CN103835382B - 碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法 - Google Patents
碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103835382B CN103835382B CN201410072692.0A CN201410072692A CN103835382B CN 103835382 B CN103835382 B CN 103835382B CN 201410072692 A CN201410072692 A CN 201410072692A CN 103835382 B CN103835382 B CN 103835382B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- isocyanurate
- silica gel
- poly
- carbonization
- hard
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011495 polyisocyanurate Substances 0.000 title claims abstract description 129
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 229920000582 polyisocyanurate Polymers 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 146
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 133
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 84
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 92
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 53
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 38
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 32
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 30
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 22
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 15
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 10
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 claims description 7
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 7
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 7
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 7
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 claims description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 7
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 7
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 19
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 12
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 10
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 10
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 9
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 3
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Ludox inorganic acid Chemical class 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- FRCHKSNAZZFGCA-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloro-1-fluoroethane Chemical compound CC(F)(Cl)Cl FRCHKSNAZZFGCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLUIQISTLAXOHC-UHFFFAOYSA-N 2-chloropropyl dihydrogen phosphate Chemical compound CC(Cl)COP(O)(O)=O LLUIQISTLAXOHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFVPEIKDMMISQO-UHFFFAOYSA-N 4-[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC=C(O)C=C1 NFVPEIKDMMISQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HHDUMDVQUCBCEY-UHFFFAOYSA-N 4-[10,15,20-tris(4-carboxyphenyl)-21,23-dihydroporphyrin-5-yl]benzoic acid Chemical compound OC(=O)c1ccc(cc1)-c1c2ccc(n2)c(-c2ccc(cc2)C(O)=O)c2ccc([nH]2)c(-c2ccc(cc2)C(O)=O)c2ccc(n2)c(-c2ccc(cc2)C(O)=O)c2ccc1[nH]2 HHDUMDVQUCBCEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNDMWRNTJIARLO-UHFFFAOYSA-N ClC(C)Cl.[F] Chemical class ClC(C)Cl.[F] GNDMWRNTJIARLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001272567 Hominoidea Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N TCEP Chemical compound OC(=O)CCP(CCC(O)=O)CCC(O)=O PZBFGYYEXUXCOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- ANOHEAFDYMLBDM-UHFFFAOYSA-N azane;triazine Chemical compound N.C1=CN=NN=C1 ANOHEAFDYMLBDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VONWDASPFIQPDY-UHFFFAOYSA-N dimethyl methylphosphonate Chemical compound COP(C)(=O)OC VONWDASPFIQPDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- UOJIFOZIWVKHNW-UHFFFAOYSA-M ethoxy(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCO[N+](C)(C)C UOJIFOZIWVKHNW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004079 fireproofing Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- CAAULPUQFIIOTL-UHFFFAOYSA-L methyl phosphate(2-) Chemical compound COP([O-])([O-])=O CAAULPUQFIIOTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940096992 potassium oleate Drugs 0.000 description 1
- MLICVSDCCDDWMD-KVVVOXFISA-M potassium;(z)-octadec-9-enoate Chemical compound [K+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O MLICVSDCCDDWMD-KVVVOXFISA-M 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法。它是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）构成主体保温层，在其上、下二面皆复合结晶硅胶片（1、5）材层作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层与结晶硅胶片材之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层（2、4）作为防火隔热层。该复合板通过制作硅胶片材、调配纯聚异氰脲酸酯硬泡料组合料、制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板、对硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板进行碳化、结晶处理一系列工序，生产出的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板，不仅具有优秀的保温性能还具有不燃性、高硬度、高强度、防水抗渗性能以及质量轻、可任意切割的优点，为施工带来方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑外墙保温节能材料，特别是一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法。
背景技术
近几十年来，随着高层建筑因保温材料而引起的火灾的频发，国家对建筑物保温材料在燃烧性能上提出了更严格的要求。目前的聚氨酯硬泡保温复合板，在燃烧性能方面基本不能真正满足不燃级（A级）的要求。如：现有技术中公开的一种专利号为ZL98201157.1的硬泡聚氨酯泡沫防水保温隔热复合板，它是一种易燃保温材料；现有技术公开的专利号为ZL200510045579.4的硬泡聚氨酯复合保温板，它是由双面复合聚合物片材的硬泡聚氨酯板材，虽然在泡沫配方中添加了部分阻燃剂，但燃烧性能只能达到难燃级；现有技术中还公开了一种专利号为CN201220182398.1 的一种整体复合防火保温板，其特征是在聚氨酯泡沫保温层的六个面用阻火材料包裹起来，虽然有一定的防火作用，但其中的主体材料聚氨酯泡沫保温层仍是易燃或难燃材料，无法达到不燃级（A级）的要求，而且该“防火保温板”在施工中，常常因板材尺寸不合适而进行切割，导致其切割面（聚氨酯泡沫）不具有防火性能，在施工中不免会造成火灾隐患。
发明内容
本发明的目的是想克服目前硬泡聚氨酯复合保温板在阻燃性能上存在的缺陷，提供一种保温性能与硬泡聚氨酯保温板一样的优秀，而阻燃性能可达到不燃A级要求的硬泡保温复合板----碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板，本发明同时还提供该硬泡保温复合板的制作方法。
为实现本发明的上述目的所采用的技术方案是：一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层构成主体保温层，在其上、下两面皆复合结晶硅胶片材层作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层与结晶硅胶片材之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层作为防火隔热层。
所述的结晶硅胶片材层是硅胶片材经局部高温微熔融结晶后而形成的。所述的硅胶片材是将玻璃毡或玻纤布浸涂硅溶胶后，经烘干而成。
所述的碳化层即防火隔热层，是由部分纯聚异氰脲酸酯泡沫经高温碳化处理的碳化体和硅胶片材交融契合在纯聚异氰脲酸酯泡沫内经高温处理的“共同碳化、微熔结晶体”形成的碳化、微熔结晶混合体共同构成的。所述的共同碳化、微熔结晶体，是指纯聚异氰脲酸酯硬泡原料（黑、白料）在发泡时，因泡沫体所产生的压力使之渗入到部分硅胶片材内，并与之交融契合聚合固化后形成的混合体，再经过高温处理后，即形成共同碳化、微熔结晶体。所述的碳化是指纯聚异氰脲酸酯硬泡体在500℃左右的环境下的碳化。所述的微熔结晶是指硅胶片材的玻璃纤维及吸附在其上的二氧化硅纳米微粒在一定的温度（高于碳化温度低于二氧化硅熔点）下局部熔融：（1）在共同碳化、微熔结晶体的形成过程中，是通过二氧化硅纳米微粒的熔融体与纯聚异氰脲酸酯硬泡碳化体相结合，同时也与玻璃纤维（也是二氧化硅的一种结晶体）局部熔融结合，三者共同形成碳化、微熔结晶混合体的，其结构性能大大高于碳化层；（2）在结晶硅胶片材层的生成过程中，是通过二氧化硅纳米微粒的熔融体与玻璃毡或玻纤布的玻璃纤维间经熔融结晶而结合形成结晶硅胶片材层的，结晶硅胶片材的结构强度比硅胶片材大大提高。
本发明的聚异氰脲酸酯硬泡的碳化层是纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的，它是纯聚异氰脲酸酯硬泡层外“不可燃”的防火隔热层，而结晶硅胶片材层是对聚异氰脲酸酯硬泡高温“碳化”时，在高温作用下硅胶片材局部熔融结晶后而形成的，它既是聚异氰脲酸酯硬泡外碳化层的保护层，也是“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”的保护层。
一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的制作方法，其特征是按下列步骤进行的：
（1）、制作硅胶片材：将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后在玻璃毡或玻纤布上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布烘干，制得硅胶片材，收卷备用；
（2）、配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：①按重量份称取液体阻燃剂60-90份、匀泡剂4-8份、催化剂2-7份、发泡剂40-80份，按比例混合均匀，制成发泡组合料—白料，备用；②准备多异氰酸酯—黑料，备用；
（3）、制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板：在聚氨酯连续发泡层压机上，以硅胶片材作为层压机的上、下复合材料，在其中间按黑料：白料=3～4:1的比例注入纯聚异氰脲酸酯硬泡混合料，在层压机的连续生产线上发泡的同时，制作成硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板；
（4）、硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理：将硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板置入烘道内，在200℃-1800℃温度梯度下，在无氧条件下，经过20-60分钟的微熔融结晶以及碳化处理，当达到所需要求后，从烘道内退出，冷却后，即得到碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板。
本发明的最佳实施例为：
①所述的制作硅胶片材的方法为：将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后在20℃-30℃的环境下，在玻璃毡或玻纤布（厚度一般为0.5mm-20mm）上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布在30℃-50℃温度下，经过30-60分钟，使得硅溶胶逐渐凝胶，并在玻璃毡或玻纤布上形成胶体，再在70℃-80℃的条件下将胶体烘干，制得硅胶片材，收卷备用。
采用本发明的方法所制得的硅胶片材，硅溶胶的凝胶体是以纳米级的二氧化硅微粒分散并吸附在玻璃毡或玻纤布中的玻璃纤维上，因此所制得的硅胶片材可以卷曲。二氧化硅微粒的大小是由硅溶胶水溶液浓度大小来控制的。
②在硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理步骤中，最好将硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板先置入温度梯度为120℃-250℃的前部烘道内，进行10分钟的有氧烘烤，并不断排除烘道内的可燃气体，接着再在200℃-1800℃的温度梯度下，在无氧条件下，经过20-60分钟的熔融结晶和碳化处理，逐渐使其碳化，使得聚异氰脲酸酯硬泡外含有一层碳化层，同时原来复合在聚异氰脲酸酯硬泡外的硅胶片材，形成了结晶硅胶片材层，从而制得碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板。
在此过程中，硅胶片材中的纳米级微粒二氧化硅首先在较高的温度下开始熔融结晶，部分玻璃纤维也在高温下局部微熔结晶，这就大大提高了硅胶片材的强度。同时随着时间的延长，热量不断向与硅胶片材交融契合的纯聚异氰脲酸酯泡沫层传播，并逐渐使其碳化（约500℃左右开始碳化）、结晶，同时热量也向纯聚异氰脲酸酯泡沫传播，使之碳化，当纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化到设计所需的厚度时，即停止碳化，退出硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板，逐渐冷却后，最终制得具有高硬度、高强度、不燃的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”。
由于硅胶片材和纯聚异氰脲酸酯泡沫的相交部分是相互交融契合的，所以在纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化的同时，也对交融契合在一起的（玻纤布或玻璃毡的）玻璃纤维以及二氧化硅纳米微粒进行了熔融结晶，也即二氧化硅纳米微粒的熔融体，与纯聚异氰脲酸酯硬泡碳化体及玻璃纤维（也是二氧化硅的一种结晶体）局部熔融结合，三者共同形成碳化、微熔结晶混合体，这就更进一步提高了碳化层的强度，对碳化层起到很好的机械保护作用。碳化时间的长短，对硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化程度有较大的影响，碳化时间越长，碳化层越厚，较厚的碳化层具有更好的阻燃性能，一般碳化深度为5mm～8mm即可。
本发明在制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的过程中，聚异氰脲酸酯硬泡料（“黑料”、“白料”）会部分渗透到硅胶片材内发泡的，所以厚度为0.5mm-20mm硅胶片材与聚异氰脲酸酯泡沫相交的界面是一个相互交融契合的层面。硅胶片材的大部分玻璃纤维和吸附在其上的二氧化硅纳米微粒渗透在聚异氰脲酸酯泡沫内，提高了聚异氰脲酸酯泡沫的拉伸强度和压缩强度。当进行碳化处理时，高温使得纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化的同时，也让大部分玻璃纤维和二氧化硅纳米微粒在纯聚异氰脲酸酯泡沫内熔融结晶，从而也进一步提高了聚异氰脲酸酯硬泡层的拉伸强度和压缩强度，因结晶硅胶片材层的强度远高于硅胶片材的强度，因而提高了其保护效果。
按照本发明的配方配制的纯聚异氰脲酸酯硬泡料，在按照黑料：白料=3～4:1的比例均匀混合后，所制得的纯聚异氰脲酸酯泡沫的有关性能指标如下：密度35kg/m3-55kg/m3、闭孔率88%-95%、氧指数38%-48%、热分解温度大于300℃、耐1000℃火焰贯穿时间为15-21分钟、导热系数为0.022w/m.k。
本发明的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”，因其表面的结晶硅胶片材层，是硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板经过高温处理后而形成的，所以具有高硬度、高强度、不燃烧、防水抗渗等性能，纯聚异氰脲酸酯泡沫经高温局部碳化（根据设计要求决定碳化层厚度）后形成的覆盖于纯聚异氰脲酸酯泡沫层的碳化层，赋予了具有难燃性的聚异氰脲酸酯泡沫层的不燃性能，而其导热系数仅升高0.008w/m.k左右，内部没有碳化的聚异氰脲酸酯泡沫，仍保留着0.022w/m.k的低导热系数的优异保温性能，使得“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”不仅具有优秀的保温性能，而且还具有不燃性、高硬度、高强度、防水抗渗性能，以及质量轻、可任意切割的优点，为施工带来方便，也完全能达到我国对建筑物保温材料在燃烧性能上的不燃（A）级要求。
附图说明：
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
由图1中可以看出，本发明的一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡层3构成的主体保温层，在其上、下两面皆复合有结晶硅胶片材层（1、5）作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层（主体保温层）3与结晶硅胶片材层（1、5）之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层（2、4）作为防火隔热层。
所述的结晶硅胶片材层（1、5）是硅胶片材经局部高温微熔融结晶后而形成的。
所述的硅胶片材是将玻璃毡或玻纤布浸涂硅溶胶后，经烘干而成。
所述的碳化层（2、4）即防火隔热层，是由部分纯聚异氰脲酸酯泡沫经高温碳化处理的碳化体和硅胶片材交融契合在纯聚异氰脲酸酯泡沫内经高温处理的“共同碳化、微熔结晶体”形成的碳化、微熔结晶混合体构成的。
所述的共同碳化、微熔结晶体，是指纯聚异氰脲酸酯硬泡原料（黑、白料）在发泡时，因泡沫体所产生的压力使之渗入到部分硅胶片材内，并与之交融契合聚合固化后形成的混合体，再经过高温处理后，即形成共同碳化、微熔结晶体。
所述的碳化是指纯聚异氰脲酸酯硬泡体在500℃左右的环境下的碳化。
所述的微熔结晶是指硅胶片材的玻璃纤维及吸附在其上的二氧化硅纳米微粒在一定的温度（高于碳化温度低于二氧化硅熔点）下局部熔融：（1）在共同碳化、微熔结晶体的形成过程中，是通过二氧化硅纳米微粒的熔融体与纯聚异氰脲酸酯硬泡的碳化体及玻璃纤维（也是二氧化硅的一种结晶体）局部熔融相结合，三者共同形成碳化、微熔结晶体的；（2）在结晶硅胶片材层的生成过程中，是通过二氧化硅纳米微粒的熔融体与玻璃毡或玻纤布的玻璃纤维间经熔融结晶而结合形成结晶硅胶片材层的。
碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的具体制作方法的实施例如下：
实施例1、
碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板按下列步骤制作：
（1）配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：按重量称取液体阻燃剂60份、匀泡剂4份、催化剂2份、发泡剂40份，制成发泡组合料（白料），备用；多异氰酸酯（黑料）的准备：备置多苯基多次甲基多异氰酸酯异氰酸酯PM200若干重量。
（2）硅胶片材的制作：在普通的片材生产线上，将30%含量的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后加入胶料槽内，在20-30℃的环境下，在厚度为3mm玻璃毡上浸涂硅溶胶，然后将浸胶后的玻璃毡拉上片材生产线，在30℃的烘道中经过60分钟，使得硅溶胶逐渐凝胶，再经70℃-80℃烘道，将胶体烘干，制得厚度为2.2mm硅胶片材，收卷备用。
（3）厚度为40mm的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的制作：在聚氨酯硬泡层压机生产线的上、下链板上，引入硅胶片材，并将上下链板间距调节为40mm高度，启动机头的连续注料头和层压机的链板，将纯聚异氰脲酸酯硬泡的原料（按黑料：白料=3:1的比例）混合注入到下链板上的硅胶片材上，在进入层压机内进行连续发泡的同时，制作成厚度为40mm的两面复合有硅胶片材的聚异氰脲酸酯硬泡复合板。
（4）硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理：
将40mm的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板送进高温烘道，进行碳化结晶处理，烘道的前部控制温度梯度为120℃-250℃，进行10分钟有氧烘烤，并不断排除烘道内的可燃气体，接着进入温度梯度为200℃-1800℃的烘道，在无氧（氮气保护）的条件下进行20分钟的熔融结晶和碳化处理，逐渐使其碳化（约500℃左右开始碳化），当纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化到5mm厚度时，即停止碳化，退出硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板，逐渐冷却后，制得40mm厚的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”。
实施例2、
（1）配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：按重量称取液体阻燃剂80份、匀泡剂5份、催化剂4份、发泡剂50份，制得发泡组合料（白料），备用。多异氰酸酯（黑料）的准备：备置多苯基多次甲基多异氰酸酯异氰酸酯PM400若干重量。
（2）硅胶片材的制作：在普通的片材生产线上，将20%含量的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后加入胶料槽中，在20-30℃的环境下，在厚度为10mm玻璃毡上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡拉上片材生产线，在30℃的烘道中行进60分钟时间，使得硅溶胶逐渐凝胶，再经70℃-80℃的烘道，将胶体烘干，即制得厚度为8mm的硅胶片材，收卷备用。
（3）厚度为60mm的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的制作：在聚氨酯硬泡层压机生产线的上、下链板上，引入硅胶片材，并将上下链板间距调节为60mm高度，启动机头的连续注料头和层压机的链板，将纯聚异氰脲酸酯硬泡的原料（按黑料：白料=3.5:1的比例）混合注入到下链板上的硅胶片材上，在进入层压机内进行连续发泡的同时，制作成厚度为60mm的两面复合有硅胶片材的聚异氰脲酸酯硬泡复合板。
（4）硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理：
将60mm的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板送进高温烘道内，进行碳化结晶处理，烘道的前部控制温度梯度为120℃-250℃，进行10分钟有氧烘烤，并不断排除烘道内的可燃气体，接着进入温度梯度为200℃-1800℃的烘道，在无氧（氮气保护）的条件下进行30分钟的熔融结晶和碳化处理，逐渐使其碳化（约500℃左右开始碳化），当纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化到8mm厚度时，即停止碳化，退出硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板，逐渐冷却后，制得60mm厚的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”。
实施例3、
（1）配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：按重量称取液体阻燃剂90份、匀泡剂6份、催化剂5份、发泡剂60份，制得发泡组合料（白料）备用。多异氰酸酯（黑料）的准备：备置多苯基多次甲基多异氰酸酯异氰酸酯PM600若干重量。
（2）硅胶片材的制作：在普通的片材生产线上，将10%含量的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后加入到胶料槽中，在20-30℃的环境下，在厚度为1mm玻纤布上浸涂硅溶胶，然后将浸胶后的玻纤布拉上片材生产线，在30℃的烘道中行进60分钟时间，使得硅溶胶逐渐凝胶，再经70℃-80℃烘道，将胶体烘干，制得厚度约为1mm的硅胶片材，收卷备用。
（3）厚度为25mm的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的制作：在聚氨酯硬泡层压机生产线的上、下链板上，引入硅胶片材，并将上下链板间距调节为25mm高度，启动机头的连续注料头和层压机的链板，将纯聚异氰脲酸酯硬泡的原料（按黑料：白料=4:1的比例）混合注入到下链板上的硅胶片材上，在进入层压机内进行连续发泡的同时，制作成厚度为25mm的两面复合有硅胶片材的聚异氰脲酸酯硬泡复合板。
（4）硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理：
将25mm的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板送进高温烘道内进行碳化结晶处理，烘道的前部控制温度梯度为120℃-250℃，进行10分钟有氧烘烤，并不断排除烘道内的可燃气体，接着进入温度梯度为200℃-1800℃的烘道，在无氧（氮气保护）的条件下进行20分钟熔融结晶和碳化处理，逐渐使其碳化（约500℃左右开始碳化），当纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化到3mm厚度时，即停止碳化，退出硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板，逐渐冷却后，制得25mm厚的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”。
本发明的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板的制作方法中，步骤1及步骤2的次序是可以互换的，二者没有先后次序。
所述的液体阻燃剂为市售的磷酸二甲苯酯、甲基磷酸二甲酯DMMP、[三-(β-氯乙基)]磷酸酯TCEP、三(2-氯丙基)磷酸酯TCPP中的任一种；
所述的匀泡剂为市售的迈图牌硬泡系列硅油L-6900、中山市东峻化工有限公司生产的聚氨酯硬泡匀泡剂H-3068、H-3203、H-3618、聚醚硅氧烷表面活性剂DC 193C及烷基酚聚氧乙烯醚OP中的任一种。
所述的催化剂为市售的聚氨酯三聚催化剂醋酸钾、油酸钾、三（二甲基氨基甲基）苯酚催化剂DPM30、三(二甲氨基丙基)六氨三嗪催化剂PC41、甲基季胺盐催化剂TMR-2、三甲基2-羟乙基-氢氧化铵催化剂TMR-3的任一种或任二种。
所述的发泡剂为市售的环戊烷、异戊烷、一氟二氯乙烷(HCFC-141b)中的任一种。
所述的多异氰酸酯（黑料）为市售多次甲基多苯基多异氰酸酯PM-200、多次甲基多苯基多异氰酸酯PM-400、多次甲基多苯基多异氰酸酯PM-600中的任一种。
所述的硅溶胶为市售的中性硅溶胶、酸性硅溶胶、碱性硅溶胶的中任一种。
所述的无机酸为市售的盐酸、氢氟酸、磷酸中的任一种。
所述的玻璃毡或玻纤布为市售产品。
本发明生产出的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”，其聚异氰脲酸酯硬泡沫碳化层厚度是根据板材用途以及防火等级要求而设定的，防火要求越高，对聚异氰脲酸酯硬泡沫碳化的厚度越大，较厚的碳化层可更有效更长时间阻止火焰的贯穿。
Claims (6)
1.一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）构成主体保温层，在其上、下两面皆复合有结晶硅胶片材层（1、5）作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）与结晶硅胶片材（1、5）之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层（2、4）作为防火隔热层。
2.按照权利要求1所述的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是所述的结晶硅胶片材层（1、5）是硅胶片材经局部高温微熔融结晶后而形成的；所述的硅胶片材是将玻璃毡或玻纤布浸涂硅溶胶后，经烘干而成。
3.按照权利要求1所述的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是所述的碳化层（2、4）是由部分纯聚异氰脲酸酯泡沫经高温碳化处理的碳化体和硅胶片材交融契合在纯聚异氰脲酸酯泡沫内，经高温处理所形成的碳化、微熔结晶混合体共同构成的。
4.一种制作权利要求1所述的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的方法，其特征是按下列步骤进行的：
（1）、制作硅胶片材：将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后，在玻璃毡或玻纤布上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布烘干，制得硅胶片材，收卷备用；
（2）、配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：①按重量份称取液体阻燃剂60-90份、匀泡剂4-8份、催化剂2-7份、发泡剂40-80份，按比例混合均匀，制成发泡组合料—白料，备用；②准备多异氰酸酯—黑料，备用；
（3）、制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板：在聚氨酯连续发泡层压机上，以硅胶片材作为层压机的上、下复合材料，在其中间按黑料：白料=3～4:1的比例注入纯聚异氰脲酸酯硬泡混合料，在层压机的连续生产线上发泡的同时，制作成硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板；
（4）、硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理：将硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板置入烘道内，在200℃-1800℃温度梯度下，在无氧条件下，经过20-60分钟的微熔融结晶以及碳化处理，当达到所需要求后，从烘道内退出，冷却后，即得到碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板。
5.按照权利要求4所述的制作碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的方法，其特征是在步骤（1）的制作硅胶片材工序中，将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后，在20℃-30℃的环境下，在玻璃毡或玻纤布上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布在30℃-50℃温度下，经过30-60分钟，使得硅溶胶逐渐凝胶，并在玻璃毡或玻纤布上形成胶体，再在70℃-80℃的条件下将胶体烘干，制得硅胶片材，收卷备用。
6.按照权利要求4所述的制作碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的方法，其特征是在步骤（4）的硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理工序中，先将硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板置入温度梯度为120℃-250℃的前部烘道内，进行10分钟的有氧烘烤，并不断排除烘道内的可燃气体，接着再在200℃-1800℃温度梯度的烘道内，在无氧条件下，进行熔融结晶和碳化处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410072692.0A CN103835382B (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410072692.0A CN103835382B (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103835382A CN103835382A (zh) | 2014-06-04 |
| CN103835382B true CN103835382B (zh) | 2014-11-26 |
Family
ID=50799245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410072692.0A Active CN103835382B (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103835382B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6528266B2 (ja) * | 2015-02-06 | 2019-06-12 | 清水建設株式会社 | 高性能遮熱シートおよびこの高性能遮熱シートを備える構造物 |
| CN115536807A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-12-30 | 伟建实业(苏州)有限公司 | 一种环境友好型发泡海绵的配方及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202007014564U1 (de) * | 2007-10-16 | 2008-11-27 | Porextherm-Dämmstoffe Gmbh | Ummanteltes Vakuumisolationspaneel |
| CN101509590A (zh) * | 2009-03-23 | 2009-08-19 | 唐达理 | 聚氨酯改性硬质聚异氰脲酸酯泡沫塑料pir节能保温板 |
| ES2450917T3 (es) * | 2009-05-29 | 2014-03-25 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Procedimiento para la fabricación de un elemento compuesto de espuma |
| CN202509640U (zh) * | 2012-03-15 | 2012-10-31 | 三利防水保温工程有限公司 | Pir复合保温板 |
-
2014
- 2014-03-03 CN CN201410072692.0A patent/CN103835382B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103835382A (zh) | 2014-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102936327B (zh) | 玻化微珠聚氨酯泡沫复合材料的制备方法 | |
| CN104847026B (zh) | 玄武岩纤维布增强聚氨酯硬质泡沫复合保温板及其制备方法 | |
| CN101487299A (zh) | 一种多功能硬泡聚氨酯复合保温板的制作方法 | |
| CN102702869B (zh) | 一种单体系室内薄型钢结构防火涂料底漆 | |
| CN103435970B (zh) | 一种用于墙体保温的改性酚醛泡沫及其制备方法 | |
| TW201518074A (zh) | 含有矽膠之石膏製品 | |
| WO2014004995A2 (en) | Fire-resistant polyurethane material and fire-resistant structure | |
| CN107602055A (zh) | 一种高抗折强度型防火保温板的制备方法 | |
| CN103835382B (zh) | 碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法 | |
| KR102197209B1 (ko) | 내화보드 및 이의 제조방법 | |
| CN105503037A (zh) | 一种纳米隔热保温材料及其制备方法 | |
| CN106337506A (zh) | 一种防火型发泡水泥注塑聚氨酯复合保温板 | |
| CN102964887B (zh) | 用于外墙外保温酚醛泡沫板的防火阻燃界面剂的生产工艺 | |
| KR101758308B1 (ko) | 불연성 경량 건축 내·외장재 제조용 다공성 세라믹 성형체 및 그 제조방법 | |
| KR101489583B1 (ko) | 발포 폴리스타이렌 폼 난연성 조성물 및 그 제조방법 | |
| KR101644786B1 (ko) | 산성 경화제가 포함되지 않은 페놀수지 발포체의 제조방법, 이에 의해 제조되는 페놀수지 발포체, 및 이를 위한 페놀수지 발포체용 조성물 | |
| KR20110088626A (ko) | 단열, 내수성, 내화성을 가지는 초경량 실리카 에어로겔 시멘트 몰탈의 제조방법 | |
| CN203821615U (zh) | 一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板 | |
| CN108821710B (zh) | 一种发泡型节能保温防火材料及其制备工艺 | |
| CN104788640A (zh) | 阻燃硬泡聚氨酯的制备方法 | |
| CN115160638A (zh) | 含硼硅复合阻燃抑烟涂层的硬质聚氨酯泡沫及其制备方法 | |
| CN109021198A (zh) | 一种阻燃保温发泡聚氨酯的制备方法 | |
| CN106278040A (zh) | 一种增韧改性发泡水泥聚氨酯泡沫复合保温板 | |
| CN106082852A (zh) | 一种具有双级孔的硅酸盐水泥质发泡保温隔热板的制备方法 | |
| CN106284713A (zh) | 一种气孔稳定的发泡水泥聚氨酯泡沫复合保温板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Jiang Jian Inventor after: Xia Liangqiang Inventor before: Tan Qinwen Inventor before: Xia Liangqiang |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: TAN QINWEN XIA LIANGQIANG TO: JIANG JIAN XIA LIANGQIANG |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Carbonized and crystalline polyisocyanurate hard foam thermal insulation composite board and its manufacturing method Effective date of registration: 20211119 Granted publication date: 20141126 Pledgee: Shandong Longhua energy saving material Co.,Ltd. Pledgor: YANTAI TONGHUA WATERPROOF & THERMAL INSULATION ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2021980012822 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220505 Granted publication date: 20141126 Pledgee: Shandong Longhua energy saving material Co.,Ltd. Pledgor: YANTAI TONGHUA WATERPROOF & THERMAL INSULATION ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2021980012822 |