CN106273185A - 一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖的生产工艺，包括以下步骤：（1）将陶瓷面板放置于成型模具内；（2）将含有碳纤维发热材料的托盘置于陶瓷面板的背面上；（3）向成型模具内浇注聚氨酯发泡原材料，其后闭合模具，经8~15min后聚氨酯完成聚合，开模取出后即得到一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖；本发明过程简单，可控性好，利于大规模生产，制得的地暖瓷砖使用寿命长、安装方便、发热快速、供暖效率高、美观。

Description

一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺
技术领域
本发明涉及地暖材料的技术领域，特别涉及发热瓷砖的技术领域。
背景技术
传统的室内冬季取暖多采用集中供热，通过室内管道连接暖气片或将管道直接敷设在地砖下，前一种采暖方式具有占据空间较大，布局受限严重，且影响美观；后一种采暖方式虽然克服了外露的暖气片的缺点，但管道敷设在地砖下，一旦出现漏水问题将会造成很大麻烦。
为克服上述缺陷，改进后的取暖装置采用在陶瓷砖上复合发热保温材料的形式，但陶瓷砖与保温材料两者之间采用粘胶剂粘结复合，一旦加热时，粘胶剂会受高温熟化而失效，产生空鼓、开裂，甚至脱落，分层的现象；还有些陶瓷地暖砖，在安装时先铺设保温板，保温板上面配上砂浆、水泥，再铺贴托盘式发热瓷砖，这样的方式不仅操作非常麻烦、琐碎，而且长时间使用后会出现水泥层和保温板分层、脱落或受力不均导致保温板塌陷等现象，且更大的缺点是升温慢、蓄热低、能耗高。
发明内容
本发明目的在于提供一种使用寿命长、安装方便、制备方便、发热快速、供暖效率高、温度控制性好、且不需要通过发热材料与载体材料间的粘结而获得的保温发热瓷砖的生产工艺。
本发明的技术方案如下：
一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，包括以下步骤：
（1）将陶瓷面板背面朝上的放置于成型模具内，维持模具温度为40~60℃；
（2）将内置托盘置于陶瓷面板的背面上，所述托盘内设置有迂回的布线槽，所述布线槽内嵌有碳纤维发热材料；
（2）向成型模具内浇注聚氨酯发泡原材料，其后闭合模具，经8~15min后聚氨酯完成聚合，开模取出后即得到一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖；
其中所述聚氨酯发泡原材料包括聚醚、多异氰酸酯、水、阻燃剂、稳定剂。
其中所述陶瓷面板是指的成型为发热瓷砖后位于表面的陶瓷部分。根据上述技术方案成型后的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖的结构为陶瓷与聚氨酯材料结合为一体，含有碳纤维发热材料的托盘包裹于聚氨酯内，即陶瓷、聚氨酯、碳纤维发热材料、作为碳纤维发热材料的载体的托盘几者全部结合为一体。
上述技术方案中的聚醚是指的聚乙二醇醚。
优选的是实施方案为：按质量份计，所述聚氨酯发泡原材料为：聚醚0.9~1份，多异氰酸酯1~1.1份，水0.1~0.2份，阻燃剂0.002~0.003份，稳定剂0.15~0.2份。
进一步的优选实施方案为：所述多异氰酸酯为二异氰酸酯、三异氰酸酯中的一种或多种。
另外的进一步优选实施方案为：所述稳定剂为铅盐 。
另外的进一步优选实施方案为：所述阻燃剂为氢氧化镁。
所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖的生产工艺的另外的优选实施方案为：所述步骤（1）中所述陶瓷面板的背面先进行预处理后再放入成型模具内，所述预处理为在陶瓷面板背面涂抹NaOH水溶液，其后涂抹羧甲基纤维素钠（CMC）水溶液。
该优选实施方案可进一步增加成型后得到的产品的一体化强度、产品的受力均匀性，产品的耐用性。
其进一步的优选是：所述NaOH水溶液中溶质浓度为1~10wt%。
其另一种进一步的优选是：所述CMC水溶液中溶质浓度为0.5~0.8wt%。
所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖的生产工艺的另外的优选实施方案为：所述步骤（2）中在将所述托盘放置于陶瓷面板背面上之前，先向托盘的四角涂抹定位剂，所述定位剂为魔芋胶与水溶性硅胶的混合物。
上述定位剂的作用一方面在于将托盘相对地固定于陶瓷面板背面，使其在聚氨酯浇注中不出现明显的滑移，另一方面在聚氨酯原材料浇注后其可以扩散于聚氨酯泡沫内，增强成型后产品的一体化强度。
其进一步的优选是：所述定位剂中魔芋胶与水溶性硅胶的质量比为2.5~4.5:1。
本发明的有益效果是：
采用碳纤维发热线在托盘上的线槽内迂回排布，陶瓷砖和装有碳纤维发热线托盘复合，再与聚氨酯材料整体浇注发泡一体，将装有碳纤维发热线托盘完全包覆在其中，形成一块整体保温陶瓷砖。使得整块发热砖具有保温好、散热少、升温快、蓄热好的功能。实现了速热、节能、隔热及阻燃作用，而且更有美观感和整体实用感，也利于铺贴、牢固不易脱落。
在安装铺贴时，预先打好地皮水平面，后直接铺设本发明的碳纤维发热保温陶瓷砖，采用本碳纤维发热保温陶瓷砖大大节约安装成本，具有整体美观感和整体协调感，且粘结牢固、不燃烧、不吸水、不变形，使用更安全，安装简单，提高效率。
同时陶瓷砖和保温材料板之间采用聚氨酯直接浇注发泡，将装有碳纤维发热线托盘包覆在一起，制备效率高。
本发明得到的保温发热瓷砖在铺贴时，整体协调性和美观性都较好，从外表上直观感就是一块陶瓷砖，可进行随意铺贴，而碳纤维发热线设在陶瓷与聚氨酯保温材料中间层，上下发热，更加保温、节能，且升温速度更快，蓄热好、丢失热量更少等。使用更安全、便捷，安装和制备均简单也保证了铺贴质量。
具体实施方式
实施例1
将陶瓷面板背面朝上地放入自动化转盘的密封模具中，维持模具温度为40℃；将嵌有碳纤维发热线的托盘放在陶瓷面板的背面上；
通过高压发泡机的计量泵将0.9份聚醚 ，1份二异氰酸酯，0.1份水，0.002份氢氧化镁，0.15份铅盐稳定剂计量后混合，再由高压发泡机将混合料浇注到自动开启模具中，模具自动闭合后，经8分钟的聚合反应，脱模取出，即得到所述一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖，聚氨酯与陶瓷面板间结合紧密，陶瓷面板边缘也包裹于聚氨酯内部，切割聚氨酯进行测试，其性能数据为：密度：1.0g/cm³；拉伸强度：0.3Mpa；弯曲强度：0.15Mpa；导热系数：0.02W/m.K。
实施例2
将陶瓷面板背面朝上地放入自动化转盘的密封模具中，维持模具温度为60℃；将嵌有碳纤维发热线的托盘放在陶瓷面板的背面上；
通过高压发泡机的计量泵将1份聚醚，1.1份三异氰酸酯，0.2份水，0.003份氢氧化镁，0.2份铅盐稳定剂计量后混合，再由高压发泡机将混合料浇注到自动开启模具中，模具自动闭合后，经15分钟的聚合反应，脱模取出，即得到所述一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖，聚氨酯与陶瓷面板间结合紧密，陶瓷面板边缘也包裹于聚氨酯内部，切割聚氨酯进行测试，其性能数据为：密度：1.5g/cm³；拉伸强度： 0.5Mpa；弯曲强度：0.3 Mpa；导热系数：0.015W/m.K。
实施例3
将陶瓷面板背面朝上地放入自动化转盘的密封模具中，维持模具温度为50℃；向陶瓷面板的背面均匀涂抹溶质浓度为1wt%的NaOH水溶液，间隔4min后再均匀涂抹溶质浓度为0.5wt%的CMC水溶液，其后将带碳纤维发热线的托盘放入，通过高压发泡机的计量泵将聚醚1份，三异氰酸酯1份，水0.2份，氢氧化镁0.002份，铅盐稳定剂0.15份计量后混合，由高压发泡机将混合料浇注到自动开启模具中，模具自动闭合后，经10分钟的聚合反应，脱模取出，即得到所述一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖，聚氨酯与陶瓷面板间结合紧密，导热均匀性较实施例2的产品提高。
实施例4
将陶瓷面板背面朝上地放入自动化转盘的密封模具中，维持模具温度为50℃；向陶瓷面板的背面均匀涂抹溶质浓度为10wt%的NaOH水溶液，间隔2min后再均匀涂抹溶质浓度为0.8wt%的CMC水溶液，其后将带碳纤维发热线的托盘放入，通过高压发泡机的计量泵将聚醚0.95份，三异氰酸酯1.1份，水0.15份，氢氧化镁0.002份，铅盐稳定剂0.15份计量后混合，由高压发泡机将混合料浇注到自动开启模具中，模具自动闭合后，经12分钟的聚合反应，脱模取出，即得到所述一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖，聚氨酯与陶瓷面板间结合紧密，导热均匀性较实施例2的产品提高。
实施例5
将陶瓷面板背面朝上地放入自动化转盘的密封模具中，维持模具温度为45℃；向带碳纤维发热线的托盘四角涂抹质量比为2.5:1的魔芋胶与水溶性硅胶的混合物，其后放在陶瓷面板的背面上，再通过高压发泡机的计量泵将聚醚0.98份，三异氰酸酯1.05份，水0.2份，氢氧化镁0.0025份，铅盐稳定剂0.15份计量后混合，由高压发泡机将混合料浇注到自动开启模具中，模具自动闭合后，经12分钟的聚合反应，脱模取出，即得到所述一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖，聚氨酯与陶瓷面板间结合紧密，成型中未出现托盘滑移的现象，成型得到的产品耐冲击性及硬度均较实施例2得到的产品高。
实施例6
将陶瓷面板背面朝上地放入自动化转盘的密封模具中，维持模具温度为50℃；向陶瓷面板的背面均匀涂抹溶质浓度为8wt%的NaOH水溶液，间隔3min后再均匀涂抹溶质浓度为0.6wt%的CMC水溶液；向带碳纤维发热线的托盘四角涂抹质量比为4.5:1的魔芋胶与水溶性硅胶的混合物，其后放在陶瓷面板的背面上；通过高压发泡机的计量泵将聚醚1份，三异氰酸酯1份，水0.2份，氢氧化镁0.002份，铅盐稳定剂0.15份计量后混合，由高压发泡机将混合料浇注到自动开启模具中，模具自动闭合后，经12分钟的聚合反应，脱模取出，即得到所述一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖，聚氨酯与陶瓷面板间结合紧密，导热均匀性较实施例2的产品提高，产品耐冲击性及硬度均较实施例2得到的产品高。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说本发明可以有各种更改和改进。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将陶瓷面板背面朝上放置于成型模具内，维持模具温度为40~60℃；
（2）将内置托盘置于陶瓷面板的背面上，所述托盘内设置有迂回的布线槽，所述布线槽内嵌有碳纤维发热材料；
（2）向成型模具内浇注聚氨酯发泡原材料，其后闭合模具，经8~15min后聚氨酯完成聚合，开模取出后即得到一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖；
其中所述聚氨酯发泡原材料包括聚醚、多异氰酸酯、水、阻燃剂、稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：按质量份计，所述聚氨酯发泡原材料为：聚醚0.9~1份，多异氰酸酯1~1.1份，水0.1~0.2份，阻燃剂0.002~0.003份，稳定剂0.15~0.2份。
3.根据权利要求2所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述多异氰酸酯为二异氰酸酯、三异氰酸酯中的一种或多种。
4. 根据权利要求2所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述稳定剂为铅盐 。
5.根据权利要求2所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化镁。
6.根据权利要求1所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中所述陶瓷面板的背面先进行预处理后再放入成型模具内，所述预处理为在陶瓷面板背面涂抹NaOH水溶液，其后涂抹羧甲基纤维素钠（CMC）水溶液。
7.根据权利要求6所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述NaOH水溶液中溶质浓度为1~10wt%。
8.根据权利要求6所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述CMC水溶液中溶质浓度为0.5~0.8wt%。
9.根据权利要求1所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中在将所述托盘放置于陶瓷面板背面上之前，先向托盘的四角涂抹定位剂，所述定位剂为魔芋胶与水溶性硅胶的混合物。
10.根据权利要求9所述的一体化托盘式聚氨酯保温发热瓷砖生产工艺，其特征在于：所述定位剂中魔芋胶与水溶性硅胶的质量比为2.5~4.5:1。
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