CN105348726B - 一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法.它是以酚醛树脂、硅溶胶、EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维为基础材料；由在酚醛树脂中事先掺合均匀的包括发泡剂、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂、改性填充剂各种助剂按配比制作为总调液，在其中均匀的掺合进EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂，发泡成型的一种增强的硬质复合泡沬材料。通过上述方法制备的产品是一种环境友好、阻燃效果优良、价格合理的新型保温材料，可满足建筑保温施工和安全防火要求，有效的节省工期和造价。

Description

一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术、保温技术和材料领域，特别是一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法。
背景技术
目前，随着国家城镇化建设不断的发展，到处是高楼林立，人们对民用住宅中室内、室外环境的舒适度追求，建筑节能作为节能中非常重要的一个环节，受到国家和社会的广泛关注，其中围护结构的节能在建筑节能中占到了30％～40％。随着聚苯乙烯泡沫(EPS)、聚氨酯泡沫(PU)墙体保温材料由于具有热导热率低、吸水性能小、电绝缘性能好，隔音、防震、成型工艺简单等特点，开始被广泛应用于公共与民用建筑以来，但许多地方使用保温泡沫材料综合防火性能不达标，发生了触目惊心的重大火灾多起：、墙面保温层大面积坠落事故也时有发生，墙面保温层火灾、坠落惨剧逐年上升，造成生命财产巨大损失，已引起国家和社会的高度重视和广泛关注。
外墙重大火灾的发生，其主要因素之一是使用了易燃的EPS或PU墙体保温材料。，受火后EPS或PU墙体保温材料熔融、收缩，在面板和墙体之间形成一个空腔，产生烟囱效应，加速火焰的传播蔓延和材板的塌陷。PS或PU泡沬芯材燃烧时产生大量高温，同时释放大量黑烟和有毒气体，使人窒息中毒死亡。酚醛(PF)泡沫塑料不仅具有EPS泡沬、聚氨酯泡沫塑料优良的保温性能，而且其优异的阻燃性能、耐热性能和低毒性能、隔声等性能也是其它有机保温材料所不具有的，所以PF泡沫塑料是目前有机发泡材料中使用温度最宽的一种材料，其使用温度在-196—130℃，瞬时可耐+200℃温度。在低温甚至超低温环境中使用收缩小，不脆化，是深冷工程理想的绝热材料，因而被广泛应用于宾馆、医院、高层建筑、地铁、机场等中央空调系统保温；还适用于石油、化工、电力工业等领域管道、设备的绝热保温；但PF泡沫塑料本身的力学性能较差，尤其是脆性大、易粉化，这一缺陷极大地限制了其应用，尤其作为建筑物外墙保温的绝热材料广泛使用，致使外墙保温必须等待建筑物主体完成后，用镶贴的工艺施工完成，费时费工，并且在外室温差变化较大时，保温板易产生翘曲，致使保温层开裂，严重时产生外墙表层坠落。
我国公安部曾经发文规定自2011年3月15日起，对民用建筑外墙保温材料消防的监管力度一切从严，并规定民用建筑在施工中外保温材料要采用燃烧性能为A级的材料。所以保温材料的研发和墙体保温系统设计应将安全与节能，防火与保温、防墙体保温层开裂、坠落都放在首要位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，主要解决上述现有保温泡沫材料所存在的缺陷和技术问题,它综合的集EPS、PF材料优势和特性，以及将酚醛泡沫、EPS泡沬、硅溶胶、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维；防火性能好、导热系数低、热稳定性好、抗翘曲、抗腐蚀、抗粉化、防水、防湿、防霉高强度等优点于一身。用此方法制造的复合型保温泡沫材料具有保温泡沫材料综合防火性能和保温性能，同时保温泡沫板强度高、耐冲击、抗翘曲、耐磨损、耐腐蚀、耐候性好、耐久性强、耐水性好、粉化掉渣度度低、吸水率极小，能有效的防止因保温泡沫翘曲，致使保温层开裂外墙表层坠落的现象发生。在外墙保温施工中，应用于建筑工程中所需保温的各个部位，施工简便易操作，可适应结构尺寸多变的要求，在工厂可按要求浇注成各种型状泡沬材料，现场拼接，可钉、割、刨以及钻孔，加工方便便捷，板材可以在制造过程中根据要求在其表面造型，可使保温板表面板达到光滑、平整、凹凸等的不同造型，也可与其它材料结合进行装饰，还可用作建筑工程模板，满足工程对建筑施工与环保的要求。同时由于该材料抗压、抗翘曲、抗冲击强度性能提高，又使其在石化设备、管道、各业空调系统保温、冷芷保温等工业和军工领域应用范围，得以很大的提升和拓展。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：它是以酚醛树脂、硅溶胶、EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维为基础材料；由在酚醛树脂中事先掺合均匀的包括发泡剂、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂、改性填充剂各种助剂按配比制作为总调液，在其中均匀的掺合进EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂，发泡成型的一种增强的硬质复合泡沬材料；其中：硅溶胶在酚醛树脂中加入重量比为≤8％，EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体在酚醛树脂中加入重量比为≤5％，玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维在酚醛树脂中加入重量比为≤90％，玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂在酚醛树脂中加入重量比为0.5－1.5％，发泡剂在酚醛树脂中重量比为10－13％，表面活性剂在酚醛树脂中加入重量比为2－4％，阻燃剂在酚醛树脂中加入重量比为1－3％，增韧剂在酚醛树脂中加入重量比为2－8％，渗透剂在酚醛树脂中加入重量比为3－6％，改性填充剂在酚醛树脂中加入重量比为2－8％，固化剂在酚醛树脂中加入重量比为7－9％。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。
所述的的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。
所述的的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒；改性后的EPS泡沬珠体是为适应更高的阻燃性要求，采用氧化石墨作为阻燃型包覆剂，包覆在常规预发泡的聚苯乙烯珠粒表面的改性可发性聚苯乙烯珠粒，改性后的EPS泡沬珠体的氧指数≤30％，导热系数0.0256W·m-1·K-1。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，或该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，玻璃棉纤维或矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂；该有机硅偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该发泡剂是二氧化碳、双氧水、异戊烷、正戊烷、环己烷、二氯甲烷中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该表面活性剂是吐温－80、聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该渗透剂是甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该增韧剂是聚乙二醇、聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该阻燃剂是三氧化二锑、硫脲、氰尿酰胺中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该改性填充剂是水合氢氧化铝、高岭土、粉煤灰中的一种或多种。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：将酚醛树脂按配方准确称取酚醛树脂和发泡剂、硅溶胶液、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂，改性填充剂、按序依次加入搅拌式快速混合机中，充分混合均匀后为总调液，加入EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂充分掺合后浇注到所需制备模板模具中，浇注温度为20－35℃，用震动、快速捣鼓使料层分布均匀、平整，封闭模具限定空间，放入保温热烘箱，使模腔内温度控制在40－120℃，时间在20－70分钟内，脱模得保温泡沬型材。即制造方式A。
所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：在连续法制造酚醛泡沫塑料板的设备中进行，该设备由混合器、分配器、铺展器、震动、磙压、真空抽吸器、保温热烘箱通道内条形板式输送履带、传送鼓轮、热风机、切割机组成；按树脂配方准确称取酚醛树脂和发泡剂、硅溶胶液、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂、改性填充剂、按序依次加入搅拌式快速混合机中，充分混合均匀后为总调液，再加入EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂充分掺合，混合料液温度控制为20－35℃，经设备分配器定量连续的注入设备铺展器中将料液涂布均匀，再依次通过设备震动器、磙压器、真空抽吸器彻底排除料液中混溶的空气，由条形板式输送履带送入保温热烘箱内、通过热风机加热调控烘箱温度，控制在35－120℃内；烘箱内两输送履带由传送鼓轮持续推进，料液在两输送履带之间空隙的空间内，一边前移一边完成加热、反应、发泡固化的过程，从混合液注入到板材成型时间控制在30－90分钟内；离开输送履带烘箱时，在出口处由切割机切割成所需长度的保温泡沫板材。即制造方式B。
藉由上述技术方案，本发明的优点是：
1、本发明产品将所制备它是以定量酚醛树脂、硅溶胶、EPS泡沬珠粒或改性后的(氧化石墨作为阻燃型包覆剂包覆在预发泡的可发性聚苯乙烯珠粒表面)EPS泡沬珠粒、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维为基础材料，由在酚醛树脂中事先掺合均匀的包括硅溶胶液、EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、发泡剂、表面活性剂、固化剂、阻燃剂、渗透剂、改性剂在内的各种助剂充分、均匀地浸渍为一体的作用下，发泡成型的一种增强的硬质复合型泡沬板。使其具有二种独立气泡的均匀、致密、闭孔率高的微孔构造，同时又因致密地均匀粘结在气泡表面的玻璃棉或矿物棉短纤维的增强作用，使泡沬板既具有EPS容量轻、绝热性好、尺寸稳定性好、吸水率低，对于一般的酸、盐类都有较好的抗化学性等特点，又具有酚醛泡沬耐火性、隔热性，燃烧时只挥发出少量一氧化碳气体，发烟量低、不会熔融、没有滴落物等优良特性，有极高的抗压强度和耐冲击度，抗翘曲、抗厮裂度高，能有效的防止因保温泡沫翘曲致使建筑物外墙和各种保温层开裂和坠落，是一种环境友好、阻燃效果优良、价格合理的新型保温材料。
2、应用本发明方法A，使用各种所需模具，可方便的制取在石化设备、管道、各业空调系统保温、冷芷保温等工业和军工领域内，所使用的各种复合泡沬保温材料，如；块、板、管、异型等，而其具有极高的抗压强度和耐冲击度，抗翘曲、抗厮裂度高，能有效的防止应用范围内因保温泡沫翘曲致保温层开裂和坠落，并为扩展在各保温领域的应用范围提供了新的基础材料。
3、用本发明方法B，在由混合器、铺展器、分配器、震动、磙压、真空抽吸器、条形板式输送履带热烘箱通道、传送鼓轮、热风机、清洗装置、切割机等部分组成连续法制造酚醛泡沫塑料板的设备，可方便的成批量、大规模、连续化生产制取所需规格增强的硬质复合型泡沬板，使其具有EPS容量轻、绝热性好、尺寸稳定性好、吸水率低，对于一般的酸、盐类都有较好的抗化学性等特点，又具有酚醛泡沬耐火性、隔热性，发烟量低、不会熔融、没有滴落物等优良特性，其极高的抗压强度和耐冲击度，抗翘曲、抗厮裂度高的特性，能有效的防止因保温泡沫翘曲致使建筑物外墙和各种保温层开裂和坠落。
4、应用本发明方法A，或B法，采用改性后的EPS泡沬珠体为了有效的提高复合型保温泡沫材料防火性能、降低导热系数低、提高热稳定性；①、氧化石墨(GO)与酚醛树脂(PF)进行原位插层聚合的酚醛树脂作为阻燃型包覆剂，包覆在预发泡的可发性聚苯乙烯(EPS)表面，包覆得到阻燃性可发性聚苯乙烯珠粒(氧指数≤30％，导热系数为0.0256W·m-1·K-1)。
5、应用本发明中的玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、并同时使用玻璃棉或矿物棉棉纤维表面处理剂(有机硅偶联剂)，利用其分子中两种不的官能团，一种与无机材料(玻璃或矿物棉纤维)结合，另一种与有机材料(发泡树脂)结合，使玻璃棉或矿物棉纤维与发泡树脂之间达到有效粘结，使其纤维在发泡过程中致密地均匀粘结在气泡表面，固化后的玻璃棉或矿物棉短纤维对泡沬材料起到增强、增韧，抗压强、耐冲击，抗翘曲、抗厮裂作用，达到增强泡沬材料强度的目的。
6、应用本发明中的发泡剂；因树脂中残留的水分和甲醛有发泡作用，但只能得到不规则的大孔，制备孔结构优良的酚醛泡沫，须添加定量的发泡剂。
7、本发明中的的表面活性剂主要用于提高泡沬闭孔率，增强泡沬的绝热、隔声等性能。
8、本发明中的固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，它可使固化速度与发泡速度相匹配，以确保使气泡发生、膨胀到所需要的程度时完成固化，还可降低泡沬对金属的腐蚀性，另一方面具有增塑的作用。
9、本发明中的改性增韧剂起到对泡沬材料增韧作用，降低泡沬脆性和粉化掉渣度。
10、本发明中的阻燃剂可进一步提高泡沬材料的阻燃性，防止酚醛泡沬在长期暴露在明火、高温环境下发生阴燃和灼烧(无烟燃烧即‘闷烧’)情况。
11、本发明中的改性填充剂可改良泡沬材料的性能，如降低脆性、改善刚性，又可降低成本。
具体实施方式
用下面实施例具体说明本发明，但不是对本发明的限定。
以下实施例均以密度为导热系数0.035W/m﹒k、纤维平均直径5μm、长度3mm、热荷重收缩温度≥2500C、R－热阻值(厚度/导热系数)(20℃)1.08玻璃棉或矿物棉纤维为基料。
实施例1
以重量比为64％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；酚醛树脂中事先均匀的掺合硅溶胶，占酚醛树脂重量比为7％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、玻璃棉纤维占酚醛树脂重量比为15％、玻璃棉纤维表面处理剂0.5％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为8％、增韧剂重量比为2％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％、渗透剂重量比为3％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒。该EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％,。该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，玻璃棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该玻璃棉表面处理剂为有机硅偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷。该发泡剂是二氧化碳。该表面活性剂是吐温－80。该渗透剂是甲醇。该增韧剂是聚乙二醇。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(A)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫管材料(测试数据见表1)。
实施例2
以重量比为57％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为2％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、玻璃棉纤维占酚醛树脂重量比为25％、玻璃棉纤维表面处理剂1.5％、发泡剂重量比为13％、表面活性剂重量比为4％、固化剂重量比为9％、阻燃剂重量比为3％、改性填充剂重量比为8％、渗透剂重量比为6％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒。该EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％,。该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，玻璃棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该玻璃棉表面处理剂为有机硅偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷。该发泡剂是二氧化碳。该表面活性剂是吐温－80。该渗透剂是甲醇。该增韧剂是聚乙二醇。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(A)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫管材料(测试数据见表1)。
实施例3
在所需制备的模具中，以重量比为64％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；酚醛树脂中事先均匀的掺合硅溶胶，占酚醛树脂重量比为8％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、矿物棉棉纤维占酚醛树脂重量比为35％、矿物棉棉纤维表面处理剂0.5％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为9％、改性剂重量比为2％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％，渗透剂重量比为3％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。其中；EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒。EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％,该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷。该发泡剂是二氧化碳。该表面活性剂是吐温－80。该渗透剂是甲醇。该增韧剂是聚乙二醇。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(A)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫管材料(测试数据见表1)。
实施例4
以重量比为49％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为5％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、矿物棉棉纤维占酚醛树脂重量比为45％、矿物棉棉纤维表面处理剂1.5％、发泡剂重量比为13％、表面活性剂重量比为4％、固化剂重量比为7％、改性剂重量比为8％、阻燃剂重量比为3％、改性填充剂重量比为8％、渗透剂重量比为6％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒。该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷。该发泡剂是二氧化碳。该表面活性剂是吐温－80。该渗透剂是甲醇。该增韧剂是聚乙二醇。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(A)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫管材料(测试数据见表1)。
表1为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、测试数据；
实施例5
在所需容器中，以重量比为52.6％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；酚醛树脂中事先均匀的掺合硅溶胶，占酚醛树脂重量比为8％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、玻璃棉纤维占酚醛树脂重量比为50％、玻璃棉纤维表面处理剂0.5％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为7％、改性剂重量比为2％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％、渗透剂重量比为3％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体的氧指数≤30％。该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，玻璃棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该玻璃棉纤维表面处理剂为γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是二氧化碳。该表面活性剂是吐温－80。该渗透剂是甲醇。该增韧剂是聚乙二醇。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板材(测试数据见表2)。
实施例6
在所需容器中，以重量比为49.5％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；酚醛树脂中事先均匀的掺合硅溶胶，占酚醛树脂重量比为8％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、矿物棉纤维占酚醛树脂重量比为60％、矿物棉棉纤维表面处理剂0.5％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为9％、改性剂重量比为2％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％、渗透剂重量比为3％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体的氧指数≤30％。该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是二氧化碳。该表面活性剂是吐温－80。该渗透剂是甲醇。该增韧剂是聚乙二醇。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板材(测试数据见表2)。
实施例7
在所需容器中，以重量比为43％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为5％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、玻璃棉纤维占酚醛树脂重量比为70％，玻璃棉纤维表面处理剂1.5％、发泡剂重量比为13％、表面活性剂重量比为4％、固化剂重量比为8％、改性剂重量比为8％、阻燃剂重量比为3％。改性填充剂重量比为8％，渗透剂重量比为6％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体的氧指数≤30％。该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，玻璃棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该玻璃棉纤维表面处理剂为γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是环己烷。该表面活性剂是聚乙二醇2000。该渗透剂是乙二醇。该增韧剂是邻苯二甲酸二辛酯。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板材(测试数据见表2)。
实施例8
在所需容器中，以重量比为41％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为5％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为5％、矿物棉纤维占酚醛树脂重量比为80％，玻璃棉或矿物棉棉纤维表面处理剂1.5％、发泡剂重量比为13％、表面活性剂重量比为4％、固化剂重量比为9％、改性剂重量比为8％、阻燃剂重量比为3％。改性填充剂重量比为8％，渗透剂重量比为6％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体的氧指数≤30％。该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是环己烷。该表面活性剂是聚乙二醇2000。该渗透剂是乙二醇。该增韧剂是邻苯二甲酸二辛酯。该阻燃剂是三氧化二锑。该改性填充剂是水合氢氧化铝。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板材(测试数据见表2)。
表2为实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、测试数据；
实施例9
在所需容器中，以重量比为50％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为1％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为3％、玻璃棉纤维占酚醛树脂重量比为70％、玻璃棉或矿物棉棉纤维表面处理剂1.0％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为8％、改性剂重量比为1％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％，渗透剂重量比为1％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒。该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，玻璃棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该玻璃棉表面处理剂为有机硅偶联剂γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是双氧水。该表面活性剂是聚丙烯酰胺。该渗透剂是乙醇。该增韧剂是邻苯二甲酸二辛酯。该阻燃剂是二氰基酰胺。该改性填充剂是粉煤灰。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板(测试数据见表3)。
实施例10
在所需容器中，以重量比为45％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为1％、EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为3％、矿物棉纤维占酚醛树脂重量比为90％、矿物棉纤维表面处理剂1.0％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为8％、改性剂重量比为1％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％，渗透剂重量比为1％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒。该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是双氧水。该表面活性剂是聚丙烯酰胺。该渗透剂是乙醇。该增韧剂是邻苯二甲酸二辛酯。该阻燃剂是二氰基酰胺。该改性填充剂是粉煤灰。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板(测试数据见表3)。
实施例11
在所需容器中，以重量比为份50％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为1％、改性后的EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为3％、玻璃棉纤维占酚醛树脂重量比为70％、玻璃棉纤维表面处理剂1.0％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为8％、改性剂重量比为1％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％、渗透剂重量比为1％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，改性后的EPS泡沬珠体是为适应更高的阻燃性要求，采用氧化石墨作为阻燃型包覆剂，包覆在常规预发泡的聚苯乙烯珠粒表面的改性可发性聚苯乙烯珠粒，改性后的EPS泡沬珠体的氧指数≤30％，导热系数0.0256W·m-1·K-1。该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，玻璃棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该玻璃棉表面处理剂为有机硅偶联剂γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是双氧水。该表面活性剂是聚丙烯酰胺。该渗透剂是乙醇。该增韧剂是邻苯二甲酸二辛酯。该阻燃剂是二氰基酰胺。该改性填充剂是粉煤灰。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板(测试数据见表3)
实施例12
在所需容器中，以重量比为45％的酚醛树脂为酚醛发泡树脂胶；在酚醛树脂中事先均匀掺合的硅溶胶占酚醛树脂重量比为1％、改性后的EPS泡沬珠体占酚醛树脂重量比为3％、矿物棉纤维占酚醛树脂重量比为90％、矿物棉纤维表面处理剂1.0％、发泡剂重量比为10％、表面活性剂重量比为2％、固化剂重量比为8％、改性剂重量比为1％、阻燃剂重量比为1％、改性填充剂重量比为2％、渗透剂重量比为1％。
该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，树脂粘度500－8500mpa.s/25℃；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10。该改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，改性后的EPS泡沬珠体是为适应更高的阻燃性要求，采用氧化石墨作为阻燃型包覆剂，包覆在常规预发泡的聚苯乙烯珠粒表面的改性可发性聚苯乙烯珠粒，改性后的EPS泡沬珠体的氧指数≤30％，导热系数0.0256W·m-1·K-1。该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，矿物棉纤维经机械粉碎为长度约2-12mm纤维。该矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷。该发泡剂是双氧水。该表面活性剂是聚丙烯酰胺。该渗透剂是乙醇。该增韧剂是邻苯二甲酸二辛酯。该阻燃剂是二氰基酰胺。该改性填充剂是粉煤灰。该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，按照按重量比包括98％的硫酸12％、85％的磷酸12.5％、94％的对甲苯磺酸35％、65％的苯酚磺酸12.5％和28％水所组成。
应用本发明制造方式(B)的设备和工艺条件，制备所需的复合型保温泡沫板(测试数据见表3)。
表3为实施例9、实施例10、实施例11、实施例12、测试数据；
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (13)

1.一种制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：它是以酚醛树脂、硅溶胶、EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维为基础材料；由在酚醛树脂中事先掺合均匀的包括发泡剂、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂、改性填充剂各种助剂按配比制作为总调液，在其中均匀的掺合进EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂，发泡成型的一种增强的硬质复合泡沬材料；其中：硅溶胶在酚醛树脂中加入重量比为≤8％，EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体在酚醛树脂中加入重量比为≤5％，玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维在酚醛树脂中加入重量比为≤90％，玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂在酚醛树脂中加入重量比为0.5－1.5％，发泡剂在酚醛树脂中重量比为10－13％，表面活性剂在酚醛树脂中加入重量比为2－4％，阻燃剂在酚醛树脂中加入重量比为1－3％，增韧剂在酚醛树脂中加入重量比为2－8％，渗透剂在酚醛树脂中加入重量比为3－6％，改性填充剂在酚醛树脂中加入重量比为2－8％，固化剂在酚醛树脂中加入重量比为7－9％；
该硅溶胶的粒径为25～30nm，SiO2质量分数为30％，pH值为9～10；
该EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体的粒度≤26目，固含量为1.5-12.1％；其中，EPS泡沬珠体是采用常规的含有发泡剂的聚苯乙烯珠粒；改性后的EPS泡沬珠体是为适应更高的阻燃性要求，采用氧化石墨作为阻燃型包覆剂，包覆在常规预发泡的聚苯乙烯珠粒表面的改性可发性聚苯乙烯珠粒，改性后的 EPS泡沬珠体的氧指数≤30％，导热系数0.0256W·m-1·K-1。
2.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该酚醛树脂为热固性酚醛发泡树脂胶，树脂固含量为35-86％，25℃时的树脂粘度500－8500mPa·s；用对甲基苯磺酰胺6％水溶液，调节胶液pH值至7－8。
3.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该玻璃棉纤维是用离心方法生产的玻璃棉，或该矿物棉纤维是火焰方法生产的矿物棉，玻璃棉纤维或矿物棉纤维经机械粉碎后的长度为2-12mm。
4.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂为有机硅偶联剂；该有机硅偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该发泡剂是二氧化碳、双氧水、异戊烷、正戊烷、环己烷、二氯甲烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该表面活性剂是聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料 的方法，其特征在于：该渗透剂是甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该增韧剂是聚乙二醇、聚氧乙烯醚、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该阻燃剂是三氧化二锑、硫脲、氰尿酰胺中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该改性填充剂是水合氢氧化铝、高岭土、粉煤灰中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：该固化剂为无机酸和有机酸的复合使用，其中，98％的硫酸:85％的磷酸:94％的对甲苯磺酸:65％的苯酚磺酸:水的重量比为12％:12.5％:35％:12.5％:28％。
12.根据权利要求1至11任一项所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：将酚醛树脂按配方准确称取酚醛树脂和发泡剂、硅溶胶液、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂，改性填充剂、按序依次加入搅拌式快速混合机中，充分混合均匀后为总调液，加入EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂充分掺合后浇注到所需制备模板模具中，浇注温度为20－35℃，用震动、快速捣鼓使料层分布均匀、平整，封闭模具限定空间， 放入保温热烘箱，使模腔内温度控制在40－120℃，时间在20－70分钟内，脱模得保温泡沬型材。
13.根据权利要求1至11任一项所述的制造抗压、抗翘曲、憎水、阻燃保温泡沫材料的方法，其特征在于：在连续法制造酚醛泡沫塑料板的设备中进行，该设备由混合器、分配器、铺展器、震动、磙压、真空抽吸器、保温热烘箱通道内条形板式输送履带、传送鼓轮、热风机、切割机组成；按树脂配方准确称取酚醛树脂和发泡剂、硅溶胶液、玻璃棉或矿物棉纤维表面处理剂、表面活性剂、阻燃剂、增韧剂、渗透剂、改性填充剂、按序依次加入搅拌式快速混合机中，充分混合均匀后为总调液，再加入EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠体、玻璃棉短纤维或矿物棉短纤维、固化剂充分掺合，混合料液温度控制为20－35℃，经设备分配器定量连续的注入设备铺展器中将料液涂布均匀，再依次通过设备震动器、磙压器、真空抽吸器彻底排除料液中混溶的空气，由条形板式输送履带送入保温热烘箱内、通过热风机加热调控烘箱温度，控制在35－120℃内；烘箱内两输送履带由传送鼓轮持续推进，料液在两输送履带之间空隙的空间内，一边前移一边完成加热、反应、发泡固化的过程，从混合液注入到板材成型时间控制在30－90分钟内；离开输送履带烘箱时，在出口处由切割机切割成所需长度的保温泡沫板材。
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