CN106827609B - 一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：彩色镀锌钢板的制备；聚苯乙烯泡沫板的制备；粘合剂的制备；夹芯板的制备：采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用上述制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。该方法操作简单，原料价格低廉，制备成本低，制得的夹芯板保温性能好，阻燃性能优异，耐老化、耐水性好，轻质高效。

Description

一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，具体的涉及一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法。
背景技术：
随着我国经济的飞速发展，对建筑业提出了更高的要求。我国建筑行业中的墙体材料，仍沿用传统的粘土砖、瓦，造成珍贵的土地资源浪费和烧制过程的环境污染，而且在实际使用中，对建筑物的使用功能、抗震、施工技术上带来了种种难以克服的困难。根据上述存在的问题，国家建设部提出墙体材料改革政策，新型建材层出不穷。
聚苯乙烯夹芯板在国内八十年代开始出现，并以其优良的性能和广泛的用途，在短短的几年中得以迅速发展，板材广泛应用于建造大型工业厂房、仓库、体育馆、冷库、建筑加层等领域，目前已成为轻质新型建材中的支柱产品。在国外一些发达国家中，生产应用这种板材已有近百年的历史，由于其特有的诸多优点，到现在仍被广泛应用。
聚苯乙烯夹芯板是由两层金属薄板冷弯成浅波的金属板之间粘结聚苯乙烯塑料芯材而构成的新型的复合隔热保温板，主要原材料为彩色镀锌钢板、聚苯乙烯泡沫和粘合剂，夹芯板的质量首先决定于原材料的质量。因此要制备性能优异的关键是制得性能优异的原材料。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，该方法操作简单，制得的聚苯乙烯夹芯板力学性能好，保温性能优异，耐水性好，制备成本低。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将50-80份可发性聚苯乙烯颗粒、1-2份防水剂、0.5-1份氢氧化镁、0.1-0.4份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至185-205℃，螺杆转速为25-50rpm，然后将1-1.5份二氧化碳主发泡剂、0.3-0.6份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至12-16MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将100-150份异氰酸酯和50-75份聚酯型多元醇在65℃下反应1-2h，升温至80-85℃，并保温1-2h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入30-45份亲水扩链剂，在60-70℃下进行扩链反应2-4h，然后加入10-15份小分子二元醇扩链剂，升温至80-85℃反应2-4h，然后降温至50℃，加入20-30份中和剂进行中和，保温，1000-1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化5-10min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在300-500r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入50-110份降解胶原液，然后在150-200r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1-2h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂20-40份，有机硅溶胶2-6份，硅烷偶联剂0.3-0.7份，钛白粉3-5份，消泡剂0.2-0.4份，水25-50份。
作为上述技术方案的优选，步骤B)中，所述二号塑料挤出机螺杆转速为8-10rpm，静态混合器的温度为110-140℃。
作为上述技术方案的优选，步骤a)中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种，当异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯时，还应加入0.1-0.2份的二月桂酸二丁基锡作为催化剂。
作为上述技术方案的优选，步骤a)中，所述聚酯型多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述中和剂为三乙胺、三正丁胺中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述小分子二元醇扩链剂为1,4丁二醇、一缩二乙二醇中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。
作为上述技术方案的优选，步骤c)中，所述降解胶原来自废革屑碱性降解至分子量为6000-10000，降解胶原液中含胶量为45-50％，粘度为500-1000mPa·s。
本发明具有以下有益效果：
本发明彩色镀锌钢板、聚苯乙烯泡沫板、粘合剂为原料来制备聚苯乙烯夹芯板，并通过调节彩色镀锌钢板、聚苯乙烯泡沫板的制备工艺，且采用降解胶原液来制备耐水粘合剂，粘合剂的耐水性好，制得的夹芯板力学性能优异，耐水性好，保温隔音性能佳，阻燃性能好，制备成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂20份，有机硅溶胶2份，硅烷偶联剂0.3份，钛白粉3份，消泡剂0.2份，水25份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将50份可发性聚苯乙烯颗粒、1份防水剂、0.5份氢氧化镁、0.1份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至185℃，螺杆转速为25rpm，然后将1份二氧化碳主发泡剂、0.3份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至12MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为8rpm，静态混合器的温度为110℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将100份甲苯二异氰酸酯和50份聚己二酸乙二醇酯在65℃下反应1h，升温至80℃，并保温1h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入30份二羟甲基丙酸，在70℃下进行扩链反应2h，然后加入10份一缩二乙二醇，升温至80℃反应2h，然后降温至50℃，加入20份三乙胺进行中和，保温，1000r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化5min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在300r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入50份降解胶原液，然后在150r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
实施例2
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂40份，有机硅溶胶6份，硅烷偶联剂0.7份，钛白粉5份，消泡剂0.4份，水50份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将80份可发性聚苯乙烯颗粒、2份防水剂、1份氢氧化镁、0.4份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至205℃，螺杆转速为50rpm，然后将1.5份二氧化碳主发泡剂、0.6份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至16MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为10rpm，静态混合器的温度为140℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将150份甲苯二异氰酸酯75份聚己二酸乙二醇酯在65℃下反应2h，升温至85℃，并保温2h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入45份二羟甲基丙酸，在70℃下进行扩链反应4h，然后加入15份1,4丁二醇，升温至85℃反应4h，然后降温至50℃，加入30份三乙胺进行中和，保温，1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化10min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在500r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入110份降解胶原液，然后在200r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温2h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
实施例3
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂25份，有机硅溶胶3份，硅烷偶联剂0.4份，钛白粉3.5份，消泡剂0.3份，水30份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将60份可发性聚苯乙烯颗粒、1.2份防水剂、0.6份氢氧化镁、0.2份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至190℃，螺杆转速为35rpm，然后将1.1份二氧化碳主发泡剂、0.4份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至13MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为9rpm，静态混合器的温度为120℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将120份甲苯二异氰酸酯和60份聚己二酸丁二醇酯二醇在65℃下反应1.2h，升温至80℃，并保温1.2h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入33份二羟甲基丙酸，在65℃下进行扩链反应2.5h，然后加入11份一缩二乙二醇，升温至85℃反应2.5h，然后降温至50℃，加入22份三正丁胺进行中和，保温，1000r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化6min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在350r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入60份降解胶原液，然后在160r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1.3h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
实施例4
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂30份，有机硅溶胶4份，硅烷偶联剂0.5份，钛白粉4份，消泡剂0.3份，水35份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将60份可发性聚苯乙烯颗粒、1.4份防水剂、0.7份氢氧化镁、0.3份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至195℃，螺杆转速为35rpm，然后将1.2份二氧化碳主发泡剂、0.5份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至14MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为9rpm，静态混合器的温度为120℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将130份异佛尔酮二异氰酸酯、0.1份二月桂酸二丁基锡和60份聚己二酸丁二醇酯二醇在65℃下反应1.4h，升温至80℃，并保温1.4h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入36份二羟甲基丁酸，在65℃下进行扩链反应3.5h，然后加入12份1,4丁二醇，升温至85℃反应3h，然后降温至50℃，加入26份三乙胺进行中和，保温，1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化7min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在450r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入80份降解胶原液，然后在170r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1.4h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
实施例5
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂35份，有机硅溶胶5份，硅烷偶联剂0.6份，钛白粉4.5份，消泡剂0.35份，水40份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将75份可发性聚苯乙烯颗粒、1.6份防水剂、0.7份氢氧化镁、0.35份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至200℃，螺杆转速为45rpm，然后将1.4份二氧化碳主发泡剂、0.5份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至15MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为9rpm，静态混合器的温度为130℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将140份异佛尔酮二异氰酸酯、0.2份二月桂酸二丁基锡和60份聚己二酸乙二醇酯在65℃下反应1.6h，升温至85℃，并保温1.6h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入41份二羟甲基丁酸，在65℃下进行扩链反应3.5h，然后加入14份1,4丁二醇，升温至85℃反应3.5h，然后降温至50℃，加入28份三正丁胺进行中和，保温，1100r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化9min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在450r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入90份降解胶原液，然后在190r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1.8h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
对比例1
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂20份，有机硅溶胶2份，硅烷偶联剂0.3份，钛白粉3份，消泡剂0.2份，水25份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将50份可发性聚苯乙烯颗粒、1份防水剂、0.5份氢氧化镁通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至185℃，螺杆转速为25rpm，然后将1份二氧化碳主发泡剂、0.3份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至12MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为8rpm，静态混合器的温度为110℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将100份甲苯二异氰酸酯和50份聚己二酸乙二醇酯在65℃下反应1h，升温至80℃，并保温1h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入30份二羟甲基丙酸，在70℃下进行扩链反应2h，然后加入10份一缩二乙二醇，升温至80℃反应2h，然后降温至50℃，加入20份三乙胺进行中和，保温，1000r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化5min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在300r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入50份降解胶原液，然后在150r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
对比例2
一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；其中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂20份，有机硅溶胶2份，硅烷偶联剂0.3份，钛白粉3份，消泡剂0.2份，水25份；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将50份可发性聚苯乙烯颗粒、1份防水剂、0.5份氢氧化镁、0.1份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至185℃，螺杆转速为25rpm，然后将1份二氧化碳主发泡剂、0.3份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至12MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，二号塑料挤出机螺杆转速为8rpm，静态混合器的温度为110℃，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂：采用市售的普通聚氨酯粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
经测试，实施例1-5制得的聚苯乙烯夹芯板的垂直燃烧时间小于10s，而对比例1-2的聚苯乙烯夹芯板的垂直燃烧时间为15-25s；
实施例1-5以及对比例1-2的聚苯乙烯夹芯板的导热系数为0.017-0.021W/m·K，保温性能好；
实施例1-5的聚苯乙烯夹芯板的抗压强度为127-132kPa，对比例1-2的抗压强度为116-120kPa；
实施例1-5及对比例1的聚苯乙烯夹芯板的粘结强度为0.2-0.3MPa，对比例2的聚苯乙烯夹芯板的粘结强度为0.1MPa。
从上述测试结果可以看出，本发明制得的聚苯乙烯夹芯板的阻燃性能好，保温性能优异，采用碳纳米管改性的聚苯乙烯泡沫板作为芯材的聚苯乙烯夹芯板的力学性能更好，与市售的聚氨酯相比较，采用本发明制得的粘合剂制得的聚苯乙烯夹芯板的粘结强度更大。

Claims (9)

1.一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)彩色镀锌钢板的制备
以热镀锌钢板为基材，其表面经过脱脂、磷化、铬酸盐处理，然后采用二涂二烘的工艺在热镀锌钢板表面涂覆一层有机涂料，制得彩色镀锌钢板；
(2)聚苯乙烯泡沫板的制备
A)按重量份将50-80份可发性聚苯乙烯颗粒、1-2份防水剂、0.5-1份氢氧化镁、0.1-0.4份碳纳米管通过拌料和上料装置，混合并加入到一号塑料挤出机的料斗内，将一号塑料挤出机加热至185-205℃，螺杆转速为25-50rpm，然后将1-1.5份二氧化碳主发泡剂、0.3-0.6份柠檬酸通过发泡剂注入装置从一号塑料挤出机的中段注入到一号塑料挤出机中，调节一号塑料挤出机的压力至12-16MPa，得到混合物料；
B)将步骤A)制得的混合物料经二号塑料挤出机和静态混合器的混合与冷却，然后通过模具挤出，再经过整平机整平定型，冷却风扇冷却到100℃以下，切割，得到聚苯乙烯挤塑板，对聚苯乙烯挤塑板利用切削机，将聚苯乙烯挤塑板各个面去皮，再通过打磨机，将聚苯乙烯挤塑板表面打磨平整，制得聚苯乙烯泡沫板；
(3)粘合剂的制备
a)按重量份将100-150份异氰酸酯和50-75份聚酯型多元醇在65℃下反应1-2h，升温至80-85℃，并保温1-2h，制得聚氨酯预聚体；
b)向上述制得的聚氨酯预聚体中加入30-45份亲水扩链剂，在60-70℃下进行扩链反应2-4h，然后加入10-15份小分子二元醇扩链剂，升温至80-85℃反应2-4h，然后降温至50℃，加入20-30份中和剂进行中和，保温，1000-1200r/min的转速下搅拌加入去离子水进行乳化5-10min，得到聚氨酯水性预聚体乳液；
c)在300-500r/min转速搅拌下向上述制得的聚氨酯水性预聚体乳液中加入50-110份降解胶原液，然后在150-200r/min的转速下继续搅拌，升温至65℃，保温1-2h，然后降温至50℃，负压下真空除去挥发物，得到耐水粘合剂；
(4)夹芯板的制备
采用自动成型机将彩色镀锌钢板压型后，然后用步骤(3)制得的粘合剂把上下表面的彩色镀锌钢板与聚苯乙烯泡沫板加压、加热，制得聚苯乙烯夹芯板。
2.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述有机涂料，以重量份计，由以下组分组成：水溶性聚丙烯酸树脂20-40份，有机硅溶胶2-6份，硅烷偶联剂0.3-0.7份，钛白粉3-5份，消泡剂0.2-0.4份，水25-50份。
3.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤B)中，所述二号塑料挤出机螺杆转速为8-10rpm，静态混合器的温度为110-140℃。
4.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种，当异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯时，还应加入0.1-0.2份的二月桂酸二丁基锡作为催化剂。
5.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述聚酯型多元醇为聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇酯中的一种。
6.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述中和剂为三乙胺、三正丁胺中的一种。
7.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述小分子二元醇扩链剂为1,4丁二醇、一缩二乙二醇中的一种。
8.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述亲水扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的一种。
9.如权利要求1所述的一种高保温耐水聚苯乙烯夹芯板的制备方法，其特征在于：步骤c)中，所述降解胶原来自废革屑碱性降解至分子量为6000-10000，降解胶原液中含胶量为45-50％，粘度为500-1000mPa·s。
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