CN105317189B - 一种核‑壳结构防火、装饰发泡板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核‑壳结构防火、装饰发泡板材及其制备方法，由核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层相互叠加粘接构成；核发泡层包括泡沫玻璃、粉煤灰发泡板；粉煤灰发泡板以硅酸钠、硅溶胶、白水泥、石英粉、粉煤灰、皂土、双氧水、氨水和水经溶解、混合、振动成型、低温养护、脱模、切割而成；渗透封闭层由聚合物乳液、氢氧化镁、滑石粉和立德粉制备而成；壳装饰层由高分子树脂、交联剂、颜料、氢氧化镁、纳米SiO₂和四甲基硅氧烷制备而成。制备包括核发泡层渗透封闭处理、壳装饰层浆料制备、模具准备、灌浆、排气、扣尺、固化定型、高温处理、冷却、脱模、修边、打磨、抛光等。该板材表面光滑、强度大，光泽度高，密度大，导热系数小，可在建筑保温装饰方面应用。

Description

一种核-壳结构防火、装饰发泡板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑保温材料，特别涉及建筑保温装饰板材料及其制备方法。

背景技术

建筑保温装饰板通常是由TDD真空绝热板、XPS板、EPS板、岩棉保温板或无机树脂板与氟碳金属漆、氟碳实色漆、聚氨酯金属漆、聚氨酯实色漆、仿石涂料、磁性漆、硅丙漆、仿面砖、质感、岩片漆等配套得到的系列产品，具有质轻、高档装饰效果、高效节能环保，高耐候性、高自洁性、抗污染性等特点，不同程度上满足了人们对建筑装饰的高要求，实现了建筑节能目标，相关技术相当成熟，施工完成实现了集成化。但是目前，建筑保温装饰板存在保温板不耐高温、保温板与饰面层容易脱落、防火级别不高等问题，严重影响其使用寿命。特别是，在农村建筑上推广应用受限。

发明内容

本发明的目的旨在开发一种既具有质轻、高档装饰效果、高效节能环保，高耐候性、高自洁性、抗污染性等特点，又具有耐高温、防火级别高和保温板与饰面层不易甚至不脱落的建筑保温装饰板材。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

根据本发明的一种实施方式，本发明的一种核-壳结构防火、装饰发泡板材，该发泡板材由核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层相互叠加粘接构成；

所述核发泡层为泡沫玻璃、粉煤灰发泡板中的一种；

所述核发泡层中粉煤灰发泡板是以硅酸钠、硅溶胶、白水泥、石英粉、粉煤灰、皂土、双氧水、氨水和水经溶解、混合、振动成型、低温养护、脱模、切割而成；

所述渗透封闭层由聚合物乳液、氢氧化镁、滑石粉和立德粉制备而成；

所述壳装饰层由高分子树脂、交联剂、颜料、氢氧化镁、纳米SiO₂和四甲基硅氧烷制备而成。

进一步地，所述核发泡层中粉煤灰发泡板密度为0.2-0.4g/cm³，导热系数为0.04-0.08W/m·k，抗压强度为2.5-4.0Mpa，防火级别为A级。

进一步地，所述粉煤灰发泡板包括下述质量分数的原料：

进一步地，所述渗透封闭层包括下述质量分数的原料：

进一步地，所述聚合物乳液为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、醋丙乳液中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述壳装饰层包括下述质量分数的原料：

进一步地，所述高分子树脂为环氧树脂与聚甲基丙烯酸甲酯预聚料、不饱和聚酯中的一种或几种的混合物；

所述交联剂为过氧化二苯甲酰-N，N-二甲基苯胺和聚酰胺650的混合物；

所述颜料为普通着色颜料和近红外反射颜料的混合物，其中,普通着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝和钛白粉中的一种或几种的混合物,近红外反射颜料为Black和Dynamix绿30C612中的一种或两种的混合物。

相应地，本发明给出了一种核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备方法，包括下述步骤：

1)核发泡层制备：泡沫玻璃是采用传统方法生产或购买市场化产品；粉煤灰发泡板是将0-30份硅酸钠首先溶解在水中，配置浓度为25％-30％的硅酸钠水溶液，然后与100份硅溶胶和20-50份白水泥混合得混合粘结剂，再向混合粘结剂中添加150-300份石英粉、50-100份粉煤灰、20-50份皂土混合得到发泡浆料，最后向发泡浆料中添加10-40份双氧水和0.1-0.2份氨水混合得到浇铸浆料，经振动成型、25℃-100℃养护24h后脱模、切割而成核发泡层；

2)核发泡层渗透封闭处理：首先，将聚合物乳液100份、氢氧化镁40-60份、滑石粉60-200份和立德粉5-10份经机械混合制成腻子；然后将腻子刮涂在核发泡层表面，刮涂1-2次，干膜厚度为100-200μm；

3)壳装饰层浆料制备：首先，将质量比为100份的高分子树脂、40-60份氢氧化镁、0.5-0.7份纳米SiO₂和5-10份颜料研磨得到的树脂浆料；然后将0.15-0.3份四甲基硅氧烷和0.5-100份交联剂加入树脂浆料中机械混合均匀；

4)模具准备：采用传统浇铸型有机玻璃板材生产中的模具准备方法进行；

5)灌浆、排气、扣尺：将步骤1)制得的核发泡层、步骤2)制得的渗透封闭层和步骤3)制得的壳装饰层浆料按照传统浇铸型有机玻璃板材生产的方法进行灌浆、排气、扣尺；

6)固化定型：固化定型温度为25℃-30℃，时间为2-4h；

7)高温处理：高温处理温度110℃-120℃，时间为1-2h；

8)冷却、脱模、修边、打磨、抛光：按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行冷却、脱模、修边、打磨、抛光，即完成核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备。

本发明产品，宏观上呈现核-壳结构，表面光滑、强度和硬度大，表面光滑度在60°光泽度85以上，密度0.2-0.5g/cm3，导热系数0.03-0.05W/m·k,近红外反射率30-60％，隔热温差20-30℃，阻燃级别A级。可替代市场上保温装饰，拓宽泡沫玻璃和粉煤灰发泡板在建筑保温装饰方面的应用。

该板材的特点：

生产成本和能耗低、有效解决现有建筑保温装饰板存在保温板不耐高温、保温板与饰面层容易脱落、防火级别不高等问题。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明的核-壳结构防火、装饰发泡板材由核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层相互叠加粘接构成。

核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备方法，包括下述步骤：

1)核发泡层制备：泡沫玻璃是采用传统方法生产或购买市场化产品；粉煤灰发泡板是将0-30份硅酸钠首先溶解在水中，配置浓度为25％-30％的硅酸钠水溶液，然后与100份硅溶胶和20-50份白水泥混合得混合粘结剂，再向混合粘结剂中添加150-300份石英粉、50-100份粉煤灰、20-50份皂土混合得到发泡浆料，最后向发泡浆料中添加10-40份双氧水和0.1-0.2份氨水混合得到浇铸浆料，经振动成型、25℃-100℃养护24h后脱模、切割而成核发泡层；

2)核发泡层渗透封闭处理：首先，将聚合物乳液(为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、醋丙乳液中的一种或几种的混合物)100份、氢氧化镁40-60份、滑石粉60-200份和立德粉5-10份经机械混合制成腻子；然后将腻子刮涂在核发泡层表面，刮涂1-2次，干膜厚度为100-200μm；

3)壳装饰层浆料制备：首先，将质量比为100份的高分子树脂(为环氧树脂与聚甲基丙烯酸甲酯预聚料、不饱和聚酯中的一种或几种的混合物)、40-60份氢氧化镁、0.5-0.7份纳米SiO₂和5-10份颜料(为普通着色颜料和近红外反射颜料的混合物，其中,普通着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝和钛白粉中的一种或几种的混合物,近红外反射颜料为Black(购自巴斯夫(中国)有限公司产品)和Dynamix绿30C612中的一种或两种的混合物)研磨得到的树脂浆料；然后将0.15-0.3份四甲基硅氧烷和0.5-100份交联剂(为过氧化二苯甲酰-N，N-二甲基苯胺和聚酰胺650的混合物)加入树脂浆料中机械混合均匀；

4)模具准备：采用传统浇铸型有机玻璃板材生产中的模具准备方法进行；

5)灌浆、排气、扣尺：将步骤1)制得的核发泡层、步骤2)制得的渗透封闭层和步骤3)制得的壳装饰层浆料按照传统浇铸型有机玻璃板材生产的方法进行灌浆、排气、扣尺；

6)固化定型：固化定型温度为25℃-30℃，时间为2-4h；

7)高温处理：高温处理温度110℃-120℃，时间为1-2h；

8)冷却、脱模、修边、打磨、抛光：按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行冷却、脱模、修边、打磨、抛光，即完成核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备。

下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

1)将20份硅酸钠配置浓度为28％的硅酸钠水溶液，然后与100份硅溶胶和30份白水泥混合得混合粘结剂，再向混合粘结剂中添加200份石英粉、80份粉煤灰、40份皂土混合得到发泡浆料，最后向发泡浆料中添加30份双氧水和0.1份氨水混合得到浇铸浆料，经振动成型、50℃养护24h后脱模、切割而成核发泡层；

2)将纯丙乳液100份、氢氧化镁50份、滑石粉100份和立德粉8份经机械混合制成腻子；再将腻子刮涂在核发泡层表面，刮涂2次，干膜厚度为150μm；

3)将质量比为100份的环氧树脂、50份氢氧化镁、0.6份纳米SiO₂和8份颜料(为氧化铁红和Black按照1:1的混合物)研磨得到的树脂浆料；然后将0.2份四甲基硅氧烷和50份过氧化二苯甲酰-N，N-二甲基苯胺和聚酰胺650按照1:1的混合物加入树脂浆料中机械混合均匀；

4)采用传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行模具准备；

5)将制得的核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层浆料按照传统浇铸型有机玻璃板材生产的方法进行灌浆、排气、扣尺；

6)在温度为25℃，固化定型3h；

7)在温度110℃，高温处理2h；

8)按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行冷却、脱模、修边、打磨、抛光，即完成核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备。

实施例2

1)将30份硅酸钠配置浓度为25％-30％的硅酸钠水溶液，然后与100份硅溶胶和50份白水泥混合得混合粘结剂，再向混合粘结剂中添加150份石英粉、100份粉煤灰、20份皂土混合得到发泡浆料，最后向发泡浆料中添加10份双氧水和0.2份氨水混合得到浇铸浆料，经振动成型、100℃养护24h后脱模、切割而成核发泡层；

2)将苯丙乳液100份、氢氧化镁60份、滑石粉60份和立德粉5份经机械混合制成腻子；再将腻子刮涂在核发泡层表面，刮涂2次，干膜厚度为200μm；

3)将质量比为100份的聚甲基丙烯酸甲酯预聚料、60份氢氧化镁、0.5份纳米SiO₂和5份颜料(为氧化铁蓝和Dynamix绿30C612按照1:1的混合物)研磨得到的树脂浆料；然后将0.3份四甲基硅氧烷和0.5份过氧化二苯甲酰-N，N-二甲基苯胺和聚酰胺650按照1:1的混合物加入树脂浆料中机械混合均匀；

4)采用传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行模具准备；

5)将制得的核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层浆料按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行灌浆、排气、扣尺；

6)在温度为30℃，固化定型2h；

7)在温度为120℃，高温处理1h；

8)按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行冷却、脱模、修边、打磨、抛光，即完成核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备。

实施例3

1)将100份硅溶胶和20份白水泥混合得混合粘结剂，再向混合粘结剂中添加300份石英粉、50-份粉煤灰、50份皂土混合得到发泡浆料，最后向发泡浆料中添加40份双氧水和0.1份氨水混合得到浇铸浆料，经振动成型、25℃养护24h后脱模、切割而成核发泡层；

2)将硅丙乳液和醋丙乳液按照质量比为1:1的混合物100份、氢氧化镁40份、滑石粉200份和立德粉10份经机械混合制成腻子；然后将腻子刮涂在核发泡层表面，刮涂2次，干膜厚度为100μm；

3)将质量比为100份的高分子树脂(为环氧树脂与不饱和聚酯按照1:1的混合物)、40份氢氧化镁、0.7份纳米SiO₂和10份颜料(为氧化铁红、钛白粉1:1的混合物与Dynamix绿30C612 1:1的混合物)研磨得到的树脂浆料；然后将0.15份四甲基硅氧烷和100份交联剂(为过氧化二苯甲酰-N，N-二甲基苯胺和聚酰胺650按照1:1的混合物)加入树脂浆料中机械混合均匀；

4)采用传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行模具准备；

5)将制得的核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层浆料按照传统浇铸型有机玻璃板材生产的方法进行灌浆、排气、扣尺；

6)在温度为25℃，固化定型4h；

7)在温度为110℃，高温处理2h；

8)按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行冷却、脱模、修边、打磨、抛光，即完成核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备。

该核-壳结构防火、装饰发泡板材表面光滑度在60°光泽度85以上，密度0.2-0.5g/cm³，导热系数0.03-0.05W/m·k，近红外反射率30-60％，隔热温差20-30℃，阻燃级别A级。

当然，本实施例并不限制本发明，对于本领域的普通技术人员很容易能在上述实施例的基础上作出多种变化，但是凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入所附的权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，该发泡板材由核发泡层、渗透封闭层和壳装饰层相互叠加粘接构成；

所述核发泡层为泡沫玻璃、粉煤灰发泡板中的一种；

所述核发泡层中粉煤灰发泡板是以硅酸钠、硅溶胶、白水泥、石英粉、粉煤灰、皂土、双氧水、氨水和水经溶解、混合、振动成型、低温养护、脱模、切割而成；

所述渗透封闭层由聚合物乳液、氢氧化镁、滑石粉和立德粉制备而成；

所述壳装饰层由高分子树脂、交联剂、颜料、氢氧化镁、纳米SiO₂和四甲基硅氧烷制备而成。

2.根据权利要求1所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，所述核发泡层中粉煤灰发泡板密度为0.2-0.4g/cm³，导热系数为0.04-0.08W/m·k，抗压强度为2.5-4.0Mpa，防火级别为A级。

3.根据权利要求1所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，所述粉煤灰发泡板包括下述质量分数的原料：

4.根据权利要求1所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，所述渗透封闭层包括下述质量分数的原料：

5.根据权利要求4所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，所述聚合物乳液为纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液或醋丙乳液中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，所述壳装饰层包括下述质量分数的原料：

7.根据权利要求6所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材，其特征在于，所述高分子树脂为环氧树脂与聚甲基丙烯酸甲酯预聚料、不饱和聚酯中的一种或几种的混合物；

所述交联剂为过氧化二苯甲酰-N，N-二甲基苯胺和聚酰胺650的混合物；

所述颜料为普通着色颜料和近红外反射颜料的混合物，其中,普通着色颜料为氧化铁红、氧化铁蓝和钛白粉中的一种或几种的混合物,近红外反射颜料为Black和Dynamix绿30C612中的一种或两种的混合物。

8.一种核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)核发泡层制备：泡沫玻璃是采用传统方法生产或购买市场化产品；粉煤灰发泡板是将0-30份硅酸钠首先溶解在水中，配置浓度为25％-30％的硅酸钠水溶液，然后与100份硅溶胶和20-50份白水泥混合得混合粘结剂，再向混合粘结剂中添加150-300份石英粉、50-100份粉煤灰、20-50份皂土混合得到发泡浆料，最后向发泡浆料中添加10-40份双氧水和0.1-0.2份氨水混合得到浇铸浆料，经振动成型、25℃-100℃养护24h后脱模、切割而成核发泡层；

2)核发泡层渗透封闭处理：首先，将聚合物乳液100份、氢氧化镁40-60份、滑石粉60-200份和立德粉5-10份经机械混合制成腻子；然后将腻子刮涂在核发泡层表面，刮涂1-2次，干膜厚度为100-200μm；

3)壳装饰层浆料制备：首先，将质量比为100份的高分子树脂、40-60份氢氧化镁、0.5-0.7份纳米SiO₂和5-10份颜料研磨得到的树脂浆料；然后将0.15-0.3份四甲基硅氧烷和0.5-100份交联剂加入树脂浆料中机械混合均匀；

4)模具准备：采用传统浇铸型有机玻璃板材生产中的模具准备方法进行；

5)灌浆、排气、扣尺：将步骤1)制得的核发泡层、步骤2)制得的渗透封闭层和步骤3)制得的壳装饰层浆料按照传统浇铸型有机玻璃板材生产的方法进行灌浆、排气、扣尺；

6)固化定型：固化定型温度为25℃-30℃，时间为2-4h；

7)高温处理：高温处理温度110℃-120℃，时间为1-2h；

8)冷却、脱模、修边、打磨、抛光：按照传统浇铸型有机玻璃板材生产方法进行冷却、脱模、修边、打磨、抛光，即完成核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备。

9.根据权利要求8所述的核-壳结构防火、装饰发泡板材的制备方法，其特征在于，核-壳结构防火、装饰发泡板材表面光滑度在60°光泽度85以上，密度0.2-0.5g/cm³，导热系数0.03-0.05W/m·k，近红外反射率30-60％，隔热温差20-30℃，阻燃级别A级。