CN103831923A - 一种复合聚氨酯泡沫板材 - Google Patents
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Abstract
一种复合聚氨酯泡沫板材。本发明涉及聚合物复合材料，更具体地说是涉及一种高分子隔热消音材料。用连续性的生产工艺，制备以铝箔为面层材料、以聚氨酯半硬质泡沫为芯材的复合型聚氨酯泡沫板材。该板材具有隔热和消音性能优良，吸水率较低的特性，适于建筑隔热和运输工具的隔热消音。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物复合材料，更具体地说是涉及一种高分子隔热消音材料。
背景技术
隔热消音材料在建筑业和汽车工业上有广阔的应用，用于降低噪声和阻隔传热。常用的此类属于无机材料的有，如玻璃纤维棉、陶瓷纤维棉或石棉材料；属于有机材料的，如橡塑发泡材料、聚氨酯泡沫材料和聚乙烯发泡材料等。这些材料各有特色，如无机材料的阻燃性能与消音性能优良，但隔热性不佳，材料的长期使用性也不够好，使用无机纤维棉对环境有负面影响等；有机材料的隔热和消音性能优良，材料的使用寿命较长，但阻燃性能不够好。工业上一般根据应用的场合，选择合适的此类材料，能够得到满意的效果。
聚氨酯泡沫材料可分为聚氨酯硬质泡沫、聚氨酯软质泡沫和聚氨酯半硬质泡沫，前两类聚氨酯泡沫都可以用连续法的工艺进行生产。聚氨酯半硬质泡沫是一种性能介于聚氨酯硬质泡沫和聚氨酯软质泡沫之间的泡沫材料，它是一种开孔结构的泡沫，压缩永久变形一般是15％～30％，适于做减震吸音材料，其生产工艺一般是间歇法的模具制备。
在建筑和汽车工业上，需要能够被模压压制成型的隔热消音材料，或能够根据应用场合，可以适当形变的此类材料。如汽车上的隔热消音垫，这一般是三维立体结构，需要压制成型制备，或某些建筑装潢需要的隔热材料，需要可弯曲压缩的能够被弯折的材料。聚氨酯软质泡沫和半硬质泡沫已经在上述的场合得到应用，如用做汽车上面的消音垫材或建筑物的隔热消音板材。但一般的由聚氨酯软质泡沫或半硬质泡沫得到的隔热消音材料不能被用于模压压制成型，材料的隔热性能和防水性能不良，虽然其泡沫的生产可以是连续制备，但隔热消音材料的制备往往不是连续的，如市场现有的铝箔聚氨酯隔音材料，其铝箔的厚度一般小于0.01mm，这种铝箔的主要作用是反射热能的作用，对于材料的模压成型、弯曲定型和材料的强度提高没有帮助，而且其生产也是非连续发泡复合的一次成型的生产工艺。
发明内容
本发明克服上述材料的不足，是一种能够被连续法制备的、兼具隔热和消音的、能够被模压成型的隔热消音铝箔复合聚氨酯泡沫材料。
本发明的工艺过程是这样的：在连续复合成型设备上，聚氨酯浇注机连续混合常温下为液体的聚氨酯原料，混合均匀的聚氨酯原料浇注在铝箔面层上，铝箔面层被连续的引入复合成型设备，聚氨酯原料在设备内部发泡并固化成型在上下两层铝箔面层之间，然后得到以聚氨酯半硬质泡沫为芯材、外表面复合了铝箔面层的复合聚氨酯泡沫板材。
上述的连续复合成型设备，主要由聚氨酯浇注机和连续层压机组成，还配置有上下铝箔的开卷设备，以及成型板材的自动化的修边和切割设备等。其聚氨酯浇注机可以是高压机或低压机，用于将异氰酸酯组分和多元醇组分精确计量并混合均匀。连续层压机的作用是保持温度、速度和厚度等工艺参数的稳定，提供一个恒定的成型环境。聚氨酯原料在连续层压机内发生化学反应，发泡固化成型，与铝箔面层复合形成连续的板材，板材修边切割后进行检验包转。
在本发明中，复合聚氨酯泡沫板材的厚度为4～20mm，复合聚氨酯泡沫板材的芯材密度(去除铝箔后)为介于0.05～0.3g/cm3之间，以适用于不同的使用场合。
在本发明中，所用的铝箔面层是铝箔材料，厚度为介于0.06～0.20mm之间，状态上是O态铝箔。这类O态铝箔是一种退火铝箔，柔性好，具有较高的延伸率，在模压成型中易于成型，铝箔本身还具有一定的刚度和强度，能够增加板材的抗拉强度，利于保持模压后的形状。铝箔还具有反射红外热的作用，同时起到保护聚氨酯芯材，能够降低泡沫的吸水率，增加材料隔热和消音的效果。
在本发明中，所用的铝箔面层可以是光面铝箔，也可以是压花铝箔。光面铝箔是没有压花的铝箔，压花铝箔是经过压辊后形成的有一定花纹的铝箔。压花铝箔增大了铝箔的表面积，花纹有加强筋的作用，客观上压花铝箔的强度更高，对芯材泡沫的粘接力更好。为了增加铝箔对聚氨酯泡沫的粘接力，铝箔表面可以涂布一层有机涂层，如环氧树脂涂层或丙烯酸类树脂涂层。
在本发明中，复合聚氨酯泡沫板材的芯材是一种聚氨酯半硬质泡沫。这是由异氰酸酯组分和多元醇组分反应形成的泡沫，异氰酸酯组分是MDI类异氰酸酯化合物，多元醇组分是一种多组份的混合物。成型后的泡沫是开孔的结构，具有对音波的阻尼效果，有很好的消音作用。泡沫的压缩永久变形比较大，介于15％～50％之间，利于模压成型，也利于在材料被弯曲或模压后保持形状的稳定。
具体实施方式
实施例1
使用连续复合成型设备，在铝箔面层上连续浇注液体聚氨酯原料，聚氨酯原料在设备内部发泡并固化成型后，得到复合聚氨酯泡沫板材。使用的铝箔是O态、厚度为0.06mm，控制板材的厚度为6～8mm，实测泡沫芯材的密度为0.3g/cm3，复合聚氨酯泡沫板材的吸水率为1％，压缩永久变形为30％，40％压缩强度为1100kPa。
实施例2
使用连续复合成型设备，在铝箔面层上连续浇注液体聚氨酯原料，聚氨酯原料在设备内部发泡并固化成型后，得到复合聚氨酯泡沫板材。使用的铝箔是O态、厚度为0.10mm，控制板材的厚度为4～6mm，实测泡沫芯材的密度为0.08g/cm3，复合聚氨酯泡沫板材的吸水率为4％，压缩永久变形为50％，40％压缩强度为130kPa。
实施例3
使用连续复合成型设备，在铝箔面层上连续浇注液体聚氨酯原料，聚氨酯原料在设备内部发泡并固化成型后，得到复合聚氨酯泡沫板材。使用的铝箔是O态、厚度为0.20mm，控制板材的厚度为18～20mm，实测泡沫芯材的密度为0.05g/cm3，复合聚氨酯泡沫板材的吸水率为5％，压缩永久变形为40％，40％压缩强度为90kPa。
Claims (4)
1.一种复合聚氨酯泡沫板材，是使用连续复合成型设备，通过在铝箔面层上连续浇注液体聚氨酯原料，此聚氨酯原料在设备内部发泡并固化成型后，得到以聚氨酯半硬质泡沫为芯材、外表面复合了铝箔面层的复合聚氨酯泡沫板材，其特征是：采用连续法的生产工艺制备、表面复合了铝箔的聚氨酯半硬质泡沫板材。
2.按照权利要求1所述的复合聚氨酯泡沫板材，其特征是：复合聚氨酯泡沫板材的厚度为4～20mm，复合聚氨酯泡沫板材的芯材密度为介于0.05～0.3g/cm3之间。
3.按照权利要求1所述的复合聚氨酯泡沫板材，其特征是：所述的铝箔面层是铝箔材料，厚度为介于0.06～0.20mm之间，状态上是O态铝箔。
4.按照权利要求1所述的复合聚氨酯泡沫板材，其特征是：复合聚氨酯泡沫板材的芯材是一种聚氨酯半硬质泡沫。
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- 2012-11-23 CN CN201210482524.XA patent/CN103831923A/zh active Pending
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