CN108706953B - 一种匀质低导热无机保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种匀质低导热无机保温板及其制备方法，所述匀质低导热无机保温板由无机材料、填料与聚氨酯硬泡反应而成，包括以下重量份数的原料：无机材料31～85份、填料0～20份、聚氨酯硬泡15～49份。本发明制得的保温板导热系数＜40mW/(m·K)，整体密度为35～500kg/m3，隔热保温性能好。压缩强度≥0.1MPa，抗拉强度≥0.1MPa，机械强度高，耐久性好。氧指数≥30％，燃烧增长速率指数≤120W/s，600s的总放热量≤7.5MJ，难燃，防火等级高。制备工艺简单，适于工业化生产。

Description

一种匀质低导热无机保温板及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料领域，具体涉及一种匀质低导热无机保温板及其制备方法。
背景技术
建筑物是能耗和碳排放大户。大力推广绿色建筑、环保节能建筑材料，是改善环境空气质量的重要举措，也是践行“绿色”发展理念的题中之意。现有的建筑保温材料有无机保温材料、有机保温材料。我国现阶段使用的主要是以酚醛、聚氨酯、聚苯乙烯等为主的有机保温材料。有机保温材料重量轻、保温隔热效果好、施工简便，但其易燃。虽然已有相应技术提高有机材料的防火性能达到阻燃效果，然而在火势较大的情况下，仍能被点燃。另外，有机材料在火灾中受热后力学性能迅速降低会增加其脱落的风险，造成不必要的损失。
无机保温材料具有较好的阻燃性、耐久性，但由于其保温性能差，吸水率高，生产能耗大，不易施工等问题，使得其应用受到限制。无机保温材料主要有泡沫混凝土保温板，珍珠岩保温板，岩棉保温板，发泡陶瓷保温板，发泡玻璃保温板以及气凝胶等。岩棉保温板生产能耗高，且强度差、易吸水、不易施工，用于外保温易空鼓开裂。泡沫混凝土保温板容重高、强度低、导热系数高、易吸水、现场损耗大，用于外保温易空鼓开裂。珍珠岩保温板或使用水玻璃作为粘结材料，其耐水性差、易泛碱，经过反复的干湿或冻融循环后易垮塌；或使用水泥作为粘结材料，其容重高、保温性能差、吸水率高。发泡陶瓷保温板和发泡玻璃保温板保温隔热性能不佳、防水性能不足，容易渗水。而二氧化硅气凝胶昂贵的制备成本，以及材料本身难以克服的低强度、高脆性等问题，制约了其在建筑墙体保温方面的应用，一般应用于航空航天、管道保温、设备隔热等特殊领域。
国内外研究者为综合有机保温材料和无机保温材料各自的优势，通过添加无机粒子来提高泡沫塑料的阻燃性，或是以树脂或发泡颗粒作为粘结剂来增强无机材料主体，一般因为成本过高，或是成型工艺复杂，难以实现工业化。例如，专利文献CN201610627981.1将异氰酸酯、聚醚多元醇、催化剂、阻燃剂、发泡剂、硅油、硅酸盐水泥、木质纤维素、海泡石纤维以及去离子水加入到高压喷枪的料泵中，搅拌使各原料充分混合均匀后得到产品。直接添加硅酸盐水泥，在聚氨酯发泡成型过程中水泥易凝固，影响泡沫成形，工艺难实现。专利文献CN103834157B将聚醚(或聚酯)多元醇、催化剂、硅油、硅烷偶联剂、发泡剂、可膨胀石墨和无机填料按照一定配比机械搅拌至混合均匀，再与多异氰酸酯充分混合后浇注到模具中进行发泡、熟化处理，得到制品。可膨胀石墨与无机填料的添加量为5～50wt％，有机材料占主体，成本偏高，并且制备方法生产效率低。而专利文献CN200810234180.4公开了一种高阻燃蛭石聚氨酯复合材料及其制备方法，用无机盐对经高温膨胀的蛭石进行结构修饰，再与多异氰酸酯熔融插层和羟基缩合，得到的组合料与多羟基化合物、发泡剂、阻燃剂和催化剂等组分混合，发生聚合反应形成蛭石聚氨酯复合材料。蛭石需要经过预处理，增加成本，制作工艺复杂。
因此，当前需要研究开发一种低导热、机械强度高、阻燃，适用于工业化大规模生产的无机保温材料来满足市场需求。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种机械强度高、阻燃，适用于工业化大规模生产的匀质低导热无机保温板及其制备方法。
本发明整体思路是：采用保温性能好的高分子聚氨酯作为无机材料的膨胀发泡基材，既保留有机泡沫材料良好的保温性能，又能降低整体材料的密度。聚氨酯较高的闭孔率降低了材料的吸水率，同时由于使用多种无机材料复配，在补强聚氨酯泡沫的阻燃性能达到难燃级的同时，提高了保温板的物理机械性能。
本发明所采用的技术方案：
一种匀质低导热无机保温板，由无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料反应而成，包括以下重量份数的原料：无机材料31～85份、填料0～20份、聚氨酯硬泡发泡料15～49份；
其中，基于无机材料的总重量，所述无机材料包括无机粒子65～95份，矿物纤维0～15份，具有阻燃性能的固体材料5～20份；
所述填料为生物质材料和/或聚合物纤维；
所述聚氨酯硬泡发泡料包括重量比为100:(120～180)的组分A和组分B；
所述组分A包括多元醇100重量份、催化剂1.5～5.0重量份、发泡剂2～30重量份、水1.5～3.0重量份、液态阻燃剂3～30重量份和泡沫稳定剂0.5～4.0重量份；
所述组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
为了降低无机粒子对聚氨酯液体原料的吸附作用，实现无机粒子的均匀分散从而发挥增强作用，优选地，所述无机粒子的粒径为30～3000目。当无机粒子的粒径较大，低于30目时，不能均匀分散，易在基体内产生缺陷，降低了材料的强度和韧性。但是如果粒径太小，高于3000目，颗粒间作用太强，无机粒子容易团聚，不利于材料韧性的提高。本发明中，对聚氨酯硬泡几乎不吸附的无机粒子，选择粒径较小的材料；而对聚氨酯硬泡吸附多的无机粒子，选择粒径适当大一些的材料。
进一步优选地，所述无机粒子为二氧化钛、二氧化硅、粉煤灰、碳化硅、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、氢氧化钙、膨胀珍珠岩、玻化微珠、空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、高铝矾土、废弃混凝土、废砖、水渣粉、废玻璃、废陶瓷中的任意一种或二种以上以任意比例组成的混合物。
具体实例为：二氧化硅如石英砂、硅砂、硅粉、硅微粉；碳化硅如莫桑石、金刚砂；硫酸盐如重晶石粉、石膏粉、废石膏粉、明矾石粉；碳酸盐如石灰粉、灰钙粉、贝壳粉、大理石粉、方解石粉、白云石粉、白垩粉；硅酸盐如透辉石粉、透闪石粉、硅灰石粉、角闪石粉、滑石粉、云母粉、长石粉、霞石粉、沸石粉、蛭石粉、方柱石粉、凹凸棒土、海泡石粉、伊利石粉、累托石粉、蛇纹石粉、玄武石粉、安石粉、花岗石粉、麦饭石粉、松脂岩粉、浮石粉、凝灰岩粉、火山灰、火山渣、高岭土、蒙脱土、膨润土、伊来石、皂石粉、埃洛石粉、莫来石粉。
为了提高保温板的强度和施工性能，利用短切纤维在基体内的无规则流动形成无定向分布，优化材料内的孔隙结构和数量，所述无机材料中还可根据需要添加矿物纤维，优选地，所述矿物纤维选自纤维长度为1～5mm的硅酸铝纤维、玻璃纤维、石膏纤维、碳纤维、海泡石纤维、硅灰石纤维、蛭石纤维中的至少一种。当添加无机粒子及具有阻燃性能的固体材料所得保温板的强度等符合应用要求，可不进一步添加矿物纤维。
优选地，所述具有阻燃性能的固体材料为三聚氰胺、磷酸三苯酯、氧化锑、氧化锑-氧化硅复合物、α-三水合氧化铝、草酸铝、氢氧化镁、镁铝水滑石、可膨胀石墨、氧化石墨烯、红磷、磷酸铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵、硼砂、硼酸盐、铝酸锌、氟硼酸铵中的至少一种。
其具有的特点：无机材料与有机材料具有较好的相容性，能够发挥增强的作用，解决尺寸变形的问题，同时具有低的密度，在有机材料发泡过程中无机材料实现均匀分散，解决了有机发泡材料在膨胀过程中泡孔易破裂的问题，避免开孔度提升从而引起吸水率的升高、导热系数的增加。
聚合物材料密度低、强重比高，添加填料如生物质材料和/或聚合物纤维可以在保证保温板密度一定的条件下，提高保温板的抗拉强度。当对保温板抗拉强度要求不高时可以不添加填料。
优选地，所述生物质材料为秸秆、木屑、稻壳、玉米秆、树皮中的至少一种。
依据制备方法和工艺，保证对基体的增强作用和产品的隔热保温性能，优选地，所述聚合物纤维为纤维长度为1～50mm的聚烯烃纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、聚氯乙烯纤维、含氟纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚酰亚胺纤维中的至少一种。对所得保温板抗拉强度要求高的需添加长度长一些的纤维，而受限于制造设备，对抗拉强度要求不高的可以添加长度短一些的纤维。
优选地，所述多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇中的任意一种或二种以上以任意比例组成的混合物，其中，聚醚多元醇是由起始剂和氧化烯烃反应制备而成的，氧化烯烃选自氧化丙烯和/或氧化乙烯；聚酯多元醇选自脂肪族聚酯多元醇和/或芳香族聚酯多元醇。
所述发泡剂为HCFC-141b、HFC-245fa、HFC-365mfc、戊烷、水或二氧化碳中的至少一种。
所述液态阻燃剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙基苯酯、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、甲基膦酸二甲酯、三羟甲基氧化膦中的至少一种。
所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的异氰酸酯基NCO的质量分数为30～32％，如巴斯夫公司的M20S、M50，万华化学的PM-200、PM-400，锦湖三井的M200等型号的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。
催化剂使用由现有技术已知的催化剂，例如三乙醇胺、二甲基环己胺、三亚乙基二胺、三乙烯二胺、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、1,3,5-三(二甲氨基丙基)对称六氢三嗪、羧酸盐、季铵盐、二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡或异辛酸钾-二丙二醇溶液中任意一种或两种以上的混合物。
所述泡沫稳定剂是本领域中所用的有机硅泡沫稳定剂，可使用AK8805、AK8811、AK8830、B8460、B8481、B8486、Niax L-5440等。
本领域技术人员还可根据需要添加抗氧化剂、烟雾抑制剂、交联剂、颜料等。
本发明的聚氨酯硬泡配方，提高低密度下的阻燃性能，改善泡沫脆性、粘接性与尺寸稳定性，保持较高的闭孔率、较细的泡孔，保证有机发泡材料原料在大量固体物质中的流动性，提高了无机材料的韧性。
本发明还提供了上述匀质低导热无机保温板的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：将烘干后的无机材料与填料按比例配制成混合物，混合时温度为15～50℃；连续输送混合物，依次或同时加入连续计量的物料温度为15～30℃的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分，原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间10～20min，固化温度控制在30～90℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
有益效果：(1)本发明匀质低导热无机保温板的导热系数＜40mW/(m·K)，整体密度35～500kg/m3，压缩强度≥0.1MPa，抗拉强度≥0.1MPa，氧指数≥30％，燃烧增长速率指数≤120W/s，600s的总放热量≤7.5MJ。本发明匀质低导热无机保温板，具有低导热系数、难燃、整体密度低、强度高，制备工艺简单、适用于工业化大规模生产。主要用于住宅、工业、公共建筑的墙体及楼房屋面、游泳池、冷库、锅炉等保温工程。
(2)本发明采用上述制备方法，实现了有机发泡材料的反应速度与无机材料润湿速度同步，反应平稳，实现有机材料对无机材料的全方位包敷，封闭无机材料表面孔隙，避免水分渗透进入材料内部而造成的保温板强度的降低，及对隔热保温性能的影响。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
下述实施例中，导热系数的测定按GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》进行。密度的测定按GB/T6343-2009《泡沫塑料及橡胶表观密度的测定》进行。压缩强度的测定按GB/T8813-2008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》进行。抗拉强度的测定按GB50404-2017《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》进行。氧指数的测定按GB/T2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分室温试验》进行。燃烧增长速率指数、600s的总放热量的测定按GB/T20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》进行。
实施例1
无机材料的准备：取60～80目金刚砂65重量份，100目氢氧化钙10重量份，可膨胀石墨5重量份，α-三水合氧化铝5重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚酯多元醇PS-2502(Stepan)100重量份，二甲基环己胺4.0重量份，二丁基锡二月桂酸酯0.5重量份，HCFC-141b 23重量份，水2重量份，磷酸三(2-氯丙基)酯10重量份，甲基磷酸二甲酯10重量份，泡沫稳定剂AK8805(美思德)1.15重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20S(Basf)211重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为15℃；连续输送混合物，同时加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分(物料温度为27℃，重量比为100:140)，无机材料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为85:15。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间10min，固化温度控制在90℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例2
无机材料的准备：取2000目石灰粉16重量份，50～100目废玻璃粉20重量份，纤维长度1.0～3.5mm的硅酸铝纤维5重量份，硼砂10重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚醚多元醇HP2502(红宝丽)27重量份，聚酯多元醇HF-8730(华峰)73重量份，三亚乙基二胺1.9重量份，异辛酸钾-二丙二醇溶液0.4重量份，戊烷8重量份，HFC-245fa 7重量份，CO25重量份，水1.6重量份，磷酸三(2-氯丙基)酯5重量份，泡沫稳定剂B8460(德固赛)1.1重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯PM-400(万华化学)221重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为50℃；连续输送混合物，先后加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分(物料温度为15℃，重量比为100:170)，无机材料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为51:49。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间17min，固化温度控制在50℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例3
无机材料的准备：取60目粉煤灰5重量份，140～200目石英砂25重量份，200～270目膨胀珍珠岩10重量份，400目空心玻璃微珠10重量份，氢氧化镁10重量份，氧化锑2重量份；
填料的准备：取稻壳5重量份，树皮5重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚醚多元醇H4110(红宝丽)100重量份，三乙醇胺2.0重量份，1,3,5-三(二甲氨基丙基)对称六氢三嗪1.5重量份，水4.2重量份(水2.0重量份作为发泡剂)，磷酸二苯基异辛酯15重量份，泡沫稳定剂AK8830(美思德)3.0重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20S(Basf)189重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为20℃；连续输送混合物，先加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料B组分，再加入连续计量的A组分(A、B组分物料温度为25℃，重量比为100:150)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为62:10:28。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间15min，固化温度控制在65℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例4
无机材料的准备：取325目滑石粉28重量份，200目重晶石粉17重量份，1300目硅灰石粉7重量份，三聚氰胺2重量份，红磷1重量份；
填料的准备：取秸秆10重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚酯多元醇HF-8730(华峰)75重量份，聚酯多元醇HF-86304(华峰)25重量份，三乙烯二胺1.0重量份，异辛酸钾-二丙二醇溶液0.5重量份，HFC-365mfc 16重量份，戊烷9重量份，水1.5重量份，磷酸三乙酯15重量份，三羟甲基氧化膦5重量份，泡沫稳定剂B8481(德固赛)1.0重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M50(Basf)238重量份。
将烘干后的无机材料与填料按比例配制成混合物，混合时温度为25℃；连续输送混合物，同时加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分(物料温度为21℃，重量比为100:160)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为55:10:35。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间20min，固化温度控制在30℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例5
无机材料的准备：取325目二氧化钛5重量份，2000目海泡石粉3重量份，2500目方解石粉7重量份，200目高铝矾土10重量份，200目废陶瓷粉27重量份，170目废石膏粉15重量份，可膨胀石墨10重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚酯多元醇PS-2502A(Stepan)100重量份，季铵盐TMR-23.0重量份，异辛酸钾-二丙二醇溶液0.5重量份，发泡剂CO215重量份，水2.4重量份，磷酸三(2，3-二氯丙基)酯15重量份，泡沫稳定剂B8460(德固赛)1.6重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯PM-200(万华化学)213重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为40℃；连续输送混合物，先加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料B组分，再加入连续计量的A组分(A、B组分物料温度为23℃，重量比为100:155)，无机材料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为77:23。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间13min，固化温度控制在70℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例6
无机材料的准备：取80～100目废砖粉30重量份，氢氧化镁5重量份；
填料的准备：取木屑10重量份，纤维平均长度38mm的聚酯纤维8重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚醚多元醇HP3201(红宝丽)15重量份，聚醚多元醇HP2502(红宝丽)85重量份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚1.15重量份，二丁基锡二月桂酸酯0.55重量份，HCFC-141b 15重量份，戊烷8重量份，水1.8重量份，磷酸三乙酯16重量份，甲基膦酸二甲酯10重量份，泡沫稳定剂B8486(德固赛)2.4重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M200(锦湖三井)209重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为33℃；连续输送混合物，先加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料B组分，再加入连续计量的A组分(A、B组分物料温度为21℃，重量比为100:135)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为35:18:47。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间20min，固化温度控制在55℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例7
无机材料的准备：取100～120目硅砂30重量份，400目空心陶瓷微珠10重量份，纤维平均长度3mm的石膏纤维3重量份，磷酸三苯酯5重量份；
填料的准备：取纤维平均长度10mm的聚酰胺纤维6重量份，纤维平均长度38mm的聚酯纤维6重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚醚多元醇HP2502(红宝丽)23重量份，聚酯多元醇DM2003(北京德美)54重量份，聚酯多元醇PS-2402(Stepan)23重量份，2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚2.1重量份，异辛酸钾-二丙二醇溶液0.4重量份，HCFC-141b20重量份，水2.7重量份，磷酸三(2-氯丙基)酯12重量份，泡沫稳定剂AK8811(美思德)1.2重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M20S(Basf)208重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为20℃；连续输送混合物，先后加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分(物料温度为21℃，重量比为100:150)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为48:12:40。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间15min，固化温度控制在55℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例8
无机材料的准备：取650目硅微粉15重量份，140目废弃混凝土粉17重量份，纤维平均长度5mm的玻璃纤维7重量份，聚磷酸铵9重量份；
填料的准备：取纤维平均长度38mm的含氟纤维12重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚醚多元醇HP2502(红宝丽)23重量份，聚酯多元醇DM2003(北京德美)54重量份，聚酯多元醇PS-2402(Stepan)23重量份，二甲基乙醇胺2.1重量份，乙酸钾-乙二醇溶液0.4重量份，HCFC-141b 20重量份，水3重量份，磷酸二苯基异辛酯12重量份，泡沫稳定剂AK8804(美思德)1.2重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯PM-200(万华化学)208重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为20℃；连续输送混合物，先后加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分(物料温度为30℃，重量比为100:150)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为48:12:40。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间14min，固化温度控制在55℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例9
无机材料的准备：取40～70目石英砂6重量份，400目灰钙粉5重量份，300目贝壳粉5重量份，100目玻化微珠2重量份，480目皂石粉7重量份，纤维长度为1～4mm的硅灰石纤维3重量份，α-三水合氧化铝3重量份；
填料的准备：取玉米杆7重量份，纤维平均长度为6mm的聚丙烯腈纤维10重量份，纤维平均长度为50mm的聚酰亚胺纤维3重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚醚多元醇HP2502(红宝丽)100重量份，三亚乙基二胺4.5重量份，二丁基锡二月桂酸酯0.5重量份，发泡剂水2重量份，水1.5重量份，磷酸三乙酯5重量份，磷酸三(2-氯丙基)酯15重量份，甲基膦酸二甲酯10重量份，泡沫稳定剂Niax L-5440(迈图)4重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M50(Basf)171重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为40℃；连续输送混合物，先加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料B组分，再加入连续计量的A组分(A、B组分物料温度为18℃，重量比为100:120)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为31:20:49。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间12min，固化温度控制在65℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
实施例10
无机材料的准备：取60～80目金刚砂6重量份，300目贝壳粉10重量份，1000目大理石粉5重量份，180目石膏粉5重量份，200目明矾石粉10重量份，120目凹凸棒土3重量份，纤维平均长度为5mm的碳纤维2重量份，纤维平均长度为4mm的海泡石纤维2重量份，可膨胀石墨5重量份；
填料的准备：取稻壳3重量份，纤维长度为1～3mm的聚丙烯纤维3重量份，纤维长度为10～17mm的聚乙烯醇缩醛纤维3重量份，纤维长度为38～50mm的聚氯乙烯纤维3重量份；
聚氨酯硬泡发泡料A组分的准备：取聚酯多元醇DM2003(北京德美)100重量份，三乙醇胺1重量份，乙酸钾-乙二醇溶液0.5重量份，HFC-245fa 30重量份，水1.5重量份，甲基膦酸二甲酯3重量份，泡沫稳定剂AK8830(美思德)0.5重量份；B组分的准备：取多苯基多亚甲基多异氰酸酯M200(锦湖三井)246重量份。
将烘干后的无机材料按比例配制成混合物，混合时温度为33℃；连续输送混合物，同时加入连续计量的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分(A、B组分物料温度为21℃，重量比为100:180)，无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料的重量比为48:12:40。原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化时间18min，固化温度控制在55℃。最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
对实施例1～10得到的无机保温板进行性能测试，其结果见表1。
表1各实施例中无机保温板的性能评价
上表中导热系数的检测条件：平均温度23℃，温差(23±2)℃。
从表1中可以看出，本发明制得的无机保温板导热系数低，压缩强度和抗拉强度高，燃烧性能达到B1级标准。
上述结果证明了本发明低导热无机保温板隔热保温性能好，阻燃性能好、整体密度低、机械强度高，制备工艺简单，适合工业化生产。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (6)

1.一种匀质低导热无机保温板，其特征在于，是由无机材料、填料与聚氨酯硬泡发泡料反应而成，包括以下重量份数的原料：无机材料31～85份、填料0～20份、聚氨酯硬泡发泡料15～49份；
其中，基于无机材料的总重量，所述无机材料包括无机粒子65～95份，矿物纤维0～15份，具有阻燃性能的固体材料5～20份；
所述填料为生物质材料和/或聚合物纤维；
所述聚氨酯硬泡发泡料包括重量比为100:(120～180)的组分A和组分B；
所述组分A包括多元醇100重量份、催化剂1.5～5.0重量份、发泡剂2～30重量份、水1.5～3.0重量份、液态阻燃剂3～30重量份和泡沫稳定剂0.5～4.0重量份；
所述组分B为多苯基多亚甲基多异氰酸酯；
所述无机粒子的粒径为30～3000目；
所述生物质材料为秸秆、木屑、稻壳、玉米秆、树皮中的至少一种；
所述具有阻燃性能的固体材料为三聚氰胺、磷酸三苯酯、氧化锑、氧化锑-氧化硅复合物、α-三水合氧化铝、草酸铝、氢氧化镁、镁铝水滑石、可膨胀石墨、氧化石墨烯、红磷、磷酸铵、磷酸氢铵、聚磷酸铵、硼砂、硼酸盐、铝酸锌、氟硼酸铵中的至少一种；
所述液态阻燃剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三异丙基苯酯、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三（2-氯乙基）酯、磷酸三（2-氯丙基）酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、甲基膦酸二甲酯、三羟甲基氧化膦中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的匀质低导热无机保温板，其特征在于：所述无机粒子为二氧化钛、二氧化硅、粉煤灰、碳化硅、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、氢氧化钙、膨胀珍珠岩、玻化微珠、空心玻璃微珠、空心陶瓷微珠、高铝矾土、废弃混凝土、废砖、废玻璃、废陶瓷中的任意一种或二种以上以任意比例组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的匀质低导热无机保温板，其特征在于：所述矿物纤维为纤维长度为1～5mm的硅酸铝纤维、玻璃纤维、石膏纤维、碳纤维、海泡石纤维、硅灰石纤维、蛭石纤维中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的匀质低导热无机保温板，其特征在于：所述聚合物纤维为纤维长度为1～50mm的聚烯烃纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、聚氯乙烯纤维、含氟纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚酰亚胺纤维中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的匀质低导热无机保温板，其特征在于：所述多元醇为聚醚多元醇和聚酯多元醇中的任意一种或二种以上以任意比例组成的混合物；
所述发泡剂为HCFC-141b、HFC-245fa、HFC-365mfc、戊烷、水或二氧化碳中的至少一种；
所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的异氰酸酯基NCO的质量分数为30～32%。
6.权利要求1～5任意一项所述匀质低导热无机保温板的制备方法，其特征在于：包括顺序相接的如下步骤：将烘干后的无机材料与填料按比例配制成混合物，混合时温度为15～50℃；连续输送混合物，依次或同时加入连续计量的物料温度为15～30℃的聚氨酯硬泡发泡料A、B组分，原料充分混合后浇注，再经层压固化成板材，固化温度控制在30～90℃，最后，经铣边切割、熟化，得到匀质低导热无机保温板。
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