CN104961428B - 无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明中，菱镁水泥浆料通过添加抗返卤剂、石膏粉、苯丙乳液、羟丙基甲基纤维素等原料进行改性，克服了菱镁水泥自身的缺陷，并增加了其与聚苯乙烯的相溶性,在真空吸滤机渗透时，利用负压使改性后的菱镁水泥浆料均匀的渗透到聚苯乙烯保温板中，然后送至20‑25℃养护室进行养护，通过菱镁水泥自身反应，形成镁水泥石，均匀的填充在聚苯乙烯颗粒之间，并与聚苯乙烯颗粒紧密结合，由于镁水泥石具有良好的耐火性能，从而使聚苯乙烯保温板达到A级防火的要求。
Description
技术领域
本发明涉及建筑节能技术领域，尤其涉及一种无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法。
背景技术
目前主流的聚苯乙烯改性技术为防火隔离分仓技术，即真金板所使用的技术，但该产品使用的材料均为有机材料，防火性能仅能达到B1级，达不到国家要求的A级标准；另一种为模具成型的改性保温板，通过在无机材料中加入聚苯乙烯颗粒，以实现防火、保温的效果，这种产品虽然防火性能优异，但其导热系数较高，重量较重，不易于施工。
发明内容
有必要提出一种无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，该方法制得的聚苯乙烯板材具有保温与防火性能兼备的特性，解决了现有技术中存在的问题。
一种无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）菱镁水泥浆料制备：将80kg七水氯化镁加入100kg水中搅拌至七水氯化镁完全溶解，然后依次加入苯丙乳液2kg、羟丙基甲基纤维素0.5kg、石膏粉1kg、抗返卤剂1kg，最后加入氧化镁80kg，并搅拌均匀得到菱镁水泥浆料；
（2）使用真空吸滤机对聚苯乙烯板材进行菱镁水泥浆料渗透，聚苯乙烯板材沿着真空吸滤机的传送皮带匀速依次通过给料泵和真空区，给料泵将菱镁水泥浆料均匀涂抹在板材的上表面，然后真空区对板材的下表面进行负压抽吸，以使菱镁水泥浆料渗透进入板材内部；
（3）板材养护：将渗透完毕的聚苯乙烯板材放在20～25°的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护3～5天至菱镁水泥浆料形成菱镁水泥石，以得到均匀填充菱镁水泥石的聚苯乙烯板材。
一种无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）菱镁水泥浆料制备：将90kg七水硫酸镁加入100kg水中搅拌至七水硫酸镁完全溶解，然后依次加入苯丙乳液5kg、羟丙基甲基纤维素1kg、石膏粉4kg、抗水增强剂2kg，最后加入氧化镁90kg，并搅拌均匀得到菱镁水泥浆料；
（2）使用真空吸滤机对聚苯乙烯板材进行菱镁水泥浆料渗透，将聚苯乙烯板材沿着真空吸滤机的传送皮带匀速依次通过给料泵和真空区，给料泵将菱镁水泥浆料均匀淋洒在板材的上表面，然后真空区对板材的下表面进行负压抽吸，以使菱镁水泥浆料渗透进入板材内部；
（3）将渗透完毕的聚苯乙烯板材放在20～25°的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护3～5天至菱镁水泥浆料形成菱镁水泥石，以得到均匀填充菱镁水泥石的聚苯乙烯板材。
本发明中，菱镁水泥浆料通过添加抗返卤剂或抗水增强剂、石膏粉、苯丙乳液、羟丙基甲基纤维素等原料进行改性，克服了菱镁水泥自身的缺陷，并增加了其与聚苯乙烯的相溶性，在真空吸滤机渗透时，利用负压使改性后的菱镁水泥浆料均匀的渗透到聚苯乙烯保温板中，然后送至20-25℃养护室进行养护，通过菱镁水泥自身反应，形成镁水泥石，均匀的填充在聚苯乙烯颗粒之间，并与聚苯乙烯颗粒紧密结合，由于镁水泥石具有良好的耐火性能，从而使聚苯乙烯保温板达到A级防火的要求。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
参见图1，无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）菱镁水泥浆料制备：将60～100份七水氯化镁加入100份水中搅拌至七水氯化镁完全溶解，然后依次加入苯丙乳液2～20份、羟丙基甲基0.5～1份、石膏粉1～12份、抗返卤剂1～10份，由于氯氧镁水泥易吸潮返卤，加入抗返卤剂可以抑制甚至避免返卤现象的发生，最后加入氧化镁60～120份，并搅拌均匀得到菱镁水泥浆料。七水氯化镁与氧化镁加入水中反应可形成强度较高的氯氧镁水泥石，而且具有优良的耐火性能。配制好的菱镁水泥浆料使用时间不得超过八小时。其中，抗返卤剂包括丙烯酸乳液和硫酸亚铁。
（2）使用真空吸滤机对聚苯乙烯板材进行菱镁水泥浆料渗透，聚苯乙烯板材沿着真空吸滤机的传送皮带匀速依次通过给料泵和真空区，给料泵将菱镁水泥浆料均匀涂抹在板材上表面，然后真空区对板材的下表面进行负压抽吸，其中，真空区提供的负压压力为-0.05～-0.07kPa，以使菱镁水泥浆料渗透进入板材内部。
（3）将渗透完毕的聚苯乙烯板材放在20～25°的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护3～5天，然后干空养护至菱镁水泥浆料形成菱镁水泥石，以得到均匀填充菱镁水泥石的聚苯乙烯板材，如此可以避免板材返卤和泛霜现象。
为了保证菱镁水泥浆料充分渗透进入聚苯乙烯板材内，预先对聚苯乙烯材料进行预发泡：使用预发泡机将聚苯乙烯原料预发泡，预发泡机的蒸汽压力为2.5～3.0MPa，加压时间为2～4s，发泡后的聚苯乙烯的容重为13～16kg/m3，如此能够保证聚苯乙烯颗粒与颗粒之间有足够的孔隙供菱镁水泥浆料穿过，内部形成匀质体。再将发泡后的聚苯乙烯制成板材。
实施例：
将80kg七水氯化镁溶于100kg水中，再依次加入苯丙乳液2kg，羟丙基甲基纤维素0.5kg，石膏粉1kg，抗返卤剂1kg混合搅拌，最后再加入氧化镁80kg，搅拌均匀得到菱镁水泥浆料。
调整预发泡机蒸汽压力为2.5MPa，加压时间为4s，得到发泡后的聚苯乙烯板材的容重为14kg/m3。
开启真空吸滤机，将发泡好的板材通过真空吸滤机进行渗透，渗透完毕后，板材放入25℃的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护5天，即得成品。
对成品进行参数检测，结果如下：
| 检测参数 | 实测结果 | 标准要求 |
| 表观密度 | 98kg/m3 | ≥50kg/m3 |
| 压缩强度 | 0.21MPa | ≥0.20MPa |
| 导热系数 | 0.047W/(m·k) | ≤0.050W/(m·k) |
| 滴落物 | 无 | |
| 燃烧性能 | A2级 | 不低于B1级 |
上表中，改性后的聚苯乙烯板材的表观密度、压缩强度、导热系数均符合标准要求，也无滴落物，不仅保持了原板材优良的保温性能之外，板材表密度达到100kg/m3，防火性能可达到A2级，相对其它品种的保温板，轻便，更易于施工。
此外，本发明还提出无机改性聚苯乙烯保温板的另一种制备方法，包括以下步骤：
（1）菱镁水泥浆料的制备还可以采用如下配方：将50～100份七水硫酸镁加入100份水中搅拌至七水硫酸镁完全溶解，然后依次加入苯丙乳液1～12份、羟丙基甲基纤维素0.5～1份、石膏粉1～12份、抗水增强剂1～5份，最后加入氧化镁50～170份，并搅拌均匀得到菱镁水泥浆料。七水硫酸镁与氧化镁加入水中反应可形成强度较高的硫氧镁水泥石，而且具有优良的耐火性能；抗水增强剂的加入可有效提高硫氧镁水泥的抗水性能和强度；在硫氧镁水泥中掺入石膏粉可提升硫氧镁水泥的强度，同时，石膏粉能够快速吸收水分，从而可防止料浆进入板材后渗出；苯丙乳液具有一定的防水性能，掺入苯丙乳液可增加料浆与聚苯乙烯的粘结强度，从而提升板材的强度；羟丙基甲基纤维素具有优良的保水增稠作用，并提升料浆的流动性，使料浆在板材中更加均匀，另外，纤维素与聚苯乙烯有较好的粘结效果，可提升料浆与聚苯乙烯的粘结强度。配制好的菱镁水泥浆料使用时间不得超过八小时。其中抗水增强剂包括柠檬酸、硼酸和磷酸钠。
（2）使用真空吸滤机对聚苯乙烯板材进行菱镁水泥浆料渗透，聚苯乙烯板材沿着真空吸滤机的传送皮带匀速依次通过给料泵和真空区，给料泵将菱镁水泥浆料均匀涂抹在板材上表面，然后真空区对板材的下表面进行负压抽吸，其中，真空区提供的负压压力为-0.05～-0.07kPa，以使菱镁水泥浆料渗透进入板材内部。
（3）将渗透完毕的聚苯乙烯板材放在20～25°的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护3～5天，然后干空养护至菱镁水泥浆料形成菱镁水泥石，以得到均匀填充菱镁水泥石的聚苯乙烯板材，如此可以避免板材返卤和泛霜现象。
为了保证菱镁水泥浆料充分渗透进入聚苯乙烯板材内，预先对聚苯乙烯材料进行预发泡：使用预发泡机将聚苯乙烯原料预发泡，预发泡机的蒸汽压力为2.5～3.0MPa，加压时间为2～4s，发泡后的聚苯乙烯的容重为13～16kg/m3，如此能够保证聚苯乙烯颗粒与颗粒之间有足够的孔隙供菱镁水泥浆料穿过，内部形成匀质体。再将发泡后的聚苯乙烯制成板材。
实施例：
将90kg七水硫酸镁溶于100kg水中，再依次加入苯丙乳液5kg，羟丙基甲基纤维素1kg，石膏粉4kg，抗水增强剂2kg混合搅拌，最后再加入氧化镁90kg，搅拌均匀得到菱镁水泥浆料。
调整预发泡机蒸汽压力为3.0MPa，加压时间为4s，得到发泡后的聚苯乙烯板材的容重为16kg/m3。
开启真空吸滤机，将发泡好的板材通过真空吸滤机进行渗透，渗透完毕后，板材放入25℃的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护5天，即得成品。
对成品进行参数检测，结果如下：
| 检测参数 | 实测结果 | 标准要求 |
| 表观密度 | 85kg/m3 | ≥50kg/m3 |
| 压缩强度 | 0.23MPa | ≥0.20MPa |
| 导热系数 | 0.041W/(m·k) | ≤0.050W/(m·k) |
| 滴落物 | 无 | |
| 燃烧性能 | A2级 | 不低于B1级 |
上表中，改性后的聚苯乙烯板材的表观密度、压缩强度、导热系数均符合标准要求，也无滴落物，不仅保持了原板材优良的保温性能之外，板材表密度达到100kg/m3，防火性能可达到A2级，相对其它品种的保温板，轻便，更易于施工。
Claims (6)
1.一种无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）菱镁水泥浆料制备：将80kg七水氯化镁加入100kg水中搅拌至七水氯化镁完全溶解，然后依次加入苯丙乳液2kg、羟丙基甲基纤维素0.5kg、石膏粉1kg、抗返卤剂1kg，最后加入氧化镁80kg，并搅拌均匀得到菱镁水泥浆料；
（2）使用真空吸滤机对聚苯乙烯板材进行菱镁水泥浆料渗透，将聚苯乙烯板材沿着真空吸滤机的传送皮带匀速依次通过给料泵和真空区，给料泵将菱镁水泥浆料均匀淋洒在板材的上表面，然后真空区对板材的下表面进行负压抽吸，以使菱镁水泥浆料渗透进入板材内部；
（3）将渗透完毕的聚苯乙烯板材放在20～25°的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护3～5天至菱镁水泥浆料形成菱镁水泥石，以得到均匀填充菱镁水泥石的聚苯乙烯板材。
2.如权利要求1所述的无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述真空区提供的负压压力为-0.05～-0.07kPa。
3.如权利要求1所述的无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的聚苯乙烯板材是经过预发泡步骤制成板材后再进行菱镁水泥浆料渗透，预发泡步骤为：使用预发泡机将聚苯乙烯原料预发泡，预发泡机的蒸汽压力为2.5～3.0MPa，加压时间为2～4s，发泡后的聚苯乙烯的容重为13～16kg/m3，再将发泡后的聚苯乙烯制成板材。
4.一种无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）菱镁水泥浆料制备：将90kg七水硫酸镁加入100kg水中搅拌至七水硫酸镁完全溶解，然后依次加入苯丙乳液5kg、羟丙基甲基纤维素1kg、石膏粉4kg、抗水增强剂2kg，最后加入氧化镁90kg，并搅拌均匀得到菱镁水泥浆料；
（2）使用真空吸滤机对聚苯乙烯板材进行菱镁水泥浆料渗透，将聚苯乙烯板材沿着真空吸滤机的传送皮带匀速依次通过给料泵和真空区，给料泵将菱镁水泥浆料均匀淋洒在板材的上表面，然后真空区对板材的下表面进行负压抽吸，以使菱镁水泥浆料渗透进入板材内部；
（3）将渗透完毕的聚苯乙烯板材放在20～25°的恒温养护室内养护8小时，并在满足自身水化热和排湿情况下养护3～5天至菱镁水泥浆料形成菱镁水泥石，以得到均匀填充菱镁水泥石的聚苯乙烯板材。
5.如权利要求4所述的无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述真空区提供的负压压力为-0.05～-0.07kPa。
6.如权利要求4所述的无机改性聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的聚苯乙烯板材是经过预发泡步骤制成板材后再进行菱镁水泥浆料渗透，预发泡步骤为：使用预发泡机将聚苯乙烯原料预发泡，预发泡机的蒸汽压力为2.5～3.0MPa，加压时间为2～4s，发泡后的聚苯乙烯的容重为13～16kg/m3，再将发泡后的聚苯乙烯制成板材。
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