CN106243691A - 一种用于金属隔热夹层的防火保温材料 - Google Patents

一种用于金属隔热夹层的防火保温材料 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种用于金属隔热夹层的防火保温材料，由A组分和B组分组成，A组分由以下重量份的原料制备得到：主料100份和辅料40～60份、补强填料20～100份、增塑剂8～25份、调粘度剂0～1份、催化剂2～3份、抗老化剂10～12份、固化剂20～40份、发泡剂15～25份；其中，所述主料为三聚氰胺树脂，所述辅料为芳香族聚酯多元醇。B组分：预聚物70～90份。本发明提出的防火保温材料，用于金属隔热夹层，用于制造金属夹层板的方法简单易操作，可获得质轻、强度高、隔热、隔声、防水、抗震和不燃的金属夹层板，耐燃性达A级标准，完全符合建筑设计防火规范标准。

Description

一种用于金属隔热夹层的防火保温材料
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种与金属组合构成保温隔热结构材料的有机材料。
背景技术
随着社会经济的发展，自然资源迅速消耗，能源问题日趋严峻。其中，建筑能耗已占全国能源消耗总量的27.8％，故建筑节能势在必行。具有节能环保概念的建筑材料页日益受到国家的重点扶持及市场的青睐。
金属面板的夹芯板容易加工，可以做成各种形状，可以预制成型，被广泛用于大型工业厂房、仓库、体育馆、超市、医院、冷库、活动房、建筑物加层、洁净车间以及需保温隔热的场所。现有的主要的与金属材料构成夹层的材料包括：聚苯(EPS)板：体积密度：≤45kg/m3，导热系数(按夹芯的导热系数估算，下同)：≤0.024W/m.K；挤塑聚苯乙烯板，体积密度≤60kg/m3，导热系数：≤0.026W/m.K；岩棉夹芯板：体积密度≥120kg/m3，导热系数：≤0.043W/m.K，硬质聚氨酯夹芯板，体积密度≤60kg/m3，导热系数：≤0.031W/m.K，三聚酯(PIR)板：体积密度≥60kg/m3，导热系数：≤0.028W/m.K；酚醛板(PF)板：体积密度≤80kg/m3，导热系数：≤0.033W/m.K。
以上材料均有防火性能偏低的不足之处。而不论是厂房，还是活动房，都需要有很高的防火能力，才能更好地保证居民的生命和财产安全。
发明内容
针对本领域的不足之处，本发明提出一种用于金属隔热夹层的防火保温材料，其兼具防火、保温、隔热的作用，可提高建筑的舒适程度和安全性。
本发明的第二个目的是提出所述防火保温材料的制备方法。
本发明的第三个目的是提出含有所述防火保温材料的夹层金属板。
为实现本发明的目的的技术方案为：
一种用于金属隔热夹层的防火保温材料，由A组分和B组分组成，其中
A组分由以下重量份的原料制备得到：主料100份和辅料40～60份、补强填料20～100份、增塑剂8～25份、调粘度剂0～1份、催化剂2～3份、抗老化剂10～12份、固化剂20～40份、发泡剂15～25份；其中，所述主料为三聚氰胺树脂，所述辅料为芳香族聚酯多元醇。
B组分：预聚物70～90份。
其中，所述辅料为芳香族聚酯多元醇，分子量为400～800，羟值为160-180
其中，所述补强填料为滑石粉，炭黑、黏土、凸凹棒土、玻璃纤维、硅藻土中的一种或多种。
优选地，所述补强填料为质量份的滑石粉20～50份，炭黑5～12份、黏土15～50份的组合。
其中，所述增塑剂为石蜡或氯化石蜡，所述调粘度剂为甲苯、二甲苯、乙二醇中的一种或多种，所述催化剂为辛酸亚锡。
其中，所述抗老化剂为防老剂264、抗氧剂1010、抗氧剂BHT中的一种(是一种多元受阻酚抗氧剂)，所述固化剂为质量含量60～70％的磷酸、所述发泡剂为一氯二氯乙烷(141B)或氟利昂，所述预聚物为甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
所述防火保温材料的制备方法，包括：
A组分的制备：将三聚氰胺甲醛(MF)树脂放置在反应釜中，升温至70～78℃时加入抗老化剂、催化剂、调黏剂、增塑剂、补强填料，搅拌30～40分钟，然后降温至40～50℃，加入辅料，继续搅拌反应1～3小时，再将温度降至35℃，加入固化剂搅拌均匀；
B组分：预聚物单独包装，在使用前和A组分混合。
含有本发明所述的防火保温材料的金属夹层材料。
金属夹层材料的制备方法，将B组分和A组分混合，获得发泡材料，将发泡材料喷射在金属板材的一面或两面。
或，将B组分和A组分混合，获得发泡材料，将发泡材料喷射在金属板材的一面，然后在发泡材料上覆盖另一层金属板材，压紧。
本发明所述的质量份为本领域技术人员常用的质量单位，例如可以是克，千克，吨，或为了操作方便自定的质量单位。在同一个配方中，“份”表示的质量单位相同。
本发明的有益效果为：
本发明提出的防火保温材料，用于金属隔热夹层，用于制造金属夹层板的方法简单易操作，可获得质轻、强度高、隔热、隔声、防水、抗震和不燃的金属夹层板，耐燃性达A级标准，完全符合建筑设计防火规范标准。
本品解决了现有夹层材料易老化分解，易燃着火且无法灭火的问题，做到了不燃、低吸水率、抗老化。提高了金属夹层建筑材料的效能，具有极好的市场价值。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不应用来限制本发明的范围。实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规技术手段。
实施例中，辅料为芳香族聚酯多元醇PE-B175，分子量为650，羟值为160-180。
实施例1：
原料组成见表1。
制备方法：
A组分：将MF树脂放置在反应釜中，升温至75℃时加入抗老化剂、催化剂、调黏剂、增塑剂、补强填料搅拌35分钟，降温至45℃时加入辅料搅拌反应2小时，再将温度降至35℃，加入固化剂搅拌均匀即可。
使用时再加入B组分预聚物即可进行生产。
实施例2：
原料组成见表1。
制备方法：
A组分：将MF树脂放置在反应釜中，升温至70℃时加入抗老化剂、催化剂、调黏剂、增塑剂、补强填料搅拌35分钟，降温至45℃时加入辅料搅拌反应2小时，再将温度降至40℃，加入固化剂搅拌均匀即可。
使用时再加入B组分预聚物即可进行生产。
实施例3：
原料组成见表1。
制备方法：
A组分：将MF树脂放置在反应釜中，升温至75℃时加入抗老化剂、催化剂、调黏剂、增塑剂、补强填料搅拌30分钟，降温至45℃时加入辅料搅拌反应2小时，再将温度降至35℃，加入固化剂搅拌均匀即可。
使用时再加入B组分预聚物即可进行生产。
表1：实施例1-3原料配比
项目 原料名称 实施例1 实施例2 实施例3
主料 三聚氰胺树脂 100 100 100
辅料 芳族多元胺醇 50 50 50
补强填料 滑石粉 20 15 7
补强填料 炭黑 8 12 7
补强填料 黏土 50 40 15
增塑剂 氯石蜡51# 25 8
调粘度剂 甲苯 0.5 0.5 0.5
催化剂 辛酸亚锡 2.5 2.5 2.5
抗老化剂 UV 10.1 10.1 10.1
固化剂 磷酸 30 30 30
发泡剂 141B 20 20 20
预聚物 TDI 80
预聚物 MDI 90
表中的份数均为质量份。
实施例4
实施例1的A组分和B组分混合，搅拌后，用喷涂机(JHPK-YGAF聚氨酯高压发泡机，压力10Mpa)均匀喷涂于302钢板表面，厚度为10mm，将另一块同样的钢板覆于气泡材料表面，施与12公斤压力10分钟，得到隔热金属夹层板。喷涂的厚度也可根据用户需求调整。
所得夹层板的体积密度60kg/m3，导热系数：0.027W/m.K，最高使用温度：约400℃，阻燃性：A级,吸湿率：0.6％。
最高使用温度是指材料不发生变形的最高温度。即，本实施例制得的材料在温度400℃以上则会变形。.
实施例5
实施例2的A组分和B组分混合，搅拌后，用喷涂机(JHPK-YGAF聚氨酯高压发泡机，压力10Mpa)均匀喷涂于302钢板表面，厚度为10mm(或根据用户需求)，将另一块同样的钢板覆于气泡材料表面，施与12公斤压力10分钟，得到隔热金属夹层板。
所得夹层板的体积密度60kg/m3，导热系数：0.027W/m.K，最高使用温度：约360℃，阻燃性：A级,吸湿率：0.6％。
实施例6
实施例3的A组分和B组分混合，搅拌后，用喷涂机(JHPK-YGAF聚氨酯高压发泡机，压力10Mpa)均匀喷涂于302钢板表面，厚度为10mm(或根据用户需求)，将另一块同样的钢板覆于气泡材料表面，施与12公斤压力10分钟，得到隔热金属夹层板。
所得夹层板的体积密度60kg/m3，导热系数：0.027W/m.K，最高使用温度：约380℃，阻燃性：A级,吸湿率：0.6％。
实验例
按照现行中华人民共和国GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》的A级标准检测实施例4-6金属夹层板防火等级
各取宽度495mm，长度1500mm金属夹层板样品1块；宽度1000mm，长度1500mm板样品1块，经建材制品单体燃烧试验装置(DT-1型)测试，结果为1、燃烧增长率指数FIGRA≤120W/s；2、火焰横向蔓延长度LFS＝0m；3、时间为600s时的总放热量THR600s≤7.5MJ；4、燃烧滴落物/微粒d0级。
各取边长为400mm的方形金属夹层板1块用产烟毒性试验装置，依据国家标准“GB/T20285-2006材料产烟毒性危险分级进行测试，测试结果列于表2，各实施例的产烟毒性均达到t0级。
表2：金属夹层板阻燃性能测试结果
燃烧时间s 烟密度(GB-8624-1997标准) 氧指数
实施例4 25 72 55
实施例5 22 71 54
实施例6 26 72 55
虽然，上文中已经本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于金属隔热夹层的防火保温材料，由A组分和B组分组成，其特征在于，
A组分由以下重量份的原料制备得到：主料100份和辅料40～60份、补强填料20～100份、增塑剂8～25份、调粘度剂0～1份、催化剂2～3份、抗老化剂10～12份、固化剂20～40份、发泡剂15～25份；其中，所述主料为三聚氰胺树脂，所述辅料为芳香族聚酯多元醇；
B组分：预聚物70～90份。
2.根据权利要求1所述的防火保温材料，其特征在于，所述辅料为芳香族聚酯多元醇，PE-B175分子量为400～800，羟值为160－180。
3.根据权利要求1所述的防火保温材料，其特征在于，所述补强填料为滑石粉，炭黑、黏土、凸凹棒土、玻璃纤维、硅藻土中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的防火保温材料，其特征在于，所述补强填料为质量份的滑石粉20～50份，炭黑5～12份、黏土15～50份的组合。
5.根据权利要求1所述的防火保温材料，其特征在于，所述增塑剂为石蜡或氯化石蜡，所述调粘度剂为甲苯、二甲苯、乙二醇中的一种或多种，所述催化剂为辛酸亚锡。
6.根据权利要求1所述的防火保温材料，其特征在于，所述抗老化剂为防老剂264、抗氧剂1010、抗氧剂BHT中的一种，所述固化剂为质量含量60～70％的磷酸、所述发泡剂为一氯二氯乙烷(141B)或氟利昂，所述预聚物为甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
7.权利要求1-6任一所述防火保温材料的制备方法，其特征在于，包括：
A组分的制备：将三聚氰胺甲醛(MF)树脂放置在反应釜中，升温至70～78℃时加入抗老化剂、催化剂、调黏剂、增塑剂、补强填料，搅拌30～40分钟，然后降温至40～50℃，加入辅料，继续搅拌反应1～3小时，再将温度降至35℃，加入固化剂搅拌均匀；
B组分：预聚物单独包装，在使用前和A组分混合。
8.含有权利要求1-6任一所述的防火保温材料的金属夹层材料。
9.权利要求8所述金属夹层材料的制备方法，其特征在于，将B组分和A组分混合，获得发泡材料，将发泡材料喷射在金属板材的一面或两面。
10.权利要求8所述金属夹层材料的制备方法，其特征在于，将B组分和A组分混合，获得发泡材料，将发泡材料喷射在金属板材的一面，然后在发泡材料上覆盖另一层金属板材，压紧。
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