CN104693632B - 一种a级不燃外墙保温板 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种A级不燃外墙保温板，由重量份的聚苯乙烯100份，成核剂2‑3份，稳定剂4‑7份，阻燃剂47‑63份，发泡剂1‑3份，季茂四醇11‑15份，三氧化钼2‑3％，相容剂5‑7份。本发明还提出所述A级不燃外墙保温板的制备方法。本发明提出的产品打破了外墙保温材料A级材料只能用无机材料，没有有机材料的产品格局。本发明提出的XPS外墙保温板的特点是轻质、耐高温不燃、遇火不变型、不脱落、耐低温‑45℃，导热系数为≤0.028，吸水率≤0.1，能回收再利用。

Description

一种A级不燃外墙保温板

技术领域

本发明属于建筑构件领域，具体涉及一种具有阻燃性能的建筑外墙构件。

背景技术

外墙保温板按照材料分类聚氨酯外墙保温板、岩棉保温板、酚醛保温板、保温装饰一体化板、EPS或XPS保温板、STP保温板等

工厂化生产，现场粘结施工，是满足当前房屋建筑节能需求，提高工业与民用建筑外墙保温水平的优选材料。

膨胀聚苯板(EPS板)属于易燃保温材料，保温效果好，价格便宜，缺点是强度稍差。挤塑聚苯板(XPS板)，保温效果比膨胀聚苯板(EPS板)要更好一些，强度高，耐潮湿。但价格稍贵，施工时板材表面需要进行界面处理，同样属于易燃材料。酚醛保温板防火性能好，保温效果好。但易粉化、脆性大、施工不便、价格相对较贵。岩棉板属于A级不燃保温材料，防火、阻燃性能很好。但吸湿性大，保温效果差，而且不易施工。

综上所述，市场上现在急待一种保温效果好、阻燃能力高、吸水率低、强度高的保温板。

发明内容

针对本领域的不足之处，本发明提出一种A级不燃外墙保温板。

本发明的另一目的是提出所述A级不燃外墙保温板的制备方法。

为实现本发明的上述目的的技术方案为：

一种A级不燃外墙保温板，由重量份的聚苯乙烯100份，成核剂2-3份，稳定剂4-7份，阻燃剂47-63份，发泡剂1-3份。季戊四醇11-15份，三氧化钼2-3％，相容剂5-7份。

其中，所述成核剂为纳米级滑石粉和/或纳米碳酸钙；所述稳定剂为硬酯酸钡、硬脂酸铅、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铅硬脂酸铝、硬脂酸锌中的一种或多种；所述发泡剂为氟里昂、二氧化碳、氮气的一种，所述相容剂为马来酸酐。原料中的季戊四醇不仅可以提高阻燃性能，而且经过密炼挤出加工，可提高产品的韧性。

优选地，所述阻燃剂为重量份的四溴丁烷17-21份，四溴双酚A 3-6份，多磷酸铵7-9份，三聚氰胺5-8份，阻燃聚醚15-19份的混合物。

其中，所述阻燃聚醚采用以下方法制备而得：质量份数分别为1-2、0.5-0.8、1.4-2.3、1.5-3的氟化物、环氧丁烷、催化剂、聚四氟乙烯、在温度为500-700、压力为50～80MPa、电压1.2-2.0万伏反应条件下，经过2-4小时反应得到；

其中，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化稀土、氟化镁中的一种或多种；所述催化剂为甲醇0.6-0.8质量份、硅油0.4-0.7质量份、硅酸钠0.3-0.5质量份、碳酸氢钠0.1-0.3质量份的混合物。

进一步的，制备阻燃聚醚的反应在密闭的反应容器中进行，所述反应容器充以非氧化性气体，所述非氧化性气体为100份氮气或氩气和1-3份二氧化碳的混合物；

所述反应容器内设置有频率为80GHz-140GHz的微波发生器。

制备本发明所述A级不燃外墙保温板的方法，包括步骤：

(1)将XPS放入捏炼机中密炼20-30分钟，加入成核剂、抑烟剂、成炭剂、稳定剂、相溶剂和阻燃剂进行混配，继续密炼10-15分钟，取出用开炼机成片后粉碎为颗粒备用。

(2)取(1)所得颗粒置于发泡挤出机设备中注入发泡剂制得厚度为20mm-100mm的板材，切割板材即得到外墙保温板材。

优选地，所述步骤(1)中，捏炼机中熔体温度控制为92-98℃。

其中，所述步骤(2)中，挤出机有15段，1-15段温度分别为167℃、172℃、178℃、182℃、187℃、192℃、198℃、186℃、178℃、169℃、155℃、143℃、131℃、115℃、100℃；挤出模具温度为80-90℃。

其中，所述步骤(2)中，以15兆帕压力注入发泡剂。

通常，通过步骤(2)制得厚度为20mm-100mm的板材，然后切割为宽度600mm，长度1200mm板材。

本发明的有益效果在于：

本发明提出一种XPS有机高分子材料防火、绝热、保温建筑外墙用保温板。本发明产品打破了外墙保温材料A级材料只能用无机材料，没有有机材料的产品格局。

本发明提出的XPS外墙保温板的特点是轻质、耐高温、遇火不燃、抗老化不脱落、耐低温-45℃，导热系数为≤0.028，抗压强度为≥2.4kg/m²吸水率≤0.01％，能回收循环再利用。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不应用来限制本发明的范围。实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规技术手段。

挤出机为青岛永焕新塑料机械设备制造有限公司生产的YHX-452型XPS发泡挤出机。

实施例1：阻燃聚醚的制备

2米高、圆柱形密闭的反应容器，在反应容器中设置电弧发生器，反应器壁1.5m高度处设置微波发生器。在反应开始之前，抽真空后用氮气和二氧化碳(体积比100:1.5)充满容器，使容器内压力为75MPa。

催化剂为甲醇0.6质量份、硅油0.5质量份、硅酸钠0.3质量份、碳酸氢钠0.1质量份的混合物。

质量份数分别为1、0.5、1.5、1.5的氟化稀土(购自宜兴新威利成稀土有限公司，2000目)、环氧丁烷、催化剂、聚四氟乙烯在温度为560℃、压力为75MPa、电压1.5万伏、微波频率100GHz反应条件下，经过3小时反应得到。

实施例2：阻燃聚醚的制备

设备和压力控制同实施例1。

催化剂为甲醇0.7质量份、硅油0.6质量份、硅酸钠0.5质量份、碳酸氢钠0.2质量份的混合物。

质量份数分别为1、0.5、2.0、1.5的氟化稀土(购自宜兴新威利成稀土有限公司，2000目)、环氧丁烷、催化剂、聚四氟乙烯在温度为550℃、压力为75MPa、电压1.5万伏、微波频率100GHz反应条件下，经过3小时反应得到。

实施例3：

聚苯乙烯100份，成核剂2份，稳定剂5份，阻燃剂50份，发泡剂1份。季戊四醇11-15份，三氧化钼2份，发泡剂氟里昂1份，相容剂5份。

原料说明：相容剂为马来酸酐，成核剂为纳米级滑石粉或纳米碳酸钙，稳定剂为硬酯酸钡，阻燃剂为重量份的四溴丁烷18份，四溴双酚A 4份，多磷酸铵7份，三聚氰胺6份，实施例1制阻火聚醚15份的混合物。

制配工艺：

(1)将XPS放入捏炼机中密炼25分钟熔体温度控制在95℃。加入成核剂、抑烟剂、成炭剂、稳定剂、相溶剂和阻燃剂进行混配在96℃温度下继续密炼11分钟，取出用开炼机成片后粉碎为颗粒备用。

(2)取(1)所得颗粒置于发泡挤出机设备中以15兆帕压力注入发泡剂，制得厚度为20mm-100mm的板材，切割为宽度600mm，长度1200mm板材即得到外墙保温板材。注：挤出机1-15区温度分别为167℃、172℃、178℃、182℃、187℃、192℃、198℃、186℃、178℃、169℃、155℃、143℃、131℃、115℃、100℃，模具温度为85℃。

实施例4：

聚苯乙烯100份，成核剂3份，稳定剂6份，阻燃剂54份，发泡剂2份。季戊四醇12份，三氧化钼2份，发泡剂氮气3份，相容剂6份。

原料说明：相容剂为马来酸酐，成核剂为纳米碳酸钙，稳定剂为硬脂酸铅，阻燃剂为重量份的四溴丁烷18份，四溴双酚A 5份，多磷酸铵8份，三聚氰胺6份，实施例2制阻火聚醚17份的混合物。

制配工艺同实施例3。

实施例5：

聚苯乙烯100份，成核剂3份，稳定剂7份，阻燃剂58份，发泡剂3份。季戊四醇14份，三氧化钼3份，发泡剂氟里昂3份，相容剂7份。

原料说明：相容剂为马来酸酐，成核剂为纳米级滑石粉，稳定剂为硬酯酸钡，阻燃剂为重量份的四溴丁烷20份，四溴双酚A 5份，多磷酸铵8份，三聚氰胺7份，实施例1制阻火聚醚18份的混合物。

制配工艺同实施例3。

实验例1：性能测试

吸水率测定按照标准GB/T 8810-2005《硬质泡沫塑料吸水率的测定》；导热系数的测定依据标准GB10294-2008(绝热材料稳态热阻及有关特性的测定)，采用导热系数测定仪(厂家英贝尔天津检测设备有限公司)。抗压强度用万能试验机(济南新时代使金仪器有限公司)检测。

表1：板材性能测试结果

	导热系数W/m·K	抗压强度KG/M2	吸水率(％)
				实施例3	0.028	2.42	0.01
实施例4	0.025	2.51	0.01
				实施例5	0.026	2.48	0.01

实验例2A级防火实验测试结果：

按照现行中华人民共和国GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A级标准及中华人民共和国GB5022--1995《建筑内部装修设计防火规范》的A级要求测试其防火能力。

实施例3、实施例4、实施例5各取直径45mm，高50mm板样品2块(共6块)，实验仪器为JCB－2建材不燃性试验炉。测试结果为：1.炉内平均温升△T≤50℃；2、三个试样平均质量损失率均≤50％。燃烧时间的测试结果见下表2。

各取宽度495mm，长度1500mm板样品1块；宽度1000mm，长度1500mm板样品1块，经建材制品单体燃烧试验装置(DT-1型)测试，结果为：实施例3燃烧增长率指数FIGRA 110W/s，实施例4燃烧增长率指数FIGRA 110W/s，对比例燃烧增长率指数FIGRA 120W/s；火焰横向蔓延长度LFS＝0m；时间为600s时的总放热量THR600s≤7.5MJ；4、燃烧滴落物/微粒d0级。

各取边长为400mm的方形板材1块用产烟毒性试验装置，依据国家标准“GB/T20285-2006材料产烟毒性危险分级进行测试，测试结果为：产烟毒性t0级。

表2：外墙保温板阻燃性能测试结果

	燃烧时间s	烟密度(GB-8624-1997标准)	氧指数
				实施例3	18秒	71	50
实施例4	17秒	70	49
				实施例5	17秒	69	49

通过以上测试可知，本发明提出的外墙保温板材料完全符合现行中华人民共和国GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A级标准。本发明产品特点在于：原料配比科学、生产成本低、工艺简单、产品质量稳定、燃烧性能达到不燃A级，抗压、抗老化性能优良，无老化分解现象，可以与楼梯同寿命。

虽然，上文中已经本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种A级不燃外墙保温板，其特征在于，由重量份的聚苯乙烯100份，成核剂2份，稳定剂硬酯酸钡5份，阻燃剂50份，发泡剂氟里昂1份，季戊四醇11-15份，三氧化钼2份，相容剂马来酸酐5份，所述成核剂为纳米级滑石粉或纳米碳酸钙；所述阻燃剂为重量份的四溴丁烷18份，四溴双酚A4份，多磷酸铵7份，三聚氰胺6份，阻燃聚醚15份的混合物；

所述A级不燃外墙保温板通过以下方法制备而得：

(1)将XPS放入捏炼机中密炼20-30分钟，加入成核剂、抑烟剂、成炭剂、稳定剂、相溶剂和阻燃剂进行混配，继续密炼10-15分钟，取出用开炼机成片后粉碎为颗粒备用；其中，捏炼机中熔体温度控制为92-98℃；

(2)取(1)所得颗粒置于发泡挤出机设备中，以15兆帕压力注入发泡剂制得厚度为20mm-100mm的板材，切割为板材即得到外墙保温板材；所述挤出机有15段，1-15段温度分别为167℃、172℃、178℃、182℃、187℃、192℃、198℃、186℃、178℃、169℃、155℃、143℃、131℃、115℃、100℃；挤出模具温度为80-90℃；

其中，所述阻燃聚醚采用以下方法制备而得：质量份数分别为1-2、0.5-0.8、1.4-2.3、1.5-3的氟化物、环氧丁烷、催化剂、聚四氟乙烯，在温度为500-700℃、压力为50～80MPa、电压1.2-2.0万伏反应条件下，经过2-4小时反应得到；

其中，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化稀土、氟化镁中的一种或多种；所述催化剂为甲醇0.6-0.8质量份、硅油0.4-0.7质量份、硅酸钠0.3-0.5质量份、碳酸氢钠0.1-0.3质量份的混合物；

制备阻燃聚醚的反应在密闭的反应容器中进行，所述反应容器充以非氧化性气体，所述非氧化性气体为100份氮气或氩气和1-3份二氧化碳的混合物；

所述反应容器内设置有频率为80GHz-140GHz的微波发生器。