CN105968704A - 一种防火建筑外墙板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂97～100份，三聚氰胺甲醛树脂22～25份，液体丁腈橡胶9～12份，聚苯醚酮14～17份，硅烷偶联剂0.9～1.2份，黄麻纤维13～16份，钛酸钾纤维5～8份，白炭黑23～26份，蒙脱土21～24份，发泡剂15～18份，发泡助剂3～6份，水合硼酸锌24～26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；将第一物料和月桂醛进行反应得到第二物料；将第二物料和酸化处理后的钼酸铵进行反应得到改性酚醛树脂。

Description

一种防火建筑外墙板
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种防火建筑外墙板。
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，本发明提出了一种防火建筑外墙板，防火耐高温性能优异，耐压缩性能好，粘接强度高，硬度高。
本发明提出的一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂97～100份，三聚氰胺甲醛树脂22～25份，液体丁腈橡胶9～12份，聚苯醚酮14～17份，硅烷偶联剂0.9～1.2份，黄麻纤维13～16份，钛酸钾纤维5～8份，白炭黑23～26份，蒙脱土21～24份，发泡剂15～18份，发泡助剂3～6份，水合硼酸锌24～26份，防老剂2～3份。
优选地，防火层的原料中，改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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二甲胺，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；
II、将第一物料和月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温，保温得到第二物料；
III、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、将第二物料和第三物料混合均匀，升温，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，防火层的原料中，改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为3～4h，接着升温至75～78℃，回流3～4h，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；
II、将第一物料和月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温至82～85℃，保温2～3h得到第二物料；
III、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、将第二物料和第三物料混合均匀，升温至108～112℃，保温4～5h，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，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤I中，按重量份将17～20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39～42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2～5份二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为3～4h，接着升温至75～78℃，回流3～4h，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，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤II中，第一物料和月桂醛的重量比为435～438：182～185。
优选地，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤III中，盐酸的浓度为2～3mol/L，钼酸铵和盐酸的重量比为5～8：1～2。
优选地，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤IV中，第二物料和第三物料的重量比为95～98：6～7。
优选地，防火层的原料中，改性酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、液体丁腈橡胶、聚苯醚酮的重量比为98～99：23～24：10～11：15～16。
优选地，防火层的原料中，黄麻纤维、钛酸钾纤维、白炭黑、蒙脱土的重量比为14～15：6～7：24～25：22～23。
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，在反应过程中加入二甲胺，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；接着将第一物料和月桂醛进行反应，通过调节溶液pH值为8～9，升温至82～85℃，保温2～3h，成功使第一物料上邻位或间位上得到月桂醇基团生成第二物料，当溶液pH值、温度不在该区间内时，会导致第一物料和月桂醛无法反应得到第二物料；接着将第二物料和钼酸进行反应，升温至108～112℃，保温4～5h，保温过程中维持pH值为2～3，使钼原子成功加入酚醛树脂的主链中，从而达到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钼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键柔顺性较高，苯环与P-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层。
本发明防火层采用改性酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂作为主料，使防火层的防火耐热性能优异，硬度高；而液体丁腈橡胶、聚苯醚酮与主料配合，提高了防火层的韧性和附着力；发泡剂、发泡助剂、白炭黑、蒙脱土相互配合，大大降低防火层的导热系数和密度，提高了本发明隔热性能；而黄麻纤维、钛酸钾纤维、白炭黑、蒙脱土、水合硼酸锌相互配合，使防火层韧性优异，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；水合硼酸锌与主料配合，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
本发明提出的一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂97份，三聚氰胺甲醛树脂25份，液体丁腈橡胶9份，聚苯醚酮17份，硅烷偶联剂0.9份，黄麻纤维16份，钛酸钾纤维5份，白炭黑26份，蒙脱土21份，发泡剂18份，发泡助剂3份，水合硼酸锌26份，防老剂2份。
实施例2
本发明提出的一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂100份，三聚氰胺甲醛树脂22份，液体丁腈橡胶12份，聚苯醚酮14份，硅烷偶联剂1.2份，黄麻纤维13份，钛酸钾纤维8份，白炭黑23份，蒙脱土24份，发泡剂15份，发泡助剂6份，水合硼酸锌24份，防老剂3份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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二甲胺，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；
II、将第一物料和月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温，保温得到第二物料；
III、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、将第二物料和第三物料混合均匀，升温，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
本发明提出的一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂98份，三聚氰胺甲醛树脂24份，液体丁腈橡胶10份，聚苯醚酮16份，硅烷偶联剂1份，黄麻纤维15份，钛酸钾纤维6份，白炭黑25份，蒙脱土22份，发泡剂17份，发泡助剂4份，水合硼酸锌25.5份，防老剂2.5份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为4h，接着升温至75℃，回流4h，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；
II、将第一物料和月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温至82℃，保温3h得到第二物料；
III、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、将第二物料和第三物料混合均匀，升温至108℃，保温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
本发明提出的一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂99份，三聚氰胺甲醛树脂23份，液体丁腈橡胶11份，聚苯醚酮15份，硅烷偶联剂1.1份，黄麻纤维14份，钛酸钾纤维7份，白炭黑24份，蒙脱土23份，发泡剂16份，发泡助剂5份，水合硼酸锌24.5份，防老剂2.7份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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42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2份二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为3h，接着升温至78℃，回流3h，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；
II、按重量份将438份第一物料和182份月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温至85℃，保温2h得到第二物料；
III、按重量份将8份钼酸铵加入1份浓度为3mol/L的盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、按重量份将95份第二物料和7份第三物料混合均匀，升温至112℃，保温4h，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
本发明提出的一种防火建筑外墙板，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂98.5份，三聚氰胺甲醛树脂23.4份，液体丁腈橡胶10.3份，聚苯醚酮15.6份，硅烷偶联剂1份，黄麻纤维14.5份，钛酸钾纤维6.7份，白炭黑24.5份，蒙脱土22.3份，发泡剂16.7份，发泡助剂4.5份，水合硼酸锌25份，防老剂2.6份。
改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、按重量份将20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39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份二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为3.2h，接着升温至76℃，回流3.8h，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；
II、按重量份将435份第一物料和185份月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温至84℃，保温2.5h得到第二物料；
III、按重量份将5份钼酸铵加入2份浓度为2mol/L的盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、按重量份将98份第二物料和6份第三物料混合均匀，升温至110℃，保温4.5h，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。
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)

1.一种防火建筑外墙板，其特征在于，包括由内至外依次设置的基层、防火层和耐磨装饰层；
其中防火层的原料按重量份包括：改性酚醛树脂97～100份，三聚氰胺甲醛树脂22～25份，液体丁腈橡胶9～12份，聚苯醚酮14～17份，硅烷偶联剂0.9～1.2份，黄麻纤维13～16份，钛酸钾纤维5～8份，白炭黑23～26份，蒙脱土21～24份，发泡剂15～18份，发泡助剂3～6份，水合硼酸锌24～26份，防老剂2～3份。
2.根据权利要求1所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层的原料中，改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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二甲胺，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；
II、将第一物料和月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温，保温得到第二物料；
III、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、将第二物料和第三物料混合均匀，升温，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所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层的原料中，改性酚醛树脂的制备方法如下：
I、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二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为3～4h，接着升温至75～78℃，回流3～4h，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；
II、将第一物料和月桂醛混合均匀，加入碳酸氢铵调节溶液pH值为8～9，升温至82～85℃，保温2～3h得到第二物料；
III、将钼酸铵加入盐酸中混合均匀得到第三物料；
IV、将第二物料和第三物料混合均匀，升温至108～112℃，保温4～5h，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。
4.根据权利要求2或3所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤I中，按重量份将17～20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39～42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2～5份二甲胺，再滴加氯磷酸二苯酯溶液，滴加时间为3～4h，接着升温至75～78℃，回流3～4h，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任一项所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤II中，第一物料和月桂醛的重量比为435～438：182～185。
6.根据权利要求2-5任一项所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤III中，盐酸的浓度为2～3mol/L，钼酸铵和盐酸的重量比为5～8：1～2。
7.根据权利要求2-6任一项所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层原料中的改性酚醛树脂的制备方法的步骤IV中，第二物料和第三物料的重量比为95～98：6～7。
8.根据权利要求1-7任一项所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层的原料中，改性酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、液体丁腈橡胶、聚苯醚酮的重量比为98～99：23～24：10～11：15～16。
9.根据权利要求1-8任一项所述防火建筑外墙板，其特征在于，防火层的原料中，黄麻纤维、钛酸钾纤维、白炭黑、蒙脱土的重量比为14～15：6～7：24～25：22～23。
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