CN105838024A - 一种建筑外墙板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂100～105份，环氧树脂20～30份，聚苯乙烯12～15份，丁苯橡胶5～8份，硅烷偶联剂0.9～1.2份，玻璃纤维3～6份，重质碳酸钙36～39份，无机中空微球17～20份，膨胀珍珠岩22～25份，发泡剂20～30份，发泡助剂5～10份，氢氧化镁27～30份，防老剂2～3份。改性酚醛树脂的制备方法如下：将对苯二酚与氯磷酸二苯酯进行反应得到第一物料；将第一物料和5‑羟甲基糠醛进行反应得到第二物料；将第二物料和硼酸、酸化处理后的钼酸铵进行反应得到改性酚醛树脂。

Description

一种建筑外墙板
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种建筑外墙板。
背景技术
当前，我国建筑总能耗已经超过一次能源消费总量的30％，居耗能首位，而且建筑用能占我国能源消费量的比例仍在逐年上升，建筑节能已成为全社会节能的重点领域之一，其中建筑外墙节能保温是现在建筑节能降耗的重点之一。但现有的建筑外墙板往往防火性能差，粘接强度低，难以符合当下对建筑外墙板的需要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种建筑外墙板，防火耐高温性能优异，粘接强度高，硬度高，耐压缩性能好。
本发明提出的一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂100～105份，环氧树脂20～30份，聚苯乙烯12～15份，丁苯橡胶5～8份，硅烷偶联剂0.9～1.2份，玻璃纤维3～6份，重质碳酸钙36～39份，无机中空微球17～20份，膨胀珍珠岩22～25份，发泡剂20～30份，发泡助剂5～10份，氢氧化镁27～30份，防老剂2～3份。
优选地，防火粘连层的原料中，改性酚醛树脂的制备方法如下：
S1、将对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料；
S2、将第一物料和5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值，升温，保温得到第二物料；
S3、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
S4、将第二物料和第三物料混合均匀，升温，再加入硼酸，保温，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S1中，按重量份将14～17份对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将35～38份氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入4～7份三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料。
四氢呋喃和甲苯未参加反应进行，仅作为溶剂、沉淀剂和清洗剂，无需限定用量。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S1中，将对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为2～2.5h，接着升温至68～72℃，回流6～8h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S2中，第一物料和5-羟甲基糠醛的重量比为440～445：125～128。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S2中，按重量份将440～445份第一物料和125～128份5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值为2～3，升温至78～82℃，保温2～3h得到第二物料。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S3中，盐酸的浓度为3～4mol/L，钼酸铵和盐酸的重量比为7～10：3～4。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S4中，将第二物料和第三物料混合均匀，升温至118～122℃，再加入硼酸，保温2.5～3.5h，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
优选地，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S4中，第二物料、第三物料、硼酸的重量比为107～110：7～10：8～11。
本发明采用对苯二酚和氯磷酸二苯酯进行反应，使氯磷酸二苯酯易于脱去氯原子，从而接在对苯二酚的酚羟基上，同时得到氯化氢，在反应过程中加入三乙胺，促使反应方程式向右进行，提高对苯二酚和氯磷酸二苯酯的反应速度，所得第一物料既含有酚羟基，又含有磷酸二苯酯基团；接着将第一物料和5-羟甲基糠醛进行反应，通过调节溶液pH值为2～3，升温至78～82℃，保温2～3h，成功使第一物料上邻位或间位上得到羟甲基生成第二物料，当溶液pH值、温度不在该区间内时，会导致第一物料和5-羟甲基糠醛无法反应得到第二物料；接着将第二物料和钼酸、硼酸进行反应，升温至118～122℃，保温2.5～3.5h，维持pH值为2～3，使硼原子和钼原子成功加入酚醛树脂的主链中，从而达到硼、钼改性酚醛树脂的目的。
由于所得改性酚醛树脂中含有磷酸二苯酯基团，提高了改性酚醛树脂中磷原子含量，使本发明在燃烧过程中，由于C-C键的键能大于C-P的键能要大，受热能力差的含磷化合物率先分解出磷酸以及多种有机膦酸起到覆盖作用，还引起多羟基聚合物脱水形成隔热、隔氧的残炭层，阻止热量向内部传递，同时改性酚醛树脂中还引入B-O键和Mo-O键连接苯环，其键能比C-C键大得多，改性酚醛树脂中形成含有钼、硼的三维交联网状结构，交联点多，从而达到致密交联的网状结构，大幅提高了改性酚醛树脂防火耐热性能；改性酚醛树脂中苯环作为刚性基团，而P-O键、B-O键柔顺性较高，苯环与P-O键、B-O键相互配合，使改性酚醛树脂的刚性和柔性达到平衡，一方面使改性酚醛树脂耐水、耐热和耐压缩性能得到增强，改善改性酚醛树脂的附着力，另一方面使改性酚醛树脂的冲击韧性得到提高，使改性酚醛树脂适于作为防火粘连层；而采用5-羟甲基糠醛提供甲醛基，使改性酚醛树脂中还含有大量未参与反应的羟基，这部分羟基彼此形成大量的氢键，进一步增加了交联强度，进一步提高改性酚醛树脂的硬度和耐水性。
本发明防火粘连层采用改性酚醛树脂和环氧树脂作为主料，使防火粘连层的防火耐热性能优异，附着力高，粘接强度高；而聚苯乙烯、丁苯橡胶与主料配合，提高了防火粘连层的韧性；发泡剂、发泡助剂、无机中空微球、膨胀珍珠岩相互配合，大大降低防火粘连层的导热系数和密度，提高了本发明隔热性能；而玻璃纤维、重质碳酸钙、无机中空微球、膨胀珍珠岩、氢氧化镁相互配合，使防火粘连层韧性优异，耐压缩能力优秀，同时能制约发泡剂过度发泡，促进发泡孔孔径均匀一致；氢氧化镁与改性酚醛树脂配合，进一步提高本发明的防火耐热性能，适于建筑外墙板。
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
本发明提出的一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂100份，环氧树脂30份，聚苯乙烯12份，丁苯橡胶8份，硅烷偶联剂0.9份，玻璃纤维6份，重质碳酸钙36份，无机中空微球20份，膨胀珍珠岩22份，发泡剂30份，发泡助剂5份，氢氧化镁30份，防老剂2份。
实施例2
本发明提出的一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂105份，环氧树脂20份，聚苯乙烯15份，丁苯橡胶5份，硅烷偶联剂1.2份，玻璃纤维3份，重质碳酸钙39份，无机中空微球17份，膨胀珍珠岩25份，发泡剂20份，发泡助剂10份，氢氧化镁27份，防老剂3份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
S1、将对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料；
S2、将第一物料和5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值，升温，保温得到第二物料；
S3、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
S4、将第二物料和第三物料混合均匀，升温，再加入硼酸，保温，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例3
本发明提出的一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂102份，环氧树脂28份，聚苯乙烯13份，丁苯橡胶7份，硅烷偶联剂1份，玻璃纤维5份，重质碳酸钙37份，无机中空微球19份，膨胀珍珠岩23份，发泡剂27份，发泡助剂6份，氢氧化镁29份，防老剂2.5份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
S1、按重量份将14份对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将38份氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入4份三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为2.5h，接着升温至68℃，回流8h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料；
S2、按重量份将440份第一物料和128份5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值为2～3，升温至78℃，保温3h得到第二物料；
S3、按重量份将7份钼酸铵加入4份浓度为3mol/L的盐酸中混合均匀得到第三物料；
S4、按重量份将110份第二物料和7份第三物料混合均匀，升温至122℃，再加入8份硼酸，保温3.5h，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例4
本发明提出的一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂102.5份，环氧树脂25份，聚苯乙烯13.4份，丁苯橡胶6.7份，硅烷偶联剂1份，玻璃纤维4.5份，重质碳酸钙37.3份，无机中空微球18.5份，膨胀珍珠岩23.4份，发泡剂25份，发泡助剂7份，氢氧化镁28.5份，防老剂2.6份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
S1、按重量份将17份对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将35份氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入7份三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为2h，接着升温至72℃，回流6h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料；
S2、按重量份将445份第一物料和125份5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值为2～3，升温至82℃，保温2h得到第二物料；
S3、按重量份将10份钼酸铵加入3份浓度为4mol/L的盐酸中混合均匀得到第三物料；
S4、按重量份将107份第二物料和10份第三物料混合均匀，升温至118℃，再加入11份硼酸，保温2.5h，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
实施例5
本发明提出的一种建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂103份，环氧树脂22份，聚苯乙烯14份，丁苯橡胶6份，硅烷偶联剂1.1份，玻璃纤维4份，重质碳酸钙38份，无机中空微球18份，膨胀珍珠岩24份，发泡剂23份，发泡助剂8份，氢氧化镁28份，防老剂2.8份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
S1、按重量份将15份对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将36份氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入5份三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为2.3h，接着升温至70℃，回流7h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料；
S2、按重量份将443份第一物料和126份5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值为2～3，升温至80℃，保温2.5h得到第二物料；
S3、按重量份将8份钼酸铵加入3.5份浓度为3.5mol/L的盐酸中混合均匀得到第三物料；
S4、按重量份将108份第二物料和9份第三物料混合均匀，升温至120℃，再加入10份硼酸，保温3h，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
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 (9)

1.一种建筑外墙板，其特征在于，包括由内至外依次设置的基层、防火粘连层和装饰耐磨层；
其中防火粘连层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂100～105份，环氧树脂20～30份，聚苯乙烯12～15份，丁苯橡胶5～8份，硅烷偶联剂0.9～1.2份，玻璃纤维3～6份，重质碳酸钙36～39份，无机中空微球17～20份，膨胀珍珠岩22～25份，发泡剂20～30份，发泡助剂5～10份，氢氧化镁27～30份，防老剂2～3份。
2.根据权利要求1所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层的原料中，改性酚醛树脂的制备方法如下：
S1、将对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料；
S2、将第一物料和5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值，升温，保温得到第二物料；
S3、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
S4、将第二物料和第三物料混合均匀，升温，再加入硼酸，保温，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
3.根据权利要求2所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S1中，按重量份将14～17份对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将35～38份氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入4～7份三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料。
4.根据权利要求2或3所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S1中，将对苯二酚加入四氢呋喃中完全溶解得到对苯二酚溶液；将氯磷酸二苯酯加入四氢呋喃中混合均匀得到氯磷酸二苯酯溶液；向对苯二酚溶液中加入三乙胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为2～2.5h，接着升温至68～72℃，回流6～8h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，再加入甲苯中沉淀后，将沉淀物真空干燥得到第一物料。
5.根据权利要求2-4任一项所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S2中，第一物料和5-羟甲基糠醛的重量比为440～445：125～128。
6.根据权利要求2-5任一项所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S2中，按重量份将440～445份第一物料和125～128份5-羟甲基糠醛混合均匀，加入乙酸调节溶液pH值为2～3，升温至78～82℃，保温2～3h得到第二物料。
7.根据权利要求2-6任一项所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S3中，盐酸的浓度为3～4mol/L，钼酸铵和盐酸的重量比为7～10：3～4。
8.根据权利要求2-7任一项所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S4中，将第二物料和第三物料混合均匀，升温至118～122℃，再加入硼酸，保温2.5～3.5h，保温过程中维持pH值为2～3，然后洗涤，减压蒸馏得到改性酚醛树脂。
9.根据权利要求2-8任一项所述建筑外墙板，其特征在于，防火粘连层原料中的改性酚醛树脂制备方法的S4中，第二物料、第三物料、硼酸的重量比为107～110：7～10：8～11。
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