CN107353581A - 酚醛外墙复合保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种酚醛外墙复合保温材料及其制备方法，按重量份数计算，包括以下原料：酚醛树脂70～80份、改性膨胀珍珠岩25～35份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述改性膨胀珍珠岩主要由膨胀珍珠岩、聚乙二醇烯与黏土制备而成，所述增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在醇酸盐溶液中形成的混合物。制备方法：1)将酚醛树脂、改性膨胀珍珠岩、固化剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为160～180℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。该保温材料不仅韧性好以及强度高，而且导热系数低。

Description

酚醛外墙复合保温材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑外墙材料技术领域，具体涉及一种酚醛外墙复合保温材料及其制备方法。

背景技术

酚醛保温板和聚氨酯硬泡同属有机类热固性高效保温材料，尤其近年建筑节能率的逐渐提高，应用保温材料技术性能越来越高，市场需求量越来越大。在建筑应用保温材料应用中，不但要求物理技术性能高，而且必须达到防火性能。酚醛树脂生产的泡沫和聚氨酯硬泡虽属相对较好的保温材料，但两类保温材料各有不同的优、缺点，不具有很好综合技术性能。聚氨酯树脂合成的聚氨酯硬泡，具有轻质、高强、导热系数低、韧性好和施工方便等特点，但防火性能最高只能达到B1级防火性能、氧指数最高只能达到30％。

酚醛树脂生产的酚醛保温板，具备聚氨酯硬泡保温材料主要基本优点，但防火性能比聚氨酯硬泡突出，耐火燃穿透、耐高温、低烟，氧指数高达50％，但酚醛保温板与聚氨酯硬泡比较，酚醛保温板最大的缺点是脆性大、酸性大。由于酚醛保温板的脆性大，酚醛保温板在使用时存在掉粉、弹性低、压缩强度低，导热系数不达标等问题，固有优异防火性能没能得到很好利用，因此，影响该产品应用技术的扩展，同时给运输、施工带来很多不便。尤其拉拔强度低，不易满足相关标准要求。有关酚醛泡沫材料及其制备方法的专利文献较多，其中，公开号为CN1428372A的专利文献中只使用了有机改性剂端羟基聚丁二烯液体橡胶、糠醛、聚醚、胺醚等对酚醛泡沫进行了改性，提高了压缩强度和弯曲强度性能，但是导热系数比较高。

发明内容

为了解决以上酚醛泡沫板的导热系数较高、韧性不好的问题，本发明提出一种酚醛外墙复合保温材料，该保温材料不仅韧性好以及强度高，而且导热系数低。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种酚醛外墙复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：

酚醛树脂70～80份、改性膨胀珍珠岩25～35份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述改性膨胀珍珠岩主要由膨胀珍珠岩、聚乙二醇烯与黏土制备而成，所述增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在醇酸盐溶液中形成的混合物。

进一步，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法：

将氧化石墨烯与膨胀珍珠岩混合的混合物，向混合物中加入混合物重量5～10倍的水，搅拌均匀后，加入占混合物重量15～30％的黏土，继续搅拌，然后捞取漂浮在水上的膨胀珍珠岩并且于105℃～120℃的条件下烘至恒重，然后冷却到室温，即得到改性膨胀珍珠岩。

进一步，所述醇酸盐为乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐或者柠檬酸盐；优选为乳酸钠、苹果酸钠、酒石酸钠或者柠檬酸钠。

进一步，所述醇酸盐溶液的浓度为3～8wt％。

进一步，所述固化剂为磷酸、对甲苯磺酸或者盐酸。

本发明的另一个目的是提供一种酚醛外墙复合保温材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将酚醛树脂、改性膨胀珍珠岩、固化剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；

2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为160～180℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。

进一步，所述步骤2)压缩比为2.1～2.4，即使在较高的压缩比下，制备得到的保温材料也具有较低的导热系数。

本发明有益效果：

1、本发明的酚醛外墙复合保温材料其增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在醇酸盐溶液中形成的混合物，增韧效果显著，并且具有更好的阻燃与耐热性能。本发明的膨胀珍珠岩经过氧化石墨烯与黏土的改性，以改变酚醛泡沫硬脆、易变形、易粉化、掉渣和机械强度低等缺陷，同时提高其阻燃性能，保持了优异的压缩性能与绝热性能。

2、本发明的酚醛外墙复合保温材料的导热系数为0.018～0.023W/m·K，抗压强度1.9～2.5MPa，抗折强度1.8～2.4MPa。

具体实施方式

实施例1

改性膨胀珍珠岩的制备方法：

将氧化石墨烯与膨胀珍珠岩混合的混合物，向混合物中加入混合物重量8倍的水，搅拌均匀后，加入占混合物重量20％的黏土，继续搅拌，然后捞取漂浮在水上的膨胀珍珠岩并且于110℃的条件下烘至恒重，然后冷却到室温，即得到改性膨胀珍珠岩。

实施例2

改性膨胀珍珠岩的制备方法：

将氧化石墨烯与膨胀珍珠岩混合的混合物，向混合物中加入混合物重量5倍的水，搅拌均匀后，加入占混合物重量15％的黏土，继续搅拌，然后捞取漂浮在水上的膨胀珍珠岩并且于105℃的条件下烘至恒重，然后冷却到室温，即得到改性膨胀珍珠岩。

实施例3

改性膨胀珍珠岩的制备方法：

将氧化石墨烯与膨胀珍珠岩混合的混合物，向混合物中加入混合物重量10倍的水，搅拌均匀后，加入占混合物重量30％的黏土，继续搅拌，然后捞取漂浮在水上的膨胀珍珠岩并且于120℃的条件下烘至恒重，然后冷却到室温，即得到改性膨胀珍珠岩。

实施例4

一种酚醛外墙复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：

酚醛树脂75份、实施例1的改性膨胀珍珠岩30份、磷酸12份与增韧剂4份，增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在5wt％柠檬酸钠溶液中形成的混合物。

制备方法：

1)将酚醛树脂、实施例1的改性膨胀珍珠岩、磷酸和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；

2)将混合物在压缩比为2.1、成型温度为170℃条件下热压成型，保压时间为3h，即可。

实施例5

一种酚醛外墙复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：

酚醛树脂70份、实施例2的改性膨胀珍珠岩25份、盐酸10份与增韧剂3份，增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在2wt％酒石酸钠溶液中形成的混合物。

制备方法：

1)将酚醛树脂、实施例2的改性膨胀珍珠岩、盐酸和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；

2)将混合物在压缩比为2.4、成型温度为160℃条件下热压成型，保压时间为4h，即可。

实施例6

一种酚醛外墙复合保温材料，按重量份数计算，包括以下原料：

酚醛树脂80份、实施例3的改性膨胀珍珠岩35份、对甲苯磺酸15份与增韧剂6份，增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在5wt％乳酸钠溶液中形成的混合物。

制备方法，包括以下步骤：

1)将酚醛树脂、实施例3的改性膨胀珍珠岩、盐酸和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；

2)将混合物在压缩比为1.8、成型温度为180℃条件下热压成型，保压时间为2h，即可。

试验例

将实施例4-6制备得到的保温材料进行性能检测，结果见表1。

表1实施例4-6保温材料性能检测结果

	导热系数(W/m·K)	抗压强度(MPa)	抗折强度(MPa)
				实施例4	0.021	2.3	2.2
实施例5	0.018	1.9	1.8
				实施例6	0.023	2.5	2.4

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种酚醛外墙复合保温材料，其特征在于，按重量份数计算，包括以下原料：

酚醛树脂70～80份、改性膨胀珍珠岩25～35份、固化剂10～15份与增韧剂3～6份，所述改性膨胀珍珠岩主要由膨胀珍珠岩、聚乙二醇烯与黏土制备而成，所述增韧剂是纳米二氧化硅与聚乙二醇在醇酸盐溶液中形成的混合物。

2.根据权利要求1所述的酚醛外墙复合保温材料，其特征在于，所述改性膨胀珍珠岩的制备方法：

将氧化石墨烯与膨胀珍珠岩混合的混合物，向混合物中加入混合物重量5～10倍的水，搅拌均匀后，加入占混合物重量15～30％的黏土，继续搅拌，然后捞取漂浮在水上的膨胀珍珠岩并且于105℃～120℃的条件下烘至恒重，然后冷却到室温，即得到改性膨胀珍珠岩。

3.根据权利要求1所述的酚醛外墙复合保温材料，其特征在于，所述醇酸盐为乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐或者柠檬酸盐。

4.根据权利要求3所述的酚醛外墙复合保温材料，其特征在于，所述醇酸盐溶液的浓度为3～8wt％。

5.根据权利要求1所述的酚醛外墙复合保温材料，其特征在于，所述固化剂为磷酸、对甲苯磺酸或者盐酸。

6.一种如权利要求1所述的酚醛外墙复合保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将酚醛树脂、改性膨胀珍珠岩、固化剂和增韧剂按照配比混合，搅拌均匀得到混合物；

2)将混合物在压缩比为1.8～2.5、成型温度为160～180℃条件下热压成型，保压时间为2～4h，即可。

7.根据权利要求6所述的酚醛外墙复合保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)压缩比为2.1～2.4。