CN109056185A - 一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡、轻质隔音复合板及其制备方法 - Google Patents

一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡、轻质隔音复合板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡、轻质隔音复合板及其制备方法，属于建材技术领域，其特征在于：所述玻璃纤维毡由玻璃纤维和特定配伍的水性高分子粘结剂制成，玻璃纤维占玻璃纤维毡总重的65～85wt%，水性高分子粘结剂占玻璃纤维毡总重的15～35wt%，玻璃纤维毡的单位面积质量为50～100g/m2；玻璃纤维的直径为6～25μm、长度为15～30mm。此毡一方面使得玻璃纤维毡具有极高的硬挺度，能够对质轻的高分子隔音材料起到足够的支撑作用，从而减轻了现有技术中支撑结构的重量，能够使得隔音板真正地轻量化；另一方面使得玻璃纤维毡在高温下具有较高的湿热拉伸强度，从而能够在牵引力的作用下连续热压生产，利于提高后续隔音板的生产效率。

Description

一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡、轻质隔音复合板 及其制备方法
技术领域
本发明属于建材技术领域，具体涉及一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡、轻质隔音复合板及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，各种交通、通讯等服务工具越来越多，这些服务工具给人们带来便捷的同时，也产生了不同强度的噪音，人们采取了各种各样减弱或消除噪声的措施。其中建筑领域，越来越多地采用隔音复合板，期望借助隔音复合板来增强墙体的隔音性能，以降低噪声对人们日常生活的干扰。
中国发明专利申请201410173834.2公开了一种蜂窝织物增强隔音板，其将玻璃纤维层贴合到蜂窝织物吸音层上，然后再将蜂窝织物吸音层贴合到支撑板上，这样支撑板、蜂窝织物吸音层和玻璃纤维层所构成的隔音结构可以保正良好的强度。此种隔音板虽然起到了一定的隔音作用，但重量较大，需要高强度连接结构安装到墙体上，不能满足建材领域日益轻量化的需求。
中国发明专利申请201611007374.1公开了一种隔音建筑内墙板，其由依次从外至内设置的石膏层、玻璃纤维层、隔音毡层和铝合金层构成板体，在铝合金层上设置向外的凸起部，凸起部内设置与板体呈垂直设置的木框架，并在木框架内填充有隔音棉层，用膨胀螺丝依次穿过石膏层、玻璃纤维层、隔音毡层、铝合金层和木框架，然后在膨胀螺丝的末端安装有膨胀套管，从而将各层连接为一体。此种结构的内墙板不仅存在重量大的问题，还存在结构及制作复杂的问题。
在隔音措施的实施中，通常材料的密度对其隔音性能有着重要的影响，材料密度越大，隔音效果越好，因此兼顾材料质量轻和隔音效果好是开发新型隔音材料的关键技术点。上述技术虽然都用到了质地较轻的蜂窝织物吸音层、隔音棉层以及隔音毡层，但都需要特定的支撑物来增加其强度。在增加强度的同时，也一定程度地增加了隔音板的整体重量。
因此，如何有效地减轻隔音板的重量，以及提高其生产效率是制约隔音板发展的瓶颈问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡、轻质隔音复合板及其制备方法，能够依靠玻璃纤维毡自身的硬挺度实现隔音板的支撑作用，并在热态下具有较强的抗拉能力。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述玻璃纤维毡由玻璃纤维和水性高分子粘结剂制成，玻璃纤维占玻璃纤维毡总重的65～85wt％，水性高分子粘结剂占玻璃纤维毡总重的15～35wt％，玻璃纤维毡的单位面积质量为50～100g/m2；
玻璃纤维的直径为6～25μm、长度为15～30mm；
水性高分子粘结剂由如下质量份的成分组成：
优选的，热固性树脂为酚醛、脲醛、三聚氰胺、环氧和聚氨酯中的一种或者任意两种以上的组合，热塑性树脂为丙烯酸酯或/和聚氨酯。
优选的，所述玻璃纤维具有表面浸润剂，表面浸润剂为聚醋酸乙烯酯、增强改性聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、增强改性聚氨酯、环氧树脂、增强改性环氧树脂、不饱和聚酯树脂、增强改性不饱和聚酯树脂中的一种或者任意两种以上的组合。
优选的，所述水性高分子粘结剂中还加入0.5～8质量份具有亲水亲油基团的非离子型表面活性剂。
优选的，所述玻璃纤维为E玻璃纤维、无硼无氟玻璃纤维、高强玻璃纤维和Advantex纤维中的一种或者任意两种以上的混合。
优选的，所述非离子型表面活性剂的亲水亲油平衡值为8～12。
优选的，所述水性高分子粘结剂中还包括1～20质量份阻燃功能性助剂。上述阻燃功能性助剂优选不含卤素的氮磷系阻燃剂，比如三聚氰胺聚磷酸盐等。
本发明还提供了一种利用上述玻璃纤维毡制成的轻质隔音复合板，包括隔音层和位于隔音层两侧的吸音层，其特征在于：在隔音层和吸音层之间设置玻璃纤维毡，所述玻璃纤维毡为上述可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，吸音层为高分子发泡多孔材料层，隔音层为压延成型的高密度树脂基层或者压延成型的橡胶基高分子片材。
优选的，所述吸音层外侧也设置上述可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡。
本发明还提供了一种制备上述轻质隔音复合板的方法，其特征在于：经由以下步骤制得：
(1)在牵引力的作用下，将上述的玻璃纤维毡连续热压在高密度树脂基层或者橡胶基高分子片材两侧，并使高密度树脂基层或者橡胶基高分子片材半渗透进玻璃纤维毡中，制得初次复合的隔音板；
(2)在步骤(1)制得的隔音板的玻璃纤维毡外表面喷涂高分子发泡材料，在压力下使高分子发泡材料发泡形成吸音层，使发泡材料进入玻璃纤维毡的空隙；
或者在玻璃纤维毡外表面连续喷涂低粘度快速固化的粘结剂，粘结住高分子发泡多孔材料层，制得隔音复合板。
优选的，在高分子发泡多孔材料层的外侧再粘结一层上述玻璃纤维毡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、由于采用了特定规格范围的玻璃纤维、特定配方的水性高分子粘结剂以及二者特定范围的配比，一方面使得玻璃纤维毡具有极高的硬挺度，能够对质轻的高分子隔音材料起到足够的支撑作用，从而减轻了现有技术中支撑结构的重量，能够使得隔音板真正地轻量化；另一方面使得玻璃纤维毡在高温下具有较高的湿热拉伸强度，从而能够在牵引力的作用下连续热压生产，利于提高后续隔音板的生产效率。
2、由于玻璃纤维毡中的纤维结构、纤维表面浸润剂及粘结剂配方，使得改进玻璃纤维毡产品具有较高的干态拉伸强度和优异的湿热拉伸强度，产品湿热拉伸保留率保持在70％以上，从而保证在后加工复合过程的高温状态下，玻璃纤维毡仍具有足够的强度和尺寸稳定性。
3、通过玻璃纤维毡中粘结剂配方的创新，使得改进玻璃纤维毡具有更为优异的渗透性和阻燃性能，保证改进玻璃纤维毡与高密度高分子材料复合过程能够快速渗透，为复合板层间的紧密结合起到关键作用，并且热固性树脂选用酚醛、脲醛、三聚氰胺、环氧和聚氨酯中的一种或者任意两种以上的组合，而热塑性树脂为丙烯酸酯或/和聚氨酯，使得粘结剂既能在热态维持较强的粘结力，又有一定的柔软性。
4、由于玻璃纤维表面的浸润剂选用聚醋酸乙烯酯、增强改性聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、增强改性聚氨酯、环氧树脂、增强改性环氧树脂、不饱和聚酯树脂、增强改性不饱和聚酯树脂中的一种或者任意两种以上的组合，使得浸润剂具有较好的耐水耐高温能力，能够增强与水性高分子粘结剂间的粘结力。
5、由于水性高分子粘结剂中还加入了具有亲水亲油基团的非离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂在水性高分子粘结剂中重量占比1～12wt％，既增强玻璃纤维毡生产过程中水性高分子粘结剂与玻璃纤维的粘合力，又提升了复合隔音板加工过程中高分子材料与玻璃纤维毡的结合强度。
6、由于玻璃纤维选用E玻璃纤维、无硼无氟玻璃纤维、高强玻璃纤维和Advantex纤维中的一种或者任意两种以上的混合，可以利用纤维自身较大的硬挺度来进一步提高玻璃纤维毡的硬挺度。
7、由于水性高分子粘结剂中还增加了阻燃功能性助剂，能够提高玻璃纤维毡的阻燃性能。
8、本发明采用轻质的压延成型的高密度树脂基层或者压延成型的橡胶基高分子片材作为隔音层，高分子发泡多孔材料作为吸音层，并在二者之间热压复合玻璃纤维毡，以多孔的玻璃纤维毡作为基材，使硬挺度高的玻璃纤维毡作为隔音复合板的支撑，增强其强度，便于张贴施工，同时将隔音层热压至玻璃纤维的半渗透状态，另一侧的空隙则由吸音层发泡进入，大大增加隔音层与吸音层间的结合强度，减少了现有技术中的连接件和支撑件，真正做到轻质化，并且结构简单，能够在热态下连续生产，提高隔音复合板的生产效率。
9、由于在吸音层的外侧再次复合了玻璃纤维毡，在增强硬挺度的同时，使得玻璃纤维毡形成吸音层的保护屏障，一方面提高其阻燃性能，另一方面避免外界环境引起的老化问题。
10、本发明结构简单紧凑，层间结合强度高，轻质化且能在热态下连续生产，便于在行业内广泛推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明中的玻璃纤维毡采用湿法生产工艺由玻璃纤维和水性高分子粘结剂制得，其中玻璃纤维占玻璃纤维毡总重的65wt％，水性高分子粘结剂占玻璃纤维毡总重的35wt％。所用玻璃纤维的直径范围为10～25μm、长度范围为15～30mm，直径具体可为10μm、18μm或者25μm，长度具体可为15mm、22mm或者30mm；所用水性高分子粘结剂由40重量份的水性环氧树脂、5重量份的丙烯酸树脂、0.1重量份的3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.5 重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚，1重量份的氮磷系阻燃剂和10重量份的纯水组成。
所用非离子型表面活性剂为具有亲水亲油基团的非离子型表面活性剂，其亲水亲油平衡值为10。所用玻璃纤维具有表面浸润剂，表面浸润剂为聚醋酸乙烯酯、增强改性聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、增强改性聚氨酯、环氧树脂、增强改性环氧树脂、不饱和聚酯树脂、增强改性不饱和聚酯树脂中的一种或者任意两种以上的组合。玻璃纤维为E玻璃纤维、无硼无氟玻璃纤维、高强玻璃纤维和Advantex纤维中的一种或者任意两种以上的混合
所用阻燃功能性助剂为不含卤素的氮磷系阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐。
本发明中的轻质隔音复合板采用压延成型的高密度树脂基层或者压延成型的橡胶基高分子片材作为隔音层，高分子发泡多孔材料作为吸音层，在隔音层和吸音层之间设置玻璃纤维毡，所述玻璃纤维毡为可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡。
为了提高隔音复合板的阻燃性能，在吸音层的外侧也设置上述可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，在增强硬挺度的同时，使得玻璃纤维毡形成吸音层的保护屏障，一方面提高其阻燃性能，另一方面避免外界环境引起的老化问题。
轻质隔音复合板的具体制备工艺如下：
(1)在牵引力的作用下，将上述的玻璃纤维毡连续热压在高密度树脂基层或者橡胶基高分子片材两侧，并使高密度树脂基层或者橡胶基高分子片材半渗透进玻璃纤维毡中，制得初次复合的隔音板；
(2)在步骤(1)制得的隔音板的玻璃纤维毡外表面喷涂高分子发泡材料，再覆盖上一层玻璃纤维毡，然后在压力下使高分子发泡材料发泡，使发泡材料进入两侧玻璃纤维毡的空隙；或者在玻璃纤维毡外表面连续喷涂低粘度快速固化的粘结剂，粘结住高分子发泡多孔材料层，再在高分子发泡多孔材料层的外侧粘结一层上述玻璃纤维毡，制得隔音复合板。
本实施例制得的玻璃纤维毡具有以下性能指标：
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于：玻璃纤维毡中玻璃纤维占玻璃纤维毡总重的75wt％，水性高分子粘结剂占玻璃纤维毡总重的25wt％。所用水性高分子粘结剂由60重量份的水性三聚氰胺树脂、20重量份的丙烯酸树脂、2重量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、3重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚和25重量份的纯水组成。
所用非离子型表面活性剂的亲水亲油平衡值为12。其余均同实施例一。
本实施例制得的玻璃纤维毡具有以下性能指标：
实施例三
本实施例与实施例一的不同之处在于：玻璃纤维毡中玻璃纤维占玻璃纤维毡总重的 85wt％，水性高分子粘结剂占玻璃纤维毡总重的15％。所用水性高分子粘结剂由80重量份的酚醛、40重量份的丙烯酸树脂、5重量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、8重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚，20重量份的氮磷系阻燃剂和40重量份的纯水组成。
所用非离子型表面活性剂的亲水亲油平衡值为8。其余均同实施例一。
本实施例制得的玻璃纤维毡具有以下性能指标：
上述热固性树脂可以为酚醛、脲醛、三聚氰胺、环氧和聚氨酯中的一种或者任意两种以上的组合，热塑性树脂为丙烯酸酯或/和聚氨酯。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述玻璃纤维毡由玻璃纤维和水性高分子粘结剂制成，玻璃纤维占玻璃纤维毡总重的65～85wt%，水性高分子粘结剂占玻璃纤维毡总重的15～35wt%，玻璃纤维毡的单位面积质量为50～100g/m2；
玻璃纤维的直径为6～25μm、长度为15～30mm；
水性高分子粘结剂由如下质量份的成分组成：
热固性树脂 40～80份
热塑性树脂 5～40份
硅烷类偶联剂 0.1～5份
纯水 10～40份。
2.根据权利要求1所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：热固性树脂为酚醛、脲醛、三聚氰胺、环氧和聚氨酯中的一种或者任意两种以上的组合，热塑性树脂为丙烯酸酯或/和聚氨酯。
3.根据权利要求1或2所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述玻璃纤维具有表面浸润剂，表面浸润剂为聚醋酸乙烯酯、增强改性聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、增强改性聚氨酯、环氧树脂、增强改性环氧树脂、不饱和聚酯树脂、增强改性不饱和聚酯树脂中的一种或者任意两种以上的组合。
4.根据权利要求3所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述水性高分子粘结剂中还加入0.5～8质量份具有亲水亲油基团的非离子型表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述玻璃纤维为E玻璃纤维、无硼无氟玻璃纤维、高强玻璃纤维和Advantex纤维中的一种或者任意两种以上的混合。
6.根据权利要求5所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述非离子型表面活性剂的亲水亲油平衡值为8～12。
7.根据权利要求3所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，其特征在于：所述水性高分子粘结剂中还包括1～20质量份阻燃功能性助剂。
8.一种轻质隔音复合板，包括隔音层和位于隔音层两侧的吸音层，其特征在于：在隔音层和吸音层之间设置玻璃纤维毡，所述玻璃纤维毡为权利要求1至7任一所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡，吸音层为高分子发泡多孔材料层，隔音层为压延成型的高密度树脂基层或者压延成型的橡胶基高分子片材。
9.根据权利要求8所述的轻质隔音复合板，其特征在于：所述吸音层外侧设置权利要求1至7任一所述的可热态连续生产隔音板的玻璃纤维毡。
10.一种轻质隔音复合板的制备方法，其特征在于：经由以下步骤制得：
（1）在牵引力的作用下，将权利要求1至7任一所述的玻璃纤维毡连续热压在高密度树脂基层或者橡胶基高分子片材两侧，并使高密度树脂基层或者橡胶基高分子片材半渗透进玻璃纤维毡中，制得初次复合的隔音板；
（2）在步骤（1）制得的隔音板的玻璃纤维毡外表面喷涂高分子发泡材料，在压力下使高分子发泡材料发泡形成吸音层，使发泡材料进入玻璃纤维毡的空隙；
或者在玻璃纤维毡外表面连续喷涂低粘度快速固化的粘结剂，粘结住高分子发泡多孔材料层，制得隔音复合板。
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