CN105089233A - 一种高性能保温墙板及其防火材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂20-30，酚醛树脂5-15，改性聚苯乙烯树脂材料5-20，硅胶5-15，冰乙酸3-4，发泡剂1-2，聚丙烯酰胺1-2，氢氧化镁5-10，氢氧化铝5-10，铝矾土5-15，粘土15-20，纳米二氧化硅5-10，硅酸铝纤维2-8，硅酸二钙5-10，钙镁橄榄石1-5，二氧化二铝5-10，高岭土20-26，对甲磺酸1.5-2，硫酸1-3，石蜡3-8，焦油10-15。本发明还公开了一种高性能保温墙板防火材料的制备方法。本发明保温，防火性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及墙板技术领域，尤其涉及一种高性能保温墙板及其防火材料的制备方法。
背景技术
我国建筑单位面积能耗是发达国家3-5倍，随着在住宅建筑中大力推广使用，墙板用于内墙装饰及保温得到广泛推广和认可。但与此同时，墙板的防火问题也摆在了我们的面前，近年来国内相继发生建筑内墙板火灾的情况，造成严重人员伤亡和财产损失，建筑易燃可燃内保温材料已成为一类新的火灾隐患，因此，建筑内墙用墙板的防火性能的升级已经成为迫切需要解决的问题，基于现有的有机类保温墙板的保温效果好，防火性能差，无机类保温墙板的防火性能好，保温效果差的事实，如何制备一种高温效果好，防火性能优异的墙板成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种高性能保温墙板，保温，防火性能优异。
本发明提出的一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂20-30份，酚醛树脂5-15份，改性聚苯乙烯树脂材料5-20份，硅胶5-15份，冰乙酸3-4份，发泡剂1-2份，聚丙烯酰胺1-2份，氢氧化镁5-10份，氢氧化铝5-10份，铝矾土5-15份，粘土15-20份，纳米二氧化硅5-10份，硅酸铝纤维2-8份，硅酸二钙5-10份，钙镁橄榄石1-5份，二氧化二铝5-10份，高岭土20-26份，对甲磺酸1.5-2份，硫酸1-3份，石蜡3-8份，焦油10-15份。
优选地，改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速150-250r/min；加入0.5-1.5份脂肪酸聚乙二醇酯、12-18份硫酸钠混合均匀；继续加入10-30份苯乙烯、1-2份三羧酸甘油酯、1.5-2份过氧化苯甲酰、1-2份过氧化苯甲酸叔丁酯及2-4份脂肪酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入15-25份氢氧化镁、0.5-1.8份过氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为250-400r/min，从室温升温至100-120℃，升温速度控制在0.5-1℃/分钟，保温反应，保温时间为1-2h，再向反应釜内加入0.5-1份微晶石蜡搅拌均匀，然后升温至140-150℃，控制压力为0.5-0.8Mpa，维持30-40min，冷却至室温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
优选地，发泡剂由戊烷发泡剂、4,4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜、4,4-二苯二磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼及1,4-苯二磺酰肼的一种或两种以上组成。
优选地，发泡剂为戊烷发泡剂，戊烷发泡剂按重量份包括20-30份环戊烷、10-15份正戊烷、5-15份异戊烷混合、1-5份正丁烷及2-6份异丁烷。
优选地，脲醛树脂、酚醛树脂及改性聚苯乙烯树脂材料的重量比为24-26：10-14：8-12。
优选地，铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石及高岭土的重量比为10-14：16-18：6-8：4-6：6-8：2-4：22-24。
优选地，对甲磺酸、硫酸、石蜡及焦油的重量比为1.6-1.8：2-2.4：4-6：12-14。
优选地，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂24-26份，酚醛树脂10-14份，改性聚苯乙烯树脂材料8-12份，硅胶10-14份，冰乙酸3.2-3.6份，发泡剂1.2-1.6份，聚丙烯酰胺1.4-1.8份，氢氧化镁6-8份，氢氧化铝6-8份，铝矾土10-14份，粘土16-18份，纳米二氧化硅6-8份，硅酸铝纤维4-6份，硅酸二钙6-8份，钙镁橄榄石2-4份，二氧化二铝6-8份，高岭土22-24份，对甲磺酸1.6-1.8份，硫酸2-2.4份，石蜡4-6份，焦油12-14份。
本发明还提出的上述的高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅拌，搅拌时间为15-40min，搅拌温度为70-80℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为50-60℃，继续加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为20-30min，然后送入恒温室中保温10-20h，恒温室的温度为80-90℃，得到泡体材料，挤压成型，然后送入陈化室中陈化，陈化温度为40-50℃，陈化时间为30-40h，得到高性能保温墙板的防火材料。
优选地，加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为24-26min，然后送入恒温室中保温12-14h，恒温室的温度为86-88℃，得到泡体材料。
本发明中，主料采用脲醛树脂、酚醛树脂及改性聚苯乙烯树脂材料，并加入聚丙烯酰胺、发泡剂、对甲磺酸、硫酸、硅胶、冰乙酸及酚醛树脂共同作用发泡，发泡效果好，得到的制品耐火性好，且保温性能也较优异，而其中的硅胶、冰乙酸及酚醛树脂可形成具有一定偶联作用的可发泡材料，并与制品中粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、高岭土共同作用形成特殊的硅键，进而整体形成类似蜂窝状的物料不仅可将其他物料缠绕包覆，增强制品力学性能，且因为形成的物料相互缠绕包围，当火灾发生，形成的物料瞬间燃烧成碳状结构，可对火焰起到瞬间熄灭的效果，从而有效组织火势蔓延，制品不仅保持了保温性能，燃烧性能可提升至不燃A2级材料，而硅酸铝纤维、纳米二氧化硅共同作用，水化后产品强度优异，同时具有优异的涂抹性能、粘性增强，进一步采用一定工艺制备的改性聚苯乙烯树脂材料导热系数低、阻燃性能好，与其他阻燃组分协同作用，制品耐火性能极为优异，本发明满足墙板材料防火安全、节能保温的技术要求，极限氧指数指标大于38。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂30份，酚醛树脂5份，改性聚苯乙烯树脂材料20份，硅胶5份，冰乙酸4份，发泡剂1份，聚丙烯酰胺2份，氢氧化镁5份，氢氧化铝10份，铝矾土5份，粘土20份，纳米二氧化硅5份，硅酸铝纤维8份，硅酸二钙5份，钙镁橄榄石5份，二氧化二铝5份，高岭土26份，对甲磺酸1.5份，硫酸3份，石蜡3份，焦油15份。
实施例2
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂20份，酚醛树脂15份，改性聚苯乙烯树脂材料5份，硅胶15份，冰乙酸3份，发泡剂2份，聚丙烯酰胺1份，氢氧化镁10份，氢氧化铝5份，铝矾土15份，粘土15份，纳米二氧化硅10份，硅酸铝纤维2份，硅酸二钙10份，钙镁橄榄石1份，二氧化二铝10份，高岭土20份，对甲磺酸2份，硫酸1份，石蜡8份，焦油10份。
实施例3
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂24份，酚醛树脂14份，改性聚苯乙烯树脂材料8份，硅胶14份，冰乙酸3.2份，发泡剂1.6份，聚丙烯酰胺1.4份，氢氧化镁8份，氢氧化铝6份，铝矾土14份，粘土16份，纳米二氧化硅8份，硅酸铝纤维4份，硅酸二钙8份，钙镁橄榄石2份，二氧化二铝8份，高岭土22份，对甲磺酸1.8份，硫酸2份，石蜡6份，焦油12份。
发泡剂为戊烷发泡剂，戊烷发泡剂按重量份包括30份环戊烷、10份正戊烷、15份异戊烷混合、1份正丁烷及6份异丁烷。
改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速150r/min；加入1.5份脂肪酸聚乙二醇酯、12份硫酸钠混合均匀；继续加入30份苯乙烯、1份三羧酸甘油酯、2份过氧化苯甲酰、1份过氧化苯甲酸叔丁酯及4份脂肪酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入15份氢氧化镁、1.8份过氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为250r/min，从室温升温至120℃，升温速度控制在0.5℃/分钟，保温反应，保温时间为2h，再向反应釜内加入0.5份微晶石蜡搅拌均匀，然后升温至150℃，控制压力为0.5Mpa，维持40min，冷却至室温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
上述高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅拌，搅拌时间为15min，搅拌温度为80℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为50℃，继续加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为30min，然后送入恒温室中保温10h，恒温室的温度为90℃，得到泡体材料，挤压成型，然后送入陈化室中陈化，陈化温度为40℃，陈化时间为40h，得到高性能保温墙板的防火材料。
实施例4
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂26份，酚醛树脂10份，改性聚苯乙烯树脂材料12份，硅胶10份，冰乙酸3.6份，发泡剂1.2份，聚丙烯酰胺1.8份，氢氧化镁6份，氢氧化铝8份，铝矾土10份，粘土18份，纳米二氧化硅6份，硅酸铝纤维6份，硅酸二钙6份，钙镁橄榄石4份，二氧化二铝6份，高岭土24份，对甲磺酸1.6份，硫酸2.4份，石蜡4份，焦油14份。
发泡剂由4,4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜组成。
改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速250r/min；加入0.5份脂肪酸聚乙二醇酯、18份硫酸钠混合均匀；继续加入10份苯乙烯、2份三羧酸甘油酯、1.5份过氧化苯甲酰、2份过氧化苯甲酸叔丁酯及2份脂肪酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入25份氢氧化镁、0.5份过氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为400r/min，从室温升温至100℃，升温速度控制在1℃/分钟，保温反应，保温时间为1h，再向反应釜内加入1份微晶石蜡搅拌均匀，然后升温至140℃，控制压力为0.8Mpa，维持30min，冷却至室温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
上述高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅拌，搅拌时间为40min，搅拌温度为70℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为60℃，继续加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为20min，然后送入恒温室中保温20h，恒温室的温度为80℃，得到泡体材料，挤压成型，然后送入陈化室中陈化，陈化温度为50℃，陈化时间为30h，得到高性能保温墙板的防火材料。
实施例5
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂25份，酚醛树脂12份，改性聚苯乙烯树脂材料10份，硅胶12份，冰乙酸3.4份，发泡剂1.4份，聚丙烯酰胺1.6份，氢氧化镁7份，氢氧化铝7份，铝矾土12份，粘土17份，纳米二氧化硅7份，硅酸铝纤维5份，硅酸二钙7份，钙镁橄榄石3份，二氧化二铝7份，高岭土23份，对甲磺酸1.7份，硫酸2.2份，石蜡5份，焦油13份。
发泡剂由戊烷发泡剂和1,4-苯二磺酰肼组成，其中戊烷发泡剂按重量份包括25份环戊烷、12份正戊烷、10份异戊烷混合、2份正丁烷及4份异丁烷。
改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速200r/min；加入1份脂肪酸聚乙二醇酯、15份硫酸钠混合均匀；继续加入20份苯乙烯、1.5份三羧酸甘油酯、1.8份过氧化苯甲酰、1.8份过氧化苯甲酸叔丁酯及3份脂肪酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入20份氢氧化镁、1份过氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为300r/min，从室温升温至110℃，升温速度控制在0.8℃/min，保温反应，保温时间为1.2h，再向反应釜内加入0.8份微晶石蜡搅拌均匀，然后升温至145℃，控制压力为0.6Mpa，维持35min，冷却至室温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
上述高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅拌，搅拌时间为25min，搅拌温度为75℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为55℃，继续加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为25min，然后送入恒温室中保温15h，恒温室的温度为85℃，得到泡体材料，挤压成型，然后送入陈化室中陈化，陈化温度为45℃，陈化时间为35h，得到高性能保温墙板的防火材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能保温墙板，其特征在于，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂20-30份，酚醛树脂5-15份，改性聚苯乙烯树脂材料5-20份，硅胶5-15份，冰乙酸3-4份，发泡剂1-2份，聚丙烯酰胺1-2份，氢氧化镁5-10份，氢氧化铝5-10份，铝矾土5-15份，粘土15-20份，纳米二氧化硅5-10份，硅酸铝纤维2-8份，硅酸二钙5-10份，钙镁橄榄石1-5份，二氧化二铝5-10份，高岭土20-26份，对甲磺酸1.5-2份，硫酸1-3份，石蜡3-8份，焦油10-15份。
2.根据权利要求1所述的高性能保温墙板，其特征在于，改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速150-250r/min；加入0.5-1.5份脂肪酸聚乙二醇酯、12-18份硫酸钠混合均匀；继续加入10-30份苯乙烯、1-2份三羧酸甘油酯、1.5-2份过氧化苯甲酰、1-2份过氧化苯甲酸叔丁酯及2-4份脂肪酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入15-25份氢氧化镁、0.5-1.8份过氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为250-400r/min，从室温升温至100-120℃，升温速度控制在0.5-1℃/分钟，保温反应，保温时间为1-2h，再向反应釜内加入0.5-1份微晶石蜡搅拌均匀，然后升温至140-150℃，控制压力为0.5-0.8Mpa，维持30-40min，冷却至室温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
3.根据权利要求1或2所述的高性能保温墙板，其特征在于，发泡剂由戊烷发泡剂、4,4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜、4,4-二苯二磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼及1,4-苯二磺酰肼的一种或两种以上组成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高性能保温墙板，其特征在于，发泡剂为戊烷发泡剂，戊烷发泡剂按重量份包括20-30份环戊烷、10-15份正戊烷、5-15份异戊烷混合、1-5份正丁烷及2-6份异丁烷。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高性能保温墙板，其特征在于，脲醛树脂、酚醛树脂及改性聚苯乙烯树脂材料的重量比为24-26：10-14：8-12。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高性能保温墙板，其特征在于，铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石及高岭土的重量比为10-14：16-18：6-8：4-6：6-8：2-4：22-24。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高性能保温墙板，其特征在于，对甲磺酸、硫酸、石蜡及焦油的重量比为1.6-1.8：2-2.4：4-6：12-14。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高性能保温墙板，其特征在于，所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂24-26份，酚醛树脂10-14份，改性聚苯乙烯树脂材料8-12份，硅胶10-14份，冰乙酸3.2-3.6份，发泡剂1.2-1.6份，聚丙烯酰胺1.4-1.8份，氢氧化镁6-8份，氢氧化铝6-8份，铝矾土10-14份，粘土16-18份，纳米二氧化硅6-8份，硅酸铝纤维4-6份，硅酸二钙6-8份，钙镁橄榄石2-4份，二氧化二铝6-8份，高岭土22-24份，对甲磺酸1.6-1.8份，硫酸2-2.4份，石蜡4-6份，焦油12-14份。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的高性能保温墙板防火材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅拌，搅拌时间为15-40min，搅拌温度为70-80℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为50-60℃，继续加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为20-30min，然后送入恒温室中保温10-20h，恒温室的温度为80-90℃，得到泡体材料，挤压成型，然后送入陈化室中陈化，陈化温度为40-50℃，陈化时间为30-40h，得到高性能保温墙板的防火材料。
10.根据权利要求9所述的高性能保温墙板防火材料的制备方法，其特征在于，加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为24-26min，然后送入恒温室中保温12-14h，恒温室的温度为86-88℃，得到泡体材料。
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