CN106013594B - 一种保温防火墙板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保温防火墙板，包括基层，贴合在基层上方的内纤维板层，贴合在内纤维板层上方的保温层，贴合在保温层上方的真空层，贴合在真空层上方的防护层，贴合在防护层上方的外纤维板，贴合在外纤维板上方的防水层，贴合在防水层上方的反光层。本发明提出的保温防火墙板，具有优异的防火性能，离火自熄，韧性和强度高，保温效果优秀。
Description
技术领域
本发明涉及墙板技术领域，尤其涉及一种保温防火墙板。
背景技术
近年来随着国家对建筑的重视，人们对墙板的要求越来越高。墙板按使用功能分类分为内墙板和外墙板两大类。内墙板作为一种新型的室内装饰材料，具有隔声与防火的功能，适用于中高档装饰，具有轻质、防潮、易加工、安装简单等特点，目前的内墙板大多存在防火性能差等缺陷。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种保温防火墙板，具有优异的防火性能，离火自熄，韧性和强度高，保温效果优秀。
本发明提出的一种保温防火墙板，包括基层，贴合在基层上方的内纤维板层，贴合在内纤维板层上方的保温层，贴合在保温层上方的真空层，贴合在真空层上方的防护层，贴合在防护层上方的外纤维板，贴合在外纤维板上方的防水层，贴合在防水层上方的反光层；
其中，保温层的制备方法如下：
S1、将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲基苯磺酸，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、将沸石粉和蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，然后洗涤，干燥，再加入十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温，保温，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、将第一物料升温至熔融状态，再加入有机填料和聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入膨胀石墨、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、竹纤维、聚丙烯纤维、碳酸氢钠、防老剂混合均匀，然后加入发泡剂和发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层表面，然后升温，保温得到保温层。
优选地，保温层的制备方法如下：
S1、将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲基苯磺酸，接着升温至47～50℃，回流4～5h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、将沸石粉和蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，水热反应的温度为140～160℃，水热反应的时间为5～6h，然后洗涤，干燥，再加入十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温至90～100℃，保温45～60min，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、将第一物料升温至熔融状态，再加入有机填料和聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入膨胀石墨、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、竹纤维、聚丙烯纤维、碳酸氢钠、防老剂混合均匀，然后加入发泡剂和发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层表面，然后升温至50～55℃，保温2～3h得到保温层。
优选地，保温层制备方法的S1中，按重量份将155～158份10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和73～76份聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加135～138份二环己基碳二亚胺、58～61份4-二甲氨基吡啶、80～83份对甲基苯磺酸，接着升温至47～50℃，回流4～5h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料。
优选地，保温层制备方法的S2中，S2、将沸石粉、蒙脱土、十四烷基三甲基溴化铵的重量比为5～8：4～6：3～4。
优选地，保温层制备方法的S3中，按重量份将100份第一物料升温至熔融状态，再加入12～15份有机填料和32～35份聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入8～11份膨胀石墨、15～18份石膏粉、7～10份粉煤灰、8～11份纳米二氧化硅气凝胶、10～13份竹纤维、5～8份聚丙烯纤维、18～20份碳酸氢钠、2～3份防老剂混合均匀，然后加入15～20份发泡剂和6～8份发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层表面，然后升温至50～55℃，保温2～3h得到保温层。
优选地，外纤维板的厚度为真空层和防护层的厚度之和，阻止热量通过对流产生损失，而且能有效提高墙板的强度，降低墙板重量。
本发明的保温层制备过程中，采用聚乙烯基苯甲酸和10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物进行反应，使10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物易于脱去氯原子，从而接在聚乙烯基苯甲酸的酚羟基上，同时得到氯化氢，在反应过程中加入二乙胺，促使反应方程式向右进行，提高聚乙烯基苯甲酸和10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的反应速度，所得第一物料含有磷酸二苯酯基团。
将沸石和蒙脱土进行水热反应，打通沸石和蒙脱土中原本隔阂不同的微孔，使微孔容积增大，而且在高压下会使部分微孔被扩成中孔，导致平均孔径增加，再加入十六烷基三甲基溴化铵混合均匀，对沸石和蒙脱土表面进行改性，易于与第一物料相容，提高有机填料在第一物料分散的均匀性。
有机填料配合聚氨酯树脂在第一物料均匀分散，有机填料以较小的片层单元均匀分布在第一物料中，有机填料的片层单元作为二维纳米粒子，相互作用力较强，第一物料与二者配合其分子链受到束缚，运动能力下降，而有机填料的比表面积大，与第一物料的具有接触界面大，很强的界面作用，从而使有机填料和聚氨酯树脂在微观结构中起到相当于交联点的作用，而竹纤维、聚丙烯纤维在宏观结构上促进第一物料形成三维交联结构，上述五者相互配合形成致密交联的网状结构，使材料受到冲击时会产生更多的微裂纹与塑性变形，从而吸收更多的冲击能，提高增韧效果和强度。
由于第一物料中含有磷酸二苯酯基团，提高了第一物料中磷原子含量，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。第一物料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，使第一物料的刚性和柔性达到平衡，一方面使第一物料耐水、耐热和耐压缩性能得到增强，改善第一物料的附着力，另一方面使第一物料的冲击韧性得到提高，使第一物料适于作为保温层。
而有机填料、聚氨酯树脂、膨胀石墨和碳酸氢钠相互配合，当保温层高温时，插层化合物迅速汽化对石墨片层产生巨大的轴向推力，使膨胀石墨沿c轴方向膨胀成百上千倍，形成具有四级孔结构的石墨蠕虫，与有机填料、聚氨酯树脂结合共同形成隔断层；而碳酸氢钠热分解，释放出结晶水，起到吸热冷却作用和稀释空气中氧气的作用，另一方面，在高温下碳酸氢钠分解生成碳酸钠，附着在聚合物的表面上形成一层玻璃态无机膨胀层；隔断层、玻璃态无机膨胀层、第一物料中磷酸以及多种有机膦酸和残炭层相互配合，一方面阻止燃烧热量向基体传导，阻止基体受热分解；另一方面阻止可燃气体向外扩散与氧气混合，有效切断了燃烧系统热量与物质的传递通道，打断“燃烧三角形”，使保温层遇火阻燃，离火自熄。
本发明的保温层中采用改性聚乙烯基苯甲酸作为主料，配合有机填料、聚氨酯树脂、膨胀石墨、碳酸氢钠，使保温层的防火耐热性能优异，韧性和附着力高，粘接强度高；发泡剂、发泡助剂、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶相互配合，大大降低保温层的导热系数和密度，提高了本发明隔热性能；而竹纤维、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、氢氧化镁相互配合，使保温层韧性优异，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。
附图说明
图1为本发明提出的一种保温防火墙板的示意图。
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
如图1所示，图1为本发明提出的一种保温防火墙板的示意图。
参照图1，本发明提出的一种保温防火墙板，包括基层1，贴合在基层1上方的内纤维板层2，贴合在内纤维板层2上方的保温层3，贴合在保温层3上方的真空层4，贴合在真空层4上方的防护层5，贴合在防护层5上方的外纤维板6，贴合在外纤维板6上方的防水层7，贴合在防水层7上方的反光层8；
其中，保温层3的制备方法如下：
S1、将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲基苯磺酸，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、将沸石粉和蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，然后洗涤，干燥，再加入十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温，保温，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、将第一物料升温至熔融状态，再加入有机填料和聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入膨胀石墨、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、竹纤维、聚丙烯纤维、碳酸氢钠、防老剂混合均匀，然后加入发泡剂和发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层2表面，然后升温，保温得到保温层3。
实施例2
一种保温防火墙板，包括基层1，贴合在基层1上方的内纤维板层2，贴合在内纤维板层2上方的保温层3，贴合在保温层3上方的真空层4，贴合在真空层4上方的防护层5，贴合在防护层5上方的外纤维板6，贴合在外纤维板6上方的防水层7，贴合在防水层7上方的反光层8；外纤维板6的厚度为真空层4和防护层5的厚度之和。
其中，保温层3的制备方法如下：
S1、将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲基苯磺酸，接着升温至48℃，回流4.5h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、将沸石粉和蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，水热反应的温度为150℃，水热反应的时间为5.5h，然后洗涤，干燥，再加入十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温至95℃，保温50min，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、将第一物料升温至熔融状态，再加入有机填料和聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入膨胀石墨、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、竹纤维、聚丙烯纤维、碳酸氢钠、防老剂混合均匀，然后加入发泡剂和发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层2表面，然后升温至53℃，保温2.5h得到保温层3。
实施例3
一种保温防火墙板，包括基层1，贴合在基层1上方的内纤维板层2，贴合在内纤维板层2上方的保温层3，贴合在保温层3上方的真空层4，贴合在真空层4上方的防护层5，贴合在防护层5上方的外纤维板6，贴合在外纤维板6上方的防水层7，贴合在防水层7上方的反光层8；
其中，保温层3的制备方法如下：
S1、按重量份将155份10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和76份聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加135份二环己基碳二亚胺、61份4-二甲氨基吡啶、80份对甲基苯磺酸，接着升温至50℃，回流4h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、按重量份将8份沸石粉和4份蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，水热反应的温度为160℃，水热反应的时间为5h，然后洗涤，干燥，再加入4份十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温至90℃，保温60min，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、按重量份将100份第一物料升温至熔融状态，再加入12份有机填料和35份聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入8份膨胀石墨、18份石膏粉、7份粉煤灰、11份纳米二氧化硅气凝胶、10份竹纤维、8份聚丙烯纤维、18份碳酸氢钠、3份防老剂混合均匀，然后加入15份发泡剂和8份发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层2表面，然后升温至50℃，保温3h得到保温层3。
实施例4
一种保温防火墙板，包括基层1，贴合在基层1上方的内纤维板层2，贴合在内纤维板层2上方的保温层3，贴合在保温层3上方的真空层4，贴合在真空层4上方的防护层5，贴合在防护层5上方的外纤维板6，贴合在外纤维板6上方的防水层7，贴合在防水层7上方的反光层8；
其中，保温层3的制备方法如下：
S1、按重量份将158份10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和73份聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加138份二环己基碳二亚胺、58份4-二甲氨基吡啶、83份对甲基苯磺酸，接着升温至47℃，回流5h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、按重量份将5份沸石粉和6份蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，水热反应的温度为140℃，水热反应的时间为6h，然后洗涤，干燥，再加入3份十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温至100℃，保温45min，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、按重量份将100份第一物料升温至熔融状态，再加入15份有机填料和32份聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入11份膨胀石墨、15份石膏粉、10份粉煤灰、8份纳米二氧化硅气凝胶、13份竹纤维、5份聚丙烯纤维、20份碳酸氢钠、2份防老剂混合均匀，然后加入20份发泡剂和6份发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层2表面，然后升温至55℃，保温2h得到保温层3。
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 (6)
1.一种保温防火墙板，包括基层（1），贴合在基层（1）上方的内纤维板层（2），贴合在内纤维板层（2）上方的保温层（3），贴合在保温层（3）上方的真空层（4），贴合在真空层（4）上方的防护层（5），贴合在防护层（5）上方的外纤维板（6），贴合在外纤维板（6）上方的防水层（7），其特征在于，贴合在防水层（7）上方的反光层（8）；
其中，保温层（3）的制备方法如下：
S1、将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲基苯磺酸，接着升温，回流，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、将沸石粉和蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，然后洗涤，干燥，再加入十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温，保温，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、将第一物料升温至熔融状态，再加入有机填料和聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入膨胀石墨、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、竹纤维、聚丙烯纤维、碳酸氢钠、防老剂混合均匀，然后加入发泡剂和发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层（2）表面，然后升温，保温得到保温层（3）。
2.根据权利要求1所述保温防火墙板，其特征在于，保温层（3）的制备方法如下：
S1、将10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶、对甲基苯磺酸，接着升温至47～50℃，回流4～5h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料；
S2、将沸石粉和蒙脱土混合均匀，接着进行水热反应，水热反应的温度为140～160℃，水热反应的时间为5～6h，然后洗涤，干燥，再加入十四烷基三甲基溴化铵混合均匀，升温至90～100℃，保温45～60min，保温过程中不停搅拌，静置冷却，洗涤至滤液中无溴离子，干燥，研磨得到有机填料；
S3、将第一物料升温至熔融状态，再加入有机填料和聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入膨胀石墨、石膏粉、粉煤灰、纳米二氧化硅气凝胶、竹纤维、聚丙烯纤维、碳酸氢钠、防老剂混合均匀，然后加入发泡剂和发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层（2）表面，然后升温至50～55℃，保温2～3h得到保温层（3）。
3.根据权利要求1所述保温防火墙板，其特征在于，保温层（3）制备方法的S1中，按重量份将155～158份10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和73～76份聚乙烯基苯甲酸加入二氯甲烷中混合均匀得到，接着滴加135～138份二环己基碳二亚胺、58～61份4-二甲氨基吡啶、80～83份对甲基苯磺酸，接着升温至47～50℃，回流4～5h，回流过程中进行氮气保护，然后除杂，真空干燥得到第一物料。
4.根据权利要求1所述保温防火墙板，其特征在于，保温层（3）制备方法的S2中，S2、将沸石粉、蒙脱土、十四烷基三甲基溴化铵的重量比为5～8：4～6：3～4。
5.根据权利要求1所述保温防火墙板，其特征在于，保温层（3）制备方法的S3中，按重量份将100份第一物料升温至熔融状态，再加入12～15份有机填料和32～35份聚氨酯树脂混合均匀后，接着加入8～11份膨胀石墨、15～18份石膏粉、7～10份粉煤灰、8～11份纳米二氧化硅气凝胶、10～13份竹纤维、5～8份聚丙烯纤维、18～20份碳酸氢钠、2～3份防老剂混合均匀，然后加入15～20份发泡剂和6～8份发泡助剂混合均匀，涂覆在内纤维板层（2）表面，然后升温至50～55℃，保温2～3h得到保温层（3）。
6.根据权利要求1所述保温防火墙板，其特征在于，外纤维板（6）的厚度为真空层（4）和防护层（5）的厚度之和。
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