CN109504228B - 一种防火保温板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防火保温材料技术领域,特别涉及一种防火保温板及其制备方法。其由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:热固性树脂:10‑40份;无机粉料:0.5‑20份;弹性增韧剂:1‑5份;防水剂:1‑3份;固化剂:2‑10份;水:2‑6份,将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制得。防火保温板的制备方法是先将聚苯乙烯颗粒预发泡处理和聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理后,再进行涂覆颗粒成型处理,最后根据所需尺寸将板材切割和包装。本发明制备的防火保温板材,原料廉价易得,阻燃性好,烟毒性低,密度低,抗压强度高,导热系数低,耐候性良好,对环境和人体无害。
Description
技术领域
本发明涉及防火保温材料技术领域,特别涉及一种防火保温板及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯的燃烧是一个非常激烈复杂的热氧化反应,具有冒发浓烟或炽烈火焰的特征。燃烧的一般过程是在外界热源的不断加热下,聚苯乙烯先与空气中的氧发生自由基链式降解反应,产生挥发性可燃物,该物达到一定浓度和温度时就会着火燃烧起来,燃烧所放出的一部分热量供给正在降解的聚苯乙烯,进一步加剧其降解,产生更多的可燃性气体,火焰在很短的时间内就会迅速蔓延而造成一场大火。 由于近年来多起建筑保温火灾事件的发生,引发了各界对保温防火的思考,保温材料的防火性能史无前例的引起了业内各界的高度重视。然而,很多保温材料起火都是在施工过程中产生的,如:电焊、明火、不良的施工习惯。这些材料在燃烧过程中不断产生的融滴物和毒烟,同时释放出来的氯氟烃、氢氟碳化物、氟利昂等气体对环境的危害也不可忽视。根据住建部和公安部2009年46号和2011年65号文件的要求: 住宅建筑: 建筑高度大于100米以上,保温材料的燃烧性能应为A级. 其他民用建筑: 建筑高度大于50米需要设置A级防火材料 其他民用建筑: 24≤高度<50可使用A1级。
热固改性聚苯板的阻燃效应是通过复杂的阻燃剂复合体系协同体现出来的。就是在聚苯乙烯的燃烧过程中能阻止或抑制其物理或化学变化的速度。
中国的外墙外保温材料目前经过了建筑保温行业关于防火安全和节能效率的反复纠缠,累积了许多正反两方面的经验和教训。虽然过去只顾节能不顾防火的做法已经让我们付出了沉痛的代价,但是近来只顾防火不顾节能和系统安全性的做法更让我们埋下了很多隐患。传统的防火保温材料的导热系数和耐候性不佳。
CN 108101495 A公开了一种防火保温板及其制备工艺,该防火保温板主材由防火剂、增塑剂、苯丙乳液、天然乳胶、金属纤维、有机合成纤维、表面活性剂、发泡剂、质量浓度27%的MgCl2溶液、高岭土、纳米二氧化硅、氢氧化钙和预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒组成。该发明能阻止聚苯乙烯的燃烧,使聚苯乙烯泡沫板的防火性能、抗拉强度得到提高。
上述专利虽然能阻止聚苯乙烯的燃烧,使聚苯乙烯泡沫板的防火性能、抗拉强度得到提高,但是其增塑剂采用邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二辛酯受热分解释出腐蚀性、刺激性的烟雾,对环境和人体有害。而发泡剂采用了环氧树脂,该原料的价格较高,不利于节省制备成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明所要解决的技术问题是,提供一种阻燃性能好,抗压强度高,导热系数小,密度低,高耐烧蚀性,耐候性和耐水性极佳,无毒气体释放的防火保温板及其制备方法。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是:一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:
热固性树脂:10-40份;
无机粉料:0.5-20份;
弹性增韧剂:1-5份;
防水剂:1-3份;
固化剂:2-10份;
水:2-6份;
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
优选的,所述无机粉料为氢氧化铝、二氧化硅、高岭土、硫酸钡、氧化铁红、膨胀石墨的一种或几种。
优选的,所述阻燃剂由如下重量份组分组成:热固性树脂10份,无机粉料:0.5份,弹性增韧剂1份,防水剂1份,固化剂2份,水2份。
优选的,所述阻燃剂由如下重量份组分组成:热固性树脂40份,无机粉料20份,弹性增韧剂5份,防水剂3份,固化剂10份,水6份。
优选的,所述阻燃剂由如下重量份组分组成:热固性树脂25份,无机粉料10份,弹性增韧剂3份,防水剂2份,固化剂6份,水4份。
优选的,所述热固性树脂为酚醛树脂、脲醛树脂的一种或两种,所述弹性增韧剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物的一种或几种。
优选的,所述防水剂为有机硅、蜡乳液、树脂的一种或几种,所述固化剂为磷酸,硫酸,对甲苯磺酸,苯酚磺酸的一种或几种。
优选的,所述氢氧化铝为微米级氢氧化铝、纳米级氢氧化铝的一种或两种,微米级氢氧化铝、纳米级氢氧化铝与其它无机粉料一起能更均匀的涂覆于聚苯乙烯颗粒表面,阻燃效果更好。
一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.03-0.08MPa,温度为100-115℃,发泡时间为20-80s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为50-200倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为40-50℃,进行熟化2-3小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为60-80℃,尾部出料温度为40-60℃,烘干时间为10-20min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.04-0.08MPa,温度为100-110℃,正、反两面加热时间控制为5-20s,换向后四个侧面加热时间控制为1-5s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却60-300s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到50-60℃的烘房内烘干6-12小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
优选的,一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.05MPa,温度为110℃,发泡时间为50s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为125倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为45℃,进行熟化2.5小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为70℃,尾部出料温度为50℃,烘干时间为15min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.06MPa,温度为105℃,正、反两面加热时间控制为13s,换向后四个侧面加热时间控制为3s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却180s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到55℃的烘房内烘干9小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
本发明防火保温板及其制备方法的有益效果是:在聚苯乙烯颗粒表面上涂覆了热固性树脂及无机粉料及助剂按比例搅拌釜中混合均匀制备而得的阻燃剂,热固性树脂包括酚醛树脂和脲醛树脂,其燃烧产物几乎全部为炭,覆盖于聚苯乙烯颗粒表面,使燃烧产生的热量难以传入材料内部,使聚苯乙烯因热分解而生成的可燃性气体难于逸出,并对材料起隔绝空气的作用,从而抑制材料裂解,达到阻燃效果,同时燃烧时不产生燃烧滴落物或微粒,低烟毒性,低火焰传播速率,高耐烧蚀性。
采用的无机粉料为氢氧化铝,二氧化硅,高岭土,氧化铁红,膨胀石墨,防水剂,弹性增韧剂,无机粉料受热分解产生水,水受到高温后蒸发吸热,抑制高聚物材料的温度上升,传热慢,导热系数低,阻燃效果好。热固性树脂及无机粉料及助剂混合形成热固性防火结构,遇火后迅速形成蜂窝网状的碳层结构,这种复杂结构的炭层可阻隔分解气体和熔融聚合物通过,从而产生阻燃效果,同时,提高了防火保温板的耐水性,弯曲强度,拉拔强度及耐候性,整个生产工艺流程符合绿色生产的要求。本发明大大提高了聚苯乙烯颗粒的阻燃性,降低了烟毒性,解决了火灾中烟毒窒息致死的问题。在不降低基材的保温性能的同时,提高了材料的抗压强度,并且可以切割的尺寸规格多样,可以满足不同应用的需求,有效解决了建筑的节能和防火的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:
热固性树脂:10-40份;
无机粉料:0.5-20份;
弹性增韧剂:1-5份;
防水剂:1-3份;
固化剂:2-10份;
水:2-6份;
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
实施例1:
一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:酚醛树脂40份,氢氧化铝20份,微米级二氧化硅2份,高岭土6份,硫酸钡5份,氧化铁红2份,膨胀石墨10份,聚乙烯醇5份,蜡乳液3份,苯酚磺酸10份,水6份。
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒37份;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.03MPa,温度为100℃,发泡时间为20s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为50倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为40℃,进行熟化2小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为60℃,尾部出料温度为40℃,烘干时间为10min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.04MPa,温度为100℃,正、反两面加热时间控制为5s,换向后四个侧面加热时间控制为1s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却60s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到50℃的烘房内烘干6小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
实施例2:
一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:酚醛树脂25份,脲醛树脂15份,氢氧化铝18份,纳米级二氧化硅1.5份,高岭土5.5份,硫酸钡3份,氧化铁红1份,膨胀石墨7份,乙烯醋酸乙烯共聚物2份,有机硅2份,磷酸2份,水3份。
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒35份;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.05MPa,温度为110℃,发泡时间为50s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为125倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为45℃,进行熟化2.5小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为70℃,尾部出料温度为50℃,烘干时间为15min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.06MPa,温度为105℃,正、反两面加热时间控制为13s,换向后四个侧面加热时间控制为3s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却180s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到55℃的烘房内烘干9小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
实施例3:
一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:酚醛树脂30份,脲醛树脂10份,氢氧化铝15份,纳米级二氧化硅1份,高岭土5份,硫酸钡5份,氧化铁红2份,膨胀石墨10份,乙烯醋酸乙烯共聚物3份,有机硅3份,对甲苯磺酸8份,水6份。
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒32份;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.08MPa,温度为115℃,发泡时间为80s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为200倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为50℃,进行熟化3小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为80℃,尾部出料温度为60℃,烘干时间为20min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.08MPa,温度为110℃,正、反两面加热时间控制为20s,换向后四个侧面加热时间控制为5s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却300s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到60℃的烘房内烘干12小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
实施例4:
一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:酚醛树脂30份,脲醛树脂10份,氢氧化铝12份,纳米级二氧化硅1.5份,高岭土4.5份,硫酸钡2份,氧化铁红1份,膨胀石墨3份,乙烯醋酸乙烯共聚物2份,有机硅2份,对甲苯磺酸2份。
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒30份;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.07MPa,温度为112℃,发泡时间为70s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为180倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为48℃,进行熟化2.8小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为75℃,尾部出料温度为58℃,烘干时间为18min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.07MPa,温度为112℃,正、反两面加热时间控制为17s,换向后四个侧面加热时间控制为4s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却240s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到60℃的烘房内烘干10小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
实施例5:
一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:酚醛树脂31份,脲醛树脂3份,氢氧化铝15份,纳米级二氧化硅1份,高岭土5份,硫酸钡3份,氧化铁红2份,膨胀石墨5份,乙烯醋酸乙烯共聚物3份,有机硅3份,磷酸7份。
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备。
一种防火保温板的制备方法,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒22份;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.04MPa,温度为108℃,发泡时间为40s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为80倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为43℃,进行熟化2.4小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为70℃,尾部出料温度为50℃,烘干时间为13min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.04MPa,温度为110℃,正、反两面加热时间控制为10s,换向后四个侧面加热时间控制为2s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却120s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到55℃的烘房内烘干8小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板。
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
以下是按照GB8624-2006规定的试验对上述实施例制备的防火保温板进行测试的结果:
由以上检测结果可知,本发明生产的防火保温板密度小,防火级别高,提高了抗压强度,实现了低密度与高防火的统一,既克服了传统泡沫阻燃性差的缺点,又克服了泡沫材料抗压强度低,韧性差的特点。
本发明阻燃剂中没有添加含有卤素元素,使得该保温板材燃烧时不会释放含卤素的有毒气体,现有的阻燃剂聚苯乙烯板因添加溴系阻燃剂易污染环境。以热固性酚醛树脂及脲醛树脂为粘合剂,添加无机粉料及助剂使得材料形成热固性防火结构的防火板材,其内部结构中热固性树脂及无机粉料形成防火涂层起阻燃作用,聚苯乙烯颗粒起降低材料导热系数的作用,保温板的密度为15-50kg/m3,导热系数为0.033-0.036Wm-1K-1,导热系数低,保温效果好。
本发明的防火保温板,由于在聚苯乙烯颗粒表面上包覆了含有热固性树脂的阻燃剂,支撑力变强,防火保温板抗压强度增强。采用热固成型工艺,产品具有热固性材料燃烧的性能,产品燃烧后碳化无滴落物,可避免产生池火而发生二次燃烧 ,采用颗粒防火隔离仓的原理进行防火达到阻燃的效果,具有高效的保温性能热固改性聚苯板导热系数小于0.036,不产生有毒及污染环境气体,保温材料产品具有优越的透气,不透水的性能。
本发明是将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒与覆膜液在覆膜机中进行均匀覆膜,一台设备两个混合机头,每个周期约700秒,共可生产8立方涂覆聚苯乙烯颗粒。本发明可成熟地应用于薄抹灰外墙保温系统,施工效率高,平均每人每天可施工30平方米,现场施工过程切割方便;可应用于彩钢复合板领域,生产复合比岩棉和聚氨脂更便捷,相对岩棉和聚氨脂使用成本更具竞争力;可成熟应用于保温装饰一体板保温装饰一体板,建筑外墙既达到石材的装饰效果,又具有保温功能,同时节约成本,还可应用于冷藏技术领域。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种防火保温板,由聚苯乙烯颗粒制成的板体,板体表面涂敷有混合型阻燃剂,其特征在于,所述阻燃剂由如下重量份的组分制备而成:
热固性树脂:10-40份;
无机粉料:0.5-20份;
弹性增韧剂:1-5份;
防水剂:1-3份;
固化剂:2-10份;
水:2-6份;
将上述组分按比例在搅拌釜中混合均匀制备,所述无机粉料为氢氧化铝、二氧化硅、高岭土、硫酸钡、氧化铁红、膨胀石墨;
所述热固性树脂为酚醛树脂、脲醛树脂的一种或两种;所述弹性增韧剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的防火保温板,其特征是:所述阻燃剂由如下重量份组分组成:热固性树脂10份,无机粉料:0.5份,弹性增韧剂1份,防水剂1份,固化剂2份,水2份。
3.根据权利要求1所述的防火保温板,其特征是:所述阻燃剂由如下重量份组分组成:热固性树脂40份,无机粉料20份,弹性增韧剂5份,防水剂3份,固化剂10份,水6份。
4.根据权利要求1所述的防火保温板,其特征是:所述阻燃剂由如下重量份组分组成:热固性树脂25份,无机粉料10份,弹性增韧剂3份,防水剂2份,固化剂6份,水4份。
5.根据权利要求1所述的防火保温板,其特征是:所述防水剂为有机硅、蜡乳液、树脂的一种或几种,所述固化剂为磷酸,硫酸,对甲苯磺酸,苯酚磺酸的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的防火保温板,其特征是:所述氢氧化铝为微米级氢氧化铝、纳米级氢氧化铝的一种或两种。
7.一种制备上述权利要求1-6任一项所述的防火保温板的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.03-0.08MPa,温度为100-115℃,发泡时间为20-80s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为50-200倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为40-50℃,进行熟化2-3小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为60-80℃,尾部出料温度为40-60℃,烘干时间为10-20min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.04-0.08MPa,温度为100-110℃,正、反两面加热时间控制为5-20s,换向后四个侧面加热时间控制为1-5s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却60-300s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到50-60℃的烘房内烘干6-12小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板;
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
8.根据权利要求7所述的防火保温板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、聚苯乙烯颗粒预发泡处理
A、称取聚苯乙烯原料颗粒;
B、将聚苯乙烯原料颗粒加入发泡机中,控制发泡机的压力为0.05MPa,温度为110℃,发泡时间为50s,对聚苯乙烯原料颗粒进行预发泡处理,控制聚苯乙烯颗粒发泡倍率为125倍;
C、将预发泡处理的聚苯乙烯原料颗粒吹至进料仓中,控制进料仓内温度为45℃,进行熟化2.5小时,形成聚苯乙烯预发颗粒,待用;
(2)、聚苯乙烯颗粒覆膜干燥处理
A、将熟化后的聚苯乙烯预发颗粒加入至覆膜机中,然后加入所述的阻燃剂,进行均匀覆膜;
B、覆膜后的聚苯乙烯预发颗粒形成为表面均匀涂覆有阻燃涂层的涂覆颗粒,再将涂覆颗粒加入至烘干机中进行表面烘干,控制烘干机前部下料温度为70℃,尾部出料温度为50℃,烘干时间为15min;
C、将烘干后的涂覆颗粒输送到中转料仓中,待用;
(3)、涂覆颗粒成型处理
A、将烘干后的涂覆颗粒加入至全自动成型机中进行蒸汽成型,控制成型机中的压力为0.06MPa,温度为105℃,正、反两面加热时间控制为13s,换向后四个侧面加热时间控制为3s,形成具有防火分仓结构的热固改性聚苯乙烯板;
B、将热固改性聚苯乙烯板真空冷却180s,形成成品热固改性聚苯乙烯板;
C、成品热固改性聚苯乙烯板经自动烘干线输送到55℃的烘房内烘干9小时;
(4)、热固改性聚苯乙烯板切割处理
用自动振动切割机将烘干好的热固改性聚苯乙烯板任意切割为所需尺寸的防火保温板;
(5)、包装
将烘干切割好的防火保温板在出料设备上进行包装。
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