CN103483767B - 一种复合保温板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体公开了一种复合保温板及其制备方法。以质量百分含量计（总和100%），该保温板由下述原料制成：废旧轻质耐火材料30-60%、酚醛树脂40-70%、0＜助剂≤10%。制备方法：（1）废旧轻质耐火材料的回收处理：废旧轻质耐火材料回收后，除杂，破碎成1cm以下的颗粒后，球磨，直至最后形成的无机颗粒粒径在1um-1mm范围之内；（2）将酚醛树脂粉磨至100-200目或直接选用粉状树脂；（3）原料按比例充分混合均匀，装入模具，在压缩比1-2、模具温度200-300℃条件下热压成型，保压1-2h，即得成品。本发明复合保温板兼具有机保温材料的导热系数低和无机保温材料的强度高、阻燃之优点，成本低。

Description

一种复合保温板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种复合保温板及其制备方法。

背景技术

目前，我国每年消耗耐火材料约1000万吨，用后废弃的耐火材料在400万吨以上。轻质耐火材料体积密度小、导热系数小，常用作炉衬、炉壁等，能有效地减少热损失，降低燃料消耗，提高炉温。工作温度一般1000℃以上。这些废旧轻质耐火材料，经过高温煅烧，形成稳定、多孔、轻质的微观结构，若经过拣选、分类和特殊的工艺处理，能够获得价值很高的耐火原料。利用这些废旧轻质耐火材料不仅节约了国家的矿物资源和能源，而且也减少了环境污染，大大降低耐火材料的成本。因此，对废旧轻质耐火材料进行再利用研究是非常有意义的。

采用新型的节能环保材料，对推动我国在建筑领域内节能工作的进展，推广建筑节能环保材料在建筑工程中的应用具有重要意义。在建筑设计中采用新型优质的建筑节能材料，一方面使得建筑物的使用功能获得有效改善，使房屋环境质量和居住舒适度都能显著提高；另一方面，采用新型的循环利用的建筑节能材料，还能将各类工业固体废物“变废为宝、重复利用”。在建筑领域加强研发并推广应用以固体废物为原料的新型建筑节能材料，是提高我国资源利用率、改善环境、节能减排、走可持续发展道路的重要途径。

现有保温材料主要有无机保温材料和有机保温材料。无机保温材料主要有珍珠岩、蛭石、硅酸钙、发泡水泥、矿棉、玻璃纤维等，与有机保温材料相比，无机保温材料的导热系数偏大，保温热效果稍差，但防火阻燃，变形系数小，抗老化，性能稳定，使用寿命长。有机保温材料则主要有发泡聚苯乙烯板、挤塑聚苯乙烯板、聚氨酯泡沫板、酚醛树脂泡沫板等，有机保温材料的导热系数小，保温效果良好，但是，它们都容易燃烧，不适合用于对火灾危害要求比较严格的地方，一但发生火灾，会加快火焰的蔓延，而且有大量的有毒气体排出。另外，有机保温材料不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具有机保温材料的导热系数低和无机保温材料的强度高、阻燃之优点的复合保温板，同时提供其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种复合保温板，以质量百分含量计（总和100%），该保温板由下述原料制成：废旧轻质耐火材料30-60%、酚醛树脂40-70%、0＜助剂≤10%。

所述废旧轻质耐火材料是指用于隔热保温的炉衬或炉壁废旧构件，其体密度在0.9克/厘米³以下。

所述酚醛树脂为各种经过阻燃改性的酚醛树脂，如有机硅改性、硼改性等。这些阻燃改性的酚醛树脂既可以通过市购获得，也可按现有方法制备而得。

所述助剂为憎水剂、固化剂、润滑剂、增韧剂中的一种或其组合。本领域技术人员可根据实际需要，具体选择添加的助剂种类及其添加量。

本发明中，作为优选：憎水剂为有机硅、脂肪酸盐、石蜡中的一种或一种以上的混合物；所述固化剂为六甲基四胺或草酸；所述润滑剂为油酸、硬脂酸、硬脂酸盐中的一种或一种以上的混合物；所述增韧剂为天然橡胶、丁腈橡胶、羟基丁腈橡胶等中的一种或一种以上的混合物。

制备方法：

（1）废旧轻质耐火材料的回收处理：废旧轻质耐火材料回收后，除杂，破碎成1cm以下的颗粒后，球磨，直至最后形成的无机颗粒粒径在1um-1mm范围之内；

（2）将酚醛树脂粉磨至100-200目或直接选用粉状树脂；

（3）原料按比例充分混合均匀，装入模具，在压缩比1-2、模具温度200-300℃条件下热压成型，保压1-2h，即得成品。

较好地，优选以200-400转/分钟的速度球磨30-120分钟。

本发明以酚醛树脂和废旧轻质耐火材料为主要原料，添加适量的憎水剂、固化剂、润滑剂和增韧剂等助剂，采用热压成型方法，制备一种废旧轻质耐火材料和酚醛树脂复合的保温板，兼有有机保温材料的导热系数低和无机保温材料的强度高、阻燃之优点；本发明具有重要经济和社会意义，解决了废旧轻质耐火材料的资源化问题，降低外墙保温材料的制造成本，加强外墙保温材料的阻燃性，减少有害气体释放，降低热阻。与现有保温材料相比，本发明优势详述如下：

（1）与其他的复合保温材料相比，采用废旧轻质耐火材料，其经过高温服役，呈现多孔结构大大增强了与酚醛树脂的结合强度；多孔结构还能降低复合后的热导率；高温煅烧清除了无机颗粒中的低熔点物、挥发物等有损保温、阻燃效果的成份，提高阻燃性。

（2）与现有有机保温材料相比，本发明克服了有机保温材料的易燃、强度低的缺点，结合了有机保温材料和轻质耐火颗粒料的质轻、导热系数低的优点。

（3）与现有无机保温材料相比，克服无机保温材料与有机物界面面积小、结合强度低、低熔点、挥发性成分含量高、导热系数大、保温效果差的缺点，保留了无机保温材料的防火阻燃的优点。

（4）本发明使用回收耐火材料，目前耐火材料的回收问题尚未商业化，回收成本低，将复合保温板的成本降低到原来的30-50%。

具体实施方式

实施例1~5

一种复合保温板，该保温板由下述原料制成：废旧轻质耐火材料、酚醛树脂、憎水剂、固化剂、润滑剂、增韧剂；所述废旧轻质耐火材料是指用于隔热保温的炉衬或炉壁废旧构件，其体密度在0.9克/厘米³以下。

制备方法：

（1）、废旧轻质耐火材料的回收处理：废旧轻质耐火材料回收后，将金属杂质和其他杂物拣出，破碎成1cm以下的颗粒后，以200转/分钟的速度球磨120分钟，直至最后形成的无机颗粒粒径在1um-1mm范围之内；

（2）、将酚醛树脂粉磨至100目；

（3）、原料按比例充分混合均匀，装入模具，在压缩比1-2、模具温度200-300℃条件下热压成型，保压1-2h，即得成品。

具体地，实施例1-5的配方及热压参数详见表1，原料表见表2，所得产品的性能指标见表3。由表3可知：通过复合废旧轻质耐火材料，本发明保温板兼具强度高、导热系数低、阻燃性能优异之优点于一体，成本大幅降低。

Claims (5)

1.一种复合保温板，其特征在于以质量百分含量计，该保温板由下述原料制成：废旧轻质耐火材料30-60%、酚醛树脂40-70%、0＜助剂≤10%；所述废旧轻质耐火材料是指用于隔热保温的炉衬或炉壁废旧构件，其体密度在0.9克/厘米³以下；所述酚醛树脂为各种经过阻燃改性的酚醛树脂。

2.如权利要求1所述的复合保温板，其特征在于：所述助剂为憎水剂、固化剂、润滑剂、增韧剂中的一种或其组合。

3.如权利要求2所述的复合保温板，其特征在于：憎水剂为有机硅、脂肪酸盐、石蜡中的一种或一种以上的混合物；所述固化剂为六亚甲基四胺或草酸；所述润滑剂为油酸、硬脂酸、硬脂酸盐中的一种或一种以上的混合物；所述增韧剂为天然橡胶、丁腈橡胶、羟基丁腈橡胶中的一种或一种以上的混合物。

4.一种制备如权利要求1-3之任意一项所述的复合保温板的方法，其特征在于：

（1）废旧轻质耐火材料的回收处理：废旧轻质耐火材料回收后，除杂，破碎成1cm以下的颗粒后，球磨，直至最后形成的无机颗粒粒径在1um-1mm范围之内；

（2）将酚醛树脂粉磨至100-200目或直接选用粉状树脂；

（3）原料按比例充分混合均匀，装入模具，在压缩比1-2、模具温度200-300℃条件下热压成型，保压1-2h，即得成品。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：以200-400转/分钟的速度球磨30-120分钟。