CN105544755B - 一种低导热a级不燃三明治保温板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低导热A级不燃三明治保温板及其制作方法，该保温板是由下层板、中间芯层和上层板复合构成，上、下层板均为高强纤维水泥板或高强硅酸钙板或水泥毡料，中间芯层采用真金板或者是由矿棉条/矿棉毡与改性聚氨酯硬泡的组合体，所述改性聚氨酯硬泡是由以下重量份的原料：多元醇物料、乙二胺聚氧化丙烯四醇、三聚氰胺、三乙烯二胺溶液、二氯乙烷、多烷氧基醚共聚物、三氯乙基磷酸酯和异氰酸酯配制而成。本发明的保温板通过有机与无机材料的优势互补，能够叠加增效、达到理想的保温节能技术功效，其防火等级可达A级，实现了既保温节能又防火阻燃的实用技术效果。
Description
技术领域
本发明属于节能建材领域，具体涉及一种低导热A级不燃三明治保温板及其制作方法。
背景技术
在国内，建筑节能墙体隔热保温己成为建筑业的一项强制性标准。通常建筑物墙体隔热保温技术措施基本上采用在建筑物外墙粉喷、粘贴或外挂保温层的方法，受材料特性、工艺、气候、施工质量的影响，多数建筑物的保温层难与主体结构同寿命。同时存在一些保温性能好的材料防火性能差，而防火性能好的材料吸水性强，而吸水后的保温层不仅容易丧失隔热保温功能，甚至出现开裂、空鼓、脱落、伤人事故，导致建筑节能失效等诸多问题，而且这些保温技术措施还存在需单独施工、施工繁杂、工期拉长、造价增高、质量难控、安全隐患多、使用寿命短、后期维护维修困难、二次装修代价大等弊端。因此现有技术中有将金属薄板、玻纤水泥布、矿棉板等材料与聚氨酯硬泡板等保温材料分层复合，这种复合保温板力学性能差，阻燃效果不理想，内芯经不住高温灼烤，无法满足更高防火标准要求；也有将聚氨酯泡沫板双面敷合水泥胶浆等材料作为复合保温板使用，但这种保温板制作工艺复杂，容易吸水开裂造成保温性能下降，且制作时需要凝固养护28天方能出厂，导致生产周期长，占用厂地大，工业化生产水平低，投资和生产成本较大。
发明内容
本发明的目地是提供一种集防火阻燃与节能保温于一体、工业化生产效率高、成本低、应用范围广的低导热A级不燃三明治保温板及其制作方法。
实现本发明的目的所采取的技术方案是：该保温板由下层板、中间芯层和上层板复合构成，上、下层板均为高强纤维水泥板或高强硅酸钙板或水泥毡料，其中，中间芯层采用真金板或者是由矿棉条/矿棉毡与改性聚氨酯硬泡的组合体，所述改性聚氨酯硬泡是由以下重量份的原料配比配制而成：多元醇物料55～95份、乙二胺聚氧化丙烯四醇5～40份、三聚氰胺4～8份、三乙烯二胺溶液0.2～0.8份、二氯乙烷15～25份、多烷氧基醚共聚物1～3份、三氯乙基磷酸酯5～20份、异氰酸酯 44～88份，所述矿棉条采用间隔排列与下层板粘合连接，间隔排列间距为5～55毫米，其间隔部位设有纵横布设的加强条，矿棉条与加强条的上表面及空隙部位通过填充的改性聚氨酯硬泡与上层板连接，所述矿棉毡为带有若干通孔的毡料，其下表面与下层板粘合连接，通孔内设有加强条，矿棉毡与加强条的上表面及通孔内的空隙部位通过填充的改性聚氨酯硬泡与上层板连接。
所述矿棉条为顺向棉纤维的横截面切条，切条的厚度为20～80毫米，宽度为60～500毫米。
所述矿棉毡的厚度为20～80毫米。
所述加强条为改性聚氨酯硬泡固化制品。
所述上、下层板的厚度均为5～15毫米，中间芯层的厚度为30～100毫米。
所述低导热A级不燃三明治保温板分为A、B、C三种类型的板材,其中：
(一) A板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1，将上、下层板分别置放在保温板生产设备输送装置的上履带和下履带上，上、下履带同步移动，下层板通过下履带输送至涂胶工位，由涂胶机对下层板的上表面喷涂一层防水胶，当环境温度低于15℃时需通过设备上设置的加热装置对其板面进行加热处理，加热温度控制在15℃～60℃；
步骤2，将涂胶后的下层板输送至中间芯层铺设填充工位，由人工在下层板的上表面间隔铺设矿棉条或矿棉毡，再将加强条铺设在矿棉条的间隔处或矿棉毡上的通孔内；
步骤3，制备改性聚氨酯硬泡浇注料，按照所述配比将多元醇物料、乙二胺聚氧化丙烯四醇、三聚氰胺、三乙烯二胺溶液、二氯乙烷、多烷氧基醚共聚物、三氯乙基磷酸酯分别通过高精度计量泵、高压泵输送至搅拌釜内进行高速搅拌混合，混合均匀后，再将混合后的物料与异氰酸酯按照重量比1.9～2.2:1的比例输送至高压雾化发泡机中进行发泡，制成改性聚氨酯硬泡浇注料；
步骤4，将制备的改性聚氨酯硬泡浇注料，通过设置在生产线两侧的自动喷头，均匀浇注在已铺放有矿棉条或矿棉毡以及加强条的下层板上，并浇注填满所有空隙，制成混合体板材；
步骤5，将混合体板材输送到复合工位，由输送装置的上履带将上层板复合在混合体板材上，利用改性聚氨酯硬泡自身的粘接性能与其粘接为一体，制成半成品保温板；
步骤6，将半成品保温板按照常规工艺方法对板材进行压型、固化、挤出工序后，再输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的A板成品。
(二) B板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1：将下层板置放在预先制好的模板架上，利用喷胶机在其上表面喷涂一层防水胶，由人工在胶层上覆盖粘接间隔排列的矿棉条和纵横置放在矿棉条间隔处的加强条作为混合料芯层，再在混合料芯层的上表面喷涂一层防水胶，然后将上层板覆盖粘接在其上，形成半成品的复合保温板，随后在模架上以叠压的方式继续重复制作复合保温板，垒积至15～25层后，在常温下固化3～8小时；
步骤2：将固化成型的半成品复合保温板利用吊装设备将其分层置放在保温板生产设备的输送装置上，连续输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的B板成品。
(三) C板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1：将下层板置放在预先制好的模板架上，利用喷胶机在其上表面喷涂一层防水胶，由人工在胶层上覆盖粘接真金板，再在真金板的上表面喷涂一层防水胶，然后将上层板覆盖粘接在其上，形成半成品的复合保温板，随后在模架上以叠压的方式继续重复制作复合保温板，垒积至15～25层后，在常温下固化3～8小时；
步骤2：将固化成型的半成品复合保温板利用吊装设备将其分层置放在保温板生产设备的输送装置上，连续输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的C板成品。
在本发明中，保温板的芯层采用了无机材料与有机材料的结合体，能够将无机材料与有机材料的优势进行互补，使其叠加增效、达到A级不燃的实用技术效果。本案中A板的芯层使用的有机材料是改性聚氨酯硬泡浇注料，聚氨酯是一种高分子热固型聚合物，也是目前工业化保温材料导热系数最小，防水性能、粘结性最好的一种材料。该材料的导热系数一般在0.018—0.024W/(M.K)之间，其隔热保温效果是聚苯乙烯泡沫的一倍，但美中不足的是聚氨酯的燃烧性能为B1-B2级可燃材料，按照国家最新防火规范要求其应用有着局限性。芯层使用的无机材料采用的是矿棉材料，这些材料的导热系数为0.038w/(M.K)，虽然阻燃性能好，但其吸水性极强，吸水后副作用大。本发明正是通过在保温板的中间芯层上将有机材料与无机材料结合为一体，一方面可充分利用聚氨酯硬泡材料的防水、粘结力强的特性，以弥补矿棉材料的吸水问题，另一方面又可利用矿棉A级不燃的阻燃性能，用以弥补聚氨酯硬泡材料阻燃性能不理想的缺陷，通过采用有机与无机材料的有效结合，使其优势互补，能够达到叠加增效的最佳技术效果。
按照上述方案制成的低导热A级不燃三明治保温板，其有益效果是：
1、本发明保温板的中间芯层材料，通过采用有机与无机材料结合，使其优势互补，达到叠加增效的最佳技术效果。其制出的保温板的导热系数为0.025～0.030W/(M.K)，不仅改善了保温板的防水耐候性能，而且大大提高了保温板的防火等级，其防火等级可达A2级，实现了既保温节能又防火阻燃的实用技术效果。
2、本发明保温板的中间芯层结构，通过采用矿棉条或矿棉毡的铺设，加之增加的加强条，以及浇注填充的改性聚氨酯硬泡，能使保温板的上、下板层间的整体粘接更有韧性，其抗压强度和层间接合强度都比普通材料高，使保温板的粘结强度、耐久性、抗冲击力强度更高，抗弯荷载大于5000N，耐冲击强度10J，拉伸粘结强度大于0.25MPa，能够满足国家建筑标准、节能标准以及安全标准的要求。
3、本发明中C板的芯层采用的是真金板，真金板是运用高分子技术直接将有机材料与无机材料结合而制造出的兼具两者优点的保温板，该板有着优异的保温性能，能够达到A级不燃的防火效果，具有良好抗压强度、抗冲击及稳定性，而且取材环保，无有害物质挥发，不分解不霉变及抗水、防潮、耐冻融、防渗透、自重轻，能够减轻建筑荷载，提高粘贴安全性等特点。
4、本发明保温板的力学结构合理，与混凝土有较好协调性。既可作为薄壁剪力墙或柱、梁现场浇注混凝土部位的免拆复合保温外模板使用，又可作为外墙保温装饰板使用。在建筑主体施工的同时可直接构筑与建筑主体内外墙体保温同步形成，省略了外墙保温工程的单独施工，多重作用的效果使结构与保温节能一步到位，而且能够缩短建设周期，大幅度降低工程综合造价，具有多用功效、节能环保、防脱落、长寿命、免维护、装饰美观等特点。
5、本发明的生产制作采用流水线作业，工业化生产效率高，产品无养护凝固周期，制出的保温板可任意切割形状和大小，满足不同施工需求，下线即可使用，省略了外墙保温工程的现场制配和多次批抹，具有省工省时，占用场地小，节省投资，降低成本的优点。
附图说明
图1是本发明中有矿棉条的A板结构示意图；
图2是本发明中有矿棉毡的A板结构示意图；
图3是本发明中B板的结构示意图；
图4是本发明中C板的结构示意图。
具体实施方式
参看图1、图2、图3、图4，图中的标号分别为：上层板1、中间芯层2、下层板3、改性聚氨酯硬泡2-1、矿棉条2-2、加强条2-3、矿棉毡2-4、真金板2-5。
本发明的低导热A级不燃三明治保温板是由上层板1、中间芯层2和下层板3复合构成，上层板1和下层板3均为高强纤维水泥板或高强硅酸钙板或水泥毡料，其厚度均为5～15毫米，中间芯层采用真金板2-5，或者是由矿棉条2-2或矿棉毡2-4与改性聚氨酯硬泡2-1的组合体，其厚度为30～100毫米，所述改性聚氨酯硬泡2-1是由以下重量份的原料配比配制而成：多元醇物料55～95份、乙二胺聚氧化丙烯四醇5～40份、三聚氰胺4～8份、三乙烯二胺溶液0.2～0.8份、二氯乙烷15～25份、多烷氧基醚共聚物1～3份、三氯乙基磷酸酯5～20份、异氰酸酯 44～88份；所述矿棉条2-2为顺向棉纤维的横截面切条，切条的厚度为20～80毫米，宽度为60～500毫米，该矿棉条2-2采用间隔排列与下层板3粘合连接，间隔排列间距为5～55毫米，其间隔部位设有纵横布设的加强条2-3，矿棉条2-2与加强条2-3的上表面及空隙部位通过填充的改性聚氨酯硬泡2-1与上层板1连接；所述矿棉毡2-4为带有若干通孔的毡料，厚度为20～80毫米，其下表面与下层板3粘合连接，通孔内设有加强条2-3，矿棉毡2-4与加强条2-3的上表面及通孔内的空隙部位通过填充的改性聚氨酯硬泡2-1与上层板1连接。所述加强条2-3为改性聚氨酯硬泡固化制品。
下面结合实施例对本发明中低导热A级不燃三明治保温板及其制作方法做进一步说明。
实施例1
所述改性聚氨酯硬泡是由以下重量份的原料配比配制而成：多元醇物料55份、乙二胺聚氧化丙烯四醇5份、三聚氰胺4份、三乙烯二胺溶液0.2份、二氯乙烷15份、多烷氧基醚共聚物1份、三氯乙基磷酸酯5份、异氰酸酯 44份；
实施例2
所述改性聚氨酯硬泡是由以下重量份的原料配比配制而成：多元醇物料75份、乙二胺聚氧化丙烯四醇30份、三聚氰胺6份、三乙烯二胺溶液0.5份、二氯乙烷20份、多烷氧基醚共聚物2份、三氯乙基磷酸酯12份、异氰酸酯 66份；
实施例3
所述改性聚氨酯硬泡是由以下重量份的原料配比配制而成：多元醇物料95份、乙二胺聚氧化丙烯四醇40份、三聚氰胺8份、三乙烯二胺溶液0.8份、二氯乙烷25份、多烷氧基醚共聚物3份、三氯乙基磷酸酯20份、异氰酸酯 88份；
本发明的低导热A级不燃三明治保温板分为A、B、C三种类型的板材,其中：
(一) A板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1，将上层板1和下层板3分别置放在保温板生产设备输送装置的上履带和下履带上，上、下履带同步移动，下层板3通过下履带输送至涂胶工位，由涂胶机对下层板3的上表面喷涂一层防水胶，当环境温度低于15℃时需通过设备上设置的加热装置对其板面进行加热处理，加热温度控制在15℃～60℃；
步骤2，将涂胶后的下层板3输送至中间芯层铺设填充工位，由人工在下层板3的上表面间隔铺设矿棉条2-2或矿棉毡2-4，再将加强条2-3铺设在矿棉条2-2的间隔处或矿棉毡2-4上的通孔内；
步骤3，制备改性聚氨酯硬泡浇注料，按照所述配比将多元醇物料、乙二胺聚氧化丙烯四醇、三聚氰胺、三乙烯二胺溶液、二氯乙烷、多烷氧基醚共聚物、三氯乙基磷酸酯分别通过高精度计量泵、高压泵输送至搅拌釜内进行高速搅拌混合，混合均匀后，再将混合后的物料与异氰酸酯按照重量比1.9～2.2:1的比例输送至高压雾化发泡机中进行发泡，制成改性聚氨酯硬泡浇注料；
步骤4，将制备的改性聚氨酯硬泡浇注料，通过设置在生产线两侧的自动喷头，均匀浇注在已铺放有矿棉条2-2或矿棉毡2-4以及加强条2-3的下层板3上，并浇注填满所有空隙，制成混合体板材；
步骤5，将混合体板材输送到复合工位，由输送装置的上履带将上层板1复合在混合体板材上，利用改性聚氨酯硬泡2-1自身的粘接性能与其粘接为一体，制成半成品保温板；
步骤6，将半成品保温板按照常规工艺方法对板材进行压型、固化、挤出工序后，再输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的A板成品。
(二) B板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1：将下层板3置放在预先制好的模板架上，该模板架为常规的框架式结构，利用喷胶机在其上表面喷涂一层防水胶，由人工在胶层上覆盖粘接间隔排列的矿棉条2-2和纵横置放在矿棉条间隔处的加强条2-3作为混合料芯层，再在混合料芯层的上表面喷涂一层防水胶，然后将上层板1覆盖粘接在其上，形成半成品的复合保温板，随后在模架上以叠压的方式继续重复制作复合保温板，垒积至15～25层后，在常温下固化3～8小时；
步骤2：将固化成型的半成品复合保温板利用吊装设备将其分层置放在保温板生产设备的输送装置上，连续输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的B板成品。
(三) C板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1：将下层板3置放在预先制好的模板架上，该模板架为常规的框架式结构，利用喷胶机在其上表面喷涂一层防水胶，由人工在胶层上覆盖粘接真金板2-5，再在真金板2-5的上表面喷涂一层防水胶，然后将上层板1覆盖粘接在其上，形成半成品的复合保温板，随后在模架上以叠压的方式继续重复制作复合保温板，垒积至15～25层后，在常温下固化3～8小时；
步骤2：将固化成型的半成品复合保温板利用吊装设备将其分层置放在保温板生产设备的输送装置上，连续输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的C板成品。
按照本发明的方法制作的低导热A级不燃三明治保温板，其制作的A、B、C三种类型的板均可作为保温模板，也可作为外墙保温装饰板，制作外墙保温装饰板的方法是：将制成的低导热A级不燃三明治保温板的成品转送至喷漆生产线，按公知的常规方法先对保温板进行除尘烘干，其烘干温度45℃～85℃，烘干时间3～10分钟，然后再进行底漆和面漆的喷涂，经溜平和干燥固化后，即为外墙保温装饰板成品。
本发明的保温板能够作为现浇混凝土板、柱、梁外模板使用，既能保温又可替代模板、免拆卸，省工、省时、省力、省资源；同时又可工厂化制作成外墙保温装饰板使用，上述用途均可现场安装，能够大大缩短施工工期，大幅度降低工程综合造价。
本发明的保温板作为薄壁剪力墙或柱、梁现场浇注混凝土部位的免拆复合保温外模板时，其安装方法是：在排模前先将本发明的保温板打孔，穿预埋螺栓连接件，所述预埋螺栓连接件是由尼龙或高分子材料或金属镀锌材料制成，长度为100～150毫米，直径8～12毫米，所述预埋连接件的螺栓，其外端为沉头或平头，直径是30-50毫米，厚度为3～5毫米，螺栓内端带有2-4个羊角或十字架形状爪钩，爪长为10～15毫米，用于连接时更加牢固不易松动。安装与现有施工方法基本相同。
本发明的保温板作为保温装饰板的安装方法是：保温装饰板的安装釆用钉、粘共用的方法施工，并做好分格缝的处理。从结构上连为一体，同时做好防水设计和处理，将密封胶、防水剂在分格缝及窗台等易于渗水部位作防水处理，防止雨水潮气的侵渗，保证机械固定系统不会锈蚀，保温层保持干燥。本发明的保温装饰板可进行工厂化制作，现场装配安装，既可作为建筑物体外墙保温装饰一体板使用，又可作为建筑节能保温改造使用，实现了保温、装饰的双重技术效果。节能、环保、节省工期。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。
Claims (4)
1.一种低导热A级不燃三明治保温板，是由下层板、中间芯层和上层板复合构成，上、下层板均为高强纤维水泥板或高强硅酸钙板或水泥毡料，其特征在于：中间芯层采用矿棉条/矿棉毡与改性聚氨酯硬泡的组合体，所述改性聚氨酯硬泡是由以下重量份的原料配比配制而成：多元醇物料55～95份、乙二胺聚氧化丙烯四醇5～40份、三聚氰胺4～8份、三乙烯二胺溶液0.2～0.8份、二氯乙烷15～25份、多烷氧基醚共聚物1～3份、三氯乙基磷酸酯5～20份、异氰酸酯 44～88份；
所述矿棉条采用间隔排列与下层板粘合连接，间隔排列间距为5～55毫米，其间隔部位设有纵横布设的加强条，矿棉条与加强条的上表面及空隙部位通过填充的改性聚氨酯硬泡与上层板连接；
所述矿棉毡为带有若干通孔的毡料，其下表面与下层板粘合连接，通孔内设有加强条，矿棉毡与加强条的上表面及通孔内的空隙部位通过填充的改性聚氨酯硬泡与上层板连接；
所述加强条为改性聚氨酯硬泡固化制品；
所述低导热A级不燃三明治保温板分为A、B型的板材,其中：
(一) A板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1，将上、下层板分别置放在保温板生产设备输送装置的上履带和下履带上，上、下履带同步移动，下层板通过下履带输送至涂胶工位，由涂胶机对下层板的上表面喷涂一层防水胶，当环境温度低于15℃时需通过设备上设置的加热装置对其板面进行加热处理，加热温度控制在15℃～60℃；
步骤2，将涂胶后的下层板输送至中间芯层铺设填充工位，由人工在下层板的上表面间隔铺设矿棉条或矿棉毡，再将加强条铺设在矿棉条的间隔处或矿棉毡上的通孔内；
步骤3，制备改性聚氨酯硬泡浇注料，按照所述配比将多元醇物料、乙二胺聚氧化丙烯四醇、三聚氰胺、三乙烯二胺溶液、二氯乙烷、多烷氧基醚共聚物、三氯乙基磷酸酯分别通过高精度计量泵、高压泵输送至搅拌釜内进行高速搅拌混合，混合均匀后，再将混合后的物料与异氰酸酯按照重量比1.9～2.2:1的比例输送至高压雾化发泡机中进行发泡，制成改性聚氨酯硬泡浇注料；
步骤4，将制备的改性聚氨酯硬泡浇注料，通过设置在生产线两侧的自动喷头，均匀浇注在已铺放有矿棉条或矿棉毡以及加强条的下层板上，并浇注填满所有空隙，制成混合体板材；
步骤5，将混合体板材输送到复合工位，由输送装置的上履带将上层板复合在混合体板材上，利用改性聚氨酯硬泡自身的粘接性能与其粘接为一体，制成半成品保温板；
步骤6，将半成品保温板按照常规工艺方法对板材进行压型、固化、挤出工序后，再输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的A板成品；
(二) B板的制作方法是按以下步骤进行：
步骤1：将下层板置放在预先制好的模板架上，利用喷胶机在其上表面喷涂一层防水胶，由人工在胶层上覆盖粘接间隔排列的矿棉条和纵横置放在矿棉条间隔处的加强条作为混合料芯层，矿棉条与加强条的上表面及空隙部位填充有改性聚氨酯硬泡，再在混合料芯层的上表面喷涂一层防水胶，然后将上层板覆盖粘接在其上，形成半成品的复合保温板，随后在模架上以叠压的方式继续重复制作复合保温板，垒积至15～25层后，在常温下固化3～8小时；
步骤2：将固化成型的半成品复合保温板利用吊装设备将其分层置放在保温板生产设备的输送装置上，连续输送至切割工位，由切割装置切割成需要的尺寸，即制成低导热A级不燃三明治保温板的B板成品。
2.根据权利要求1所述的低导热A级不燃三明治保温板，其特征在于：所述矿棉条为顺向棉纤维的横截面切条，切条的厚度为20～80毫米，宽度为60～500毫米。
3.根据权利要求1所述的低导热A级不燃三明治保温板，其特征在于：所述矿棉毡料的厚度为20～80毫米。
4.根据权利要求1所述的低导热A级不燃三明治保温板，其特征在于：所述上、下层板的厚度均为5～15毫米，中间芯层的厚度为30～100毫米。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171027 |
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