CN104044306A - 一种提高了面层粘接强度的连续法制备的酚醛泡沫复合保温板材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高了面层粘接强度的连续法制备的酚醛泡沫复合保温板材。采用在线辊涂的工艺，在金属面层材料上涂覆一层聚氨酯胶粘剂，这种聚氨酯胶粘剂是一种单组分溶剂型的端异氰酸酯基团聚氨酯预聚物，此胶粘剂可与酚醛树脂发生化学反应，提高复合保温板面层的粘接强度。
Description
技术领域
本发明涉及酚醛保温复合材料技术领域，更具体地说是涉及一种金属面层的的酚醛泡沫保温板材。
技术背景
酚醛泡沫保温板材，得益于其特有的高阻燃特性，近年来在国内市场发展较快。尤其是厚度在20mm～40mm的酚醛泡沫板材，在表面复合金属面层后，具有优良的保温、防火和机械强度，适宜用于空调通风管道的制作材料。如中国专利02273147.4一种复合型酚醛泡沫保温板材和中国专利03106509.0酚醛泡沫复合板连续化制造方法，都申请了其专利的制造方法。常规酚醛泡沫板材的制造方法，根据其工艺一般可以分为两类：非连续法生产和连续法生产。非连续法生产通常是先生产出大块的酚醛泡沫，再将泡沫切割成为一定厚度的泡沫片材，然后表面复合铝箔等面层而成为复合保温板材；连续法生产则是通过一种连续化的层压成型机，在酚醛泡沫成型的过程中直接复合面层材料，生产出特定厚度的复合酚醛板材。众所周知，酚醛泡沫是一种脆性的泡沫材料，这种脆性反映在复合酚醛板材上，就是酚醛泡沫芯材与面层的粘接强度不高，在粘接界面容易发生复合面层破坏，引起产品质量问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种提高了面层粘接强度的连续法制备的酚醛泡沫复合保温板材。这种酚醛泡沫复合保温板材，通过在金属面层材料上涂布聚氨酯胶粘剂，聚氨酯胶粘剂会与酚醛树脂发生化学反应，生成氨基甲酸酯化学结构，形成的这种化学键结合，能够大大提高酚醛泡沫芯材与金属面层的粘接性能。众所周知，酚醛树脂中含有大量的羟基化学基团，容易与聚氨酯胶粘剂中的NCO基团进行化学反应，形成氨基甲酸酯结构。
本发明采用连续法的生产工艺，它的工艺过程是这样的：上下两层金属面层开卷后，进入辊涂涂覆设备，使金属面层的一面分别涂覆一层聚氨酯胶粘剂，经过热风烘道后，在下层金属面层上面连续浇注混合好的酚醛树脂原料，然后上下金属面层连续进入具有一定空腔高度的层压成型机内，酚醛树脂原料在层压成型机的空腔内发泡固化成型，成为具有一定厚度的复合了金属面层的板材，板材 出层压机后切割，得到酚醛泡沫复合保温板材。
所使用的酚醛树脂原料包括：苯酚和甲醛缩合而成的热固型酚醛树脂、发泡剂、泡沫稳定剂、酸催化剂等助剂，酚醛泡沫的密度一般介于30～100kg/m3。这种酚醛树脂及其发泡工艺可以参照美国专利U.S.Pat.No.4，165，413。
本发明采用的胶粘剂是一种溶剂型单组份聚氨酯预聚物，它是由异氰酸酯和多元醇经化学反应而成。其异氰酸酯为MDI；其多元醇为聚醚多元醇、芳香族聚酯多元醇或脂肪族聚酯多元醇，或他们的混合物，多元醇的羟值(mg KOH/g)介于28～350之间；其异氰酸根含量NCO％为10％～25％；有机溶剂为乙酸乙酯，乙酸丁酯，二氯甲烷，或它们的混合物，胶粘剂中加入固化剂，为有机叔胺类或有机锡类固化剂。
本发明采用的面层，是金属面层，铝箔、彩钢板、镀锌板和不锈钢板，胶粘剂涂覆面层的涂覆工艺是辊涂，采用连续发泡成型的工艺，使酚醛树脂在层压成型机中连续发泡成型，成为酚醛泡沫复合保温板材。
具体实施方式
以下结合本发明内容提供4个具体例子，见下。
实施例1
在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入聚合MDI44V20(德国Bayer公司)500克，聚醚多元醇GMN-3050(上海高桥石化)240克，聚醚多元醇GE-210(上海高桥石化)140克，二吗啉二乙基醚2.0克。升温进行化学反应，反应温度60℃，反应时间150分钟后，降温至40℃，加入乙酸乙酯1050克，二氯甲烷1000克，混合均匀后，得到单组分聚氨酯胶粘剂。经检测，预聚物异氰酸酯基团含量15.0％，固含量为30％。为聚氨酯胶粘剂APU1。
实施例2
在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入聚合MDI44V20(德国Bayer公司)500克，聚醚多元醇GMN-3050(上海高桥石化)100克，聚醚多元醇GE-220(上海高桥石化)100克，聚醚多元醇GE-204(上海高桥石化)15克，二吗啉二乙基醚1.0克。升温进行化学反应，反应温度60℃，反应时间150分钟后，降温至40℃，加入乙酸乙酯1080克，混合均匀后，得到单组分聚氨酯胶粘剂。经检测，预聚物异氰酸酯基团含量20.0％，固含量为40％。为聚氨酯胶粘剂APU2。
实施例3
采用铝箔面层，用辊涂工艺在铝箔面层上涂覆聚氨酯胶粘剂APU1，经过热风烘道后，涂覆胶粘剂的面层连续进入20mm空腔高度的层压成型机内，在下层面层表面连续浇注混合好的酚醛树脂原料，酚醛树脂原料在层压成型机的空腔内发泡固化成型，板材出层压机后切割，得到酚醛泡沫复合保温板材。
此酚醛泡沫复合保温板材室温放置一周后，测试铝箔与泡沫芯材的粘接剥离强度，强度为3.5N。未涂覆胶粘剂的铝箔粘接剥离强度为1.1N。
实施例4
采用彩钢面层，用辊涂工艺在彩钢上涂覆聚氨酯胶粘剂APU2，经过热风烘道后，涂覆胶粘剂的彩钢连续进入20mm空腔高度的层压成型机内，在下层面层表面连续浇注混合好的酚醛树脂原料，酚醛树脂原料在层压成型机的空腔内发泡固化成型，板材出层压机后切割，得到酚醛泡沫复合保温板材。
此酚醛泡沫复合保温板材室温放置一周后，测试彩钢与泡沫芯材的粘接剥离强度，强度为3.1N。未涂覆胶粘剂的彩钢粘接强度为0.8N。
Claims (8)
1.一种提高了面层粘接强度的连续法制备的酚醛泡沫复合保温板材，其特征在于：采用在线辊涂的工艺，在面层材料上，涂覆一层聚氨酯胶粘剂，这种聚氨酯胶粘剂是一种单组分溶剂型的端异氰酸酯基团聚氨酯预聚物，它的组成是：有机溶剂A、聚氨酯预聚物B和固化剂C。
2.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：所述的有机溶剂A为乙酸乙酯，乙酸丁酯，二氯甲烷，或它们的混合物，有机溶剂的用量为40％～70％。
3.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：所述的聚氨酯预聚物B，是由过量的异氰酸酯和多元醇经化学反应而成，其异氰酸酯为MDI；其多元醇为聚醚多元醇、芳香族聚酯多元醇或脂肪族聚酯多元醇，或他们的混合物，多元醇的羟值(mg KOH/g)介于28～350之间；其异氰酸根含量NCO％为10％～25％。
4.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：所述的固化剂C为有机叔胺类或有机锡类固化剂，用量为0.05％～0.5％。
5.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：所使用的面层，是金属面层，包括铝箔、彩钢板、镀锌板、不锈钢板。
6.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：所使用的金属面层，厚度为介于0.05～0.2mm之间。
7.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：胶粘剂涂覆面层的涂覆工艺是在线辊涂。
8.按照权利要求1所述的复合保温板材，其特征在于：采用连续发泡成型的工艺，使酚醛树脂在层压成型机中连续发泡成型，成为酚醛泡沫复合保温板材。
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