的粉煤灰细灰90％都在200目以上，表面改性后能与树脂形成很好的界面结合，可使粉煤灰-树脂复合板材具有较高的性能。粉煤灰一树脂复合板材可用于铺设地板、内墙装饰、墙体隔音保温层等领域，不仅能够带来生产效益，还能避免粉煤灰不能完全利用而造成的堆积污染问题。
现有粉煤灰利用技术主要集中在建筑、农业、化工、污水处理等领域，大多数应用的技术含量不高，而有一些技术含量较高的技术，由于应用成本高、工艺流程复杂而不能被广泛的推广应用。
本专利以粉煤灰、环氧树脂为主体，采用溶液共混的方法，加入一定量的增强剂、阻燃剂、着色剂等各种助剂，在一定的成型工艺条件下，研制出了一种新型的粉煤灰-环氧树脂彩色装饰板材。该板材具有隔热性好、防水性好、阻燃性能优异、多孔轻质、强度高、韧性好、外观好，且复合材料易于内着色，能够开发出多种色系的复合板材，具有很好的装饰作用。因此，可以将其应用于建筑物的内外墙装饰、厨柜隔板或墙体隔音保温层等领域。
另外，该彩色装饰板的生产工艺对生产条件的要求不高，工艺操作简单，生产投资小、见效快，非常适合于中小企业的生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种粉煤灰隔热阻燃装饰板及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种粉煤灰隔热阻燃装饰板的制备方法，包括以下步骤：
A1、粉煤灰表面改性：按质量取100份粉煤灰置于容器中，用2～3份硅烷偶联剂KH-550、8～12份无水乙醇、0．8～1．2份水配置成硅烷偶联剂KH-550的稀溶液，将其均匀滴加到粉煤灰中，并充分搅拌混合均匀后于60～100℃条件下充分干燥，过200目筛子去除掉极少量的结团颗粒；
A2、环氧树脂胶液的配置：将60份粘合剂环氧树脂充分溶解在25～40份溶剂丙酮中，然后依次在溶液中加入0．5～2份硬脂酸钠、10～20份磷酸三丁酯、10～20份磷酸三苯酯、5～15份邻苯二甲酸二丁酯，经充分搅拌均匀后备用；
A3、装饰板的成型：按照1：0．8～1．2的重量比例分别称取改性粉煤灰和环氧树脂胶液，在环氧树脂胶液中加入环氧树脂质量9％的二乙烯三胺，搅拌混合均匀，利用二乙烯三胺促使环氧树脂交联固化；然后缓慢加入粉煤灰，并充分搅拌混合均匀；最后加入质量为粉煤灰和环氧树脂胶液、二乙烯三胺总质量1～2％的短切玻璃纤维，增加材料的强度、刚性和耐热性，经搅拌分散均匀得凝胶材料；然后将配制好的凝胶材料加入到PTFE模具中，放置在60℃条件下保持3h以上，然后在在室温条件下静置3天即可。
所述的制备方法，成型时还加入无机颜料，无机颜料用量为粉煤灰和环氧树脂胶液、二乙烯三胺总质量的3～5％。
所述的制备方法制备的粉煤灰隔热阻燃装饰板。
粉煤灰隔热阻燃彩色装饰板的开发利用有三个突出的优点：
其一，该彩色装饰板的开发利用可以有效地利用废渣，变废为宝，开发成本低廉。相对于粉煤灰应用于公路铺设、砌块生产、水泥生产，该彩色装饰板的开发生产具有高附加值的优点：
其二，该彩色装饰板具有隔热性好、防水性好、阻燃性优异、多孔轻质、强度高、韧性好、外观好、易着色等特点。可用于内墙装饰、墙体隔音保温层等领域。相对原有的类似产品，该彩色装饰板具有原料广、生产成本低廉的优势。
其三，该彩色装饰板的生产工艺对生产条件的要求不高，工艺操作简单，生产投资小、见效快，非常适合于中小企业的生产。这也是该技术能够被推广应用的先决条件。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
1．粉煤灰隔热阻燃彩色装饰板的制备方法
粉煤灰表面改性：将粉煤灰用200目筛子筛选后作为骨架材料备用。按质量取100份粉煤灰置于容器中，用2～3份硅烷偶联剂KH-550、8～12份无水乙醇(偶联剂稀释剂，使偶联剂在粉煤灰表面分散均匀)、0.8～1.2份水配置成硅烷偶联剂KH-550的稀溶液，将其均匀滴加到粉煤灰中，并充分搅拌混合均匀后于60～100℃条件下充分干燥，过200目筛子去除掉极少量的结团颗粒。
环氧树脂胶液的配置：在混合容器中按照质量份将60份粘合剂环氧树脂充分溶解在25～40份溶剂丙酮中，然后依次在溶液中加入0.5～2份硬脂酸钠(润滑剂，增加物料流动性，降低粘膜性)、10～20份磷酸三丁酯、10～20份磷酸三苯酯(磷酸三丁酯、磷酸三苯酯均为阻燃型增塑剂，阻燃、增加板材塑性)、5～15份邻苯二甲酸二丁酯(溶剂型增塑剂，利于物料混合、增加板材塑性)，经充分搅拌均匀后备用。
彩色装饰板的成型：按照1∶0．8～1.2的重量比例分别称取改性粉煤灰和环氧树脂胶液，在环氧树脂胶液中加入环氧树脂质量9％的二乙烯三胺，搅拌混合均匀，利用二乙烯三胺促使环氧树脂交联固化；然后缓慢加入粉煤灰和无机颜料，无机颜料用量为粉煤灰和环氧树脂胶液、二乙烯三胺总质量3～5％，并充分搅拌混合均匀；最后加入质量为粉煤灰和环氧树脂胶液、二乙烯三胺总质量1～2％的短切玻璃纤维，增加材料的强度、刚性和耐热性，经搅拌分散均匀得凝胶材料；然后将配制好的凝胶材料加入到PTFE模具中，放置在60℃条件下保持3h以上，然后在在室温条件下静置3天即可。
2、粉煤灰隔热阻燃彩色装饰板的主要结构和性能
表1是粉煤灰装饰板所含粉煤灰的质量百分比(溶剂除外)对应的装饰板性能。
表1复合板材的性能(粉煤灰为100份)
树脂胶液的份数 80 90 100 110 120
拉伸强度(MPa) 9．5 13．1 14．6 15．2 15．5
冲击强度(KJ／m2) 13．5 16．3 20．5 21．8 22．3
断裂伸长率(％) 3．8 5．3 6．4 6．7 7．1
热导率(W／(m．K)) 0．25 0．21 0．19 0．18 0．18
阻燃性(垂直燃烧) FV-0 FV-0 FV-0 FV-0 FV-0
可以看出，树脂胶液的份数100份以上时，所得复合板材的性能达到较为稳定的状态，因此从综合的性价比考虑，改性粉煤灰的质量百分比可以确定为60％左右。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，①采用环氧树脂基体材料时，可以采用苯甲醇等挥发性小的溶剂取代丙酮溶剂；②树脂材料可以采用酚醛树脂、热塑性塑料，甚至废旧塑料，用于取代环氧树脂；③根掘树脂材料种类的不同，成型工艺可以采用挤出成型或压注成型工艺，替代本专利的无压力模制成型工艺。而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种粉煤灰隔热阻燃装饰板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1、粉煤灰表面改性：按质量取100份粉煤灰置于容器中，用2～3份硅烷偶联剂KH-550、8～12份无水乙醇、0.8～1.2份水配置成硅烷偶联剂KH-550的稀溶液，将其均匀滴加到粉煤灰中，并充分搅拌混合均匀后于60～100℃条件下充分干燥，过200目筛子去除掉极少量的结团颗粒；
A2、环氧树脂胶液的配置：将60份粘合剂环氧树脂充分溶解在25～40份溶剂丙酮中，然后依次在溶液中加入0.5～2份硬脂酸钠、10～20份磷酸三丁酯、10～20份磷酸三苯酯、5～15份邻苯二甲酸二丁酯，经充分搅拌均匀后备用；
A3、装饰板的成型：按照1:0.8～1.2的重量比例分别称取改性粉煤灰和环氧树脂胶液，在环氧树脂胶液中加入环氧树脂质量9％的二乙烯三胺，搅拌混合均匀，利用二乙烯三胺促使环氧树脂交联固化；然后缓慢加入粉煤灰，并充分搅拌混合均匀；最后加入质量为粉煤灰和环氧树脂胶液、二乙烯三胺总质量1～2％的短切玻璃纤维，经搅拌分散均匀得凝胶材料；然后将配制好的凝胶材料加入到PTFE模具中，放置在60℃条件下保持3h以上，然后在在室温条件下静置3天即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，成型时还加入无机颜料，无机颜料用量为粉煤灰和环氧树脂胶液、二乙烯三胺总质量的3～5％。
3.根据权利要求1所述的制备方法制备的粉煤灰隔热阻燃装饰板。
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