CN109605861A - 一种聚氨酯夹芯板及其制备方法 - Google Patents

一种聚氨酯夹芯板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种聚氨酯夹芯板，它包括聚氨酯芯材包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮，该夹芯板通过(1)外蒙皮、内蒙皮的处理；(2)制作聚氨酯芯板材料C；(3)制备夹芯板成品步骤制备而成。本发明提供一种聚氨酯夹芯板，具有优异的机械性能、热学性能和质量小、防火、防水、耐油性、耐溶剂性等，且提供该夹芯板的制备方法，制备方法简单科学易行，值得大范围推广等。

Description

一种聚氨酯夹芯板及其制备方法
技术领域
本发明涉及夹芯板技术领域，尤其涉及一种聚氨酯夹芯板及其制备方法。
背景技术
夹芯板产品是由两层成型金属面板(或其他材料面板)和直接在面板中间发泡、熟化成型的高分子隔热内芯组成。这些夹芯板成品便于安装、轻质、高效。填充系统使用的也是闭泡分子结构，可以杜绝水汽的凝结。外层钢板的成型充分考虑了结构和强度要求，并兼顾美观，内面层成型为平板以适应各种需要。
夹芯板用于大型工业厂房，仓库，体育馆，超市，医院，冷库，活动房，建筑物加层，洁净车间以及需保温隔热防火的场所。夹芯板外形美观，色泽艳丽，整体效果好，它集承重，保温，防火，防水于一体，且无需二次装修，是一种用途广泛，特别是在对于建筑工地的临时设施如办公室，仓库，围墙等，更体现了现代施工工地的文明施工，尤其在快速安装投入使用方面，在可装可拆、材料的周转复用指数方面，都有明显优势，较大幅度降低建筑工地临时设施费用，将是不可缺少的新型轻质建筑材料。
聚氨酯，是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯，聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。聚氨酯具有很多优异的性能，所以其具有广泛的用途。
由于聚氨酯大分子中含有的基团都是强极性基团，而且大分子中还含有聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有以下特点：
①较高的机械强度和氧化稳定性；
②具有较高的柔曲性和回弹性；
③具有优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性。
由于聚氨酯具有很多优异的性能，所以其具有广泛的用途。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂、聚氨酯橡胶(弹性体)和聚氨酯纤维等。此外，聚氨酯还用于土建、地址钻探，采矿和石油工程中，起堵水、稳固建筑物或路基的作用；作为铺面材料，用于运动场的跑道、建筑物的室内地板等。
鉴于以上，本发明提供一种聚氨酯夹芯板，具有优异的机械性能、热学性能和质量小、防火、防水、耐油性、耐溶剂性等，且提供该夹芯板的制备方法，制备方法简单科学易行等。
发明内容
本发明提供一种聚氨酯夹芯板，具有优异的机械性能、热学性能和质量小、防火、防水、耐油性、耐溶剂性等，且提供该夹芯板的制备方法，制备方法简单科学易行等。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种聚氨酯夹芯板，它包括聚氨酯芯材包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮，所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯126-130重量份、聚苯乙烯颗粒45-55重量份、丁基锡6-8重量份、镁合金粉末8-12重量份、氢氧化镁4-10重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5-9重量份、三氧化二锑粉末1-3重量份、玻璃纤维2-4重量份、间苯二酚2-6重量份、三亚乙基四胺5-7重量份、膨胀珍珠岩12-16重量份、丁二醇64-68重量份、滑石粉9-13重量份、阿拉伯树胶52-56重量份以及发泡剂8-12重量份、增韧剂3-5重量份、稳定剂2-6重量份。
进一步地，本发明所述外蒙皮、内蒙皮的材料均为铁皮。
进一步地，本发明所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝2-4％、钛1-2％、硅0.5-1.5％、锌2-6％、铁4-6％，其余为镁。
进一步地，本发明所述发泡剂为碳酸镁。
进一步地，本发明所述增韧剂为纳米二氧化硅。
进一步地，本发明所述稳定剂为碳化硅粉。
进一步地，本发明所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯128重量份、聚苯乙烯颗粒50重量份、丁基锡7重量份、镁合金粉末10重量份、氢氧化镁7重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7重量份、三氧化二锑粉末2重量份、玻璃纤维3重量份、间苯二酚4重量份、三亚乙基四胺6重量份、膨胀珍珠岩14重量份、丁二醇66重量份、滑石粉11重量份、阿拉伯树胶54重量份以及发泡剂10重量份、增韧剂4重量份、稳定剂4重量份。
本发明还提供一种聚氨酯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)外蒙皮、内蒙皮的处理：
A、选用裁剪合格的铁皮，用浓度为0.1mol/L的盐酸酸洗铁皮1.5min，然后用去离子水冲洗3min；再将铁皮用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液碱洗1.5min，然后用去离子水冲洗3min，最后将清洗干净的铁皮放入通风处自然晾干；
B、将晾干的铁皮一侧表面喷涂有机涂层，即得外蒙皮、内蒙皮；
(2)制作聚氨酯芯板材料：
A、将聚氨酯、聚苯乙烯颗粒、丁基锡、氢氧化镁以及发泡剂混合均匀后喂入蒸汽压为0.4MPa、预热到125℃的预发机内进行熟化3-5h，得到混合料A；
B、将稳定剂、增韧剂以及镁合金粉末混合后在400℃预热2h后冷却至95℃与混合料A一同加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为1h，得到混合料B；
C、将剩余组分与混合料B加入到混料机中，控制混料机转速为200r/min，混料温度为115℃，混料时间为6h，得到混合料C；
(3)制备夹芯板成品：
A、将步骤1)制备的内蒙皮带有有机涂层的一面朝下放入成型模具中，向模具中注入混合料C，模内导入120℃蒸汽进行加热，保持压力为0.15Mpa，等到混合料C充满模具内部每一个角落时，在混合料C上层铺设外蒙皮，且外蒙皮带有有机涂层的一面朝上，保持此状态2h；
B、对成型模具进行抽气直至模具内部压力为0.10MPa，保持此状态12h，然后拆除模具，即得一种聚氨酯夹芯板。
进一步地，本发明所述有机涂层为聚醚醚酮涂层。
进一步地，本发明所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝3％、钛1.5％、硅1％、锌4％、铁5％，其余为镁。
本发明的有益效果:本发明提供一种聚氨酯夹芯板及其制备方法，该夹芯板是由聚氨酯芯材、包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮组成，聚氨酯芯材组分配制合理，内蒙皮、外蒙皮经过酸洗、碱洗并在表面涂覆有机涂层处理后，提高了该夹芯板内外表面的机械强度、绝缘性、耐水解、抗压、耐腐蚀、耐温、热稳定性、超高耐热等性能，制备方法科学简单，制得的该夹芯板成型容易、阻燃性能好、刚强度高、隔热隔音性能好和质量小、防火、防水、耐油性、耐溶剂性等，应用领域广泛，可用于汽车、轨道交通、船舶和航天航空等技术领域，也可在海军舰艇、军用飞行器、飞机、建筑和海上结构等领域，适用于大范围推广应用。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种聚氨酯夹芯板，它包括聚氨酯芯材包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮，所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯126重量份、聚苯乙烯颗粒45重量份、丁基锡6重量份、镁合金粉末8重量份、氢氧化镁4重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5重量份、三氧化二锑粉末1重量份、玻璃纤维2重量份、间苯二酚2重量份、三亚乙基四胺5重量份、膨胀珍珠岩12重量份、丁二醇64重量份、滑石粉9重量份、阿拉伯树胶52重量份以及发泡剂8重量份、增韧剂3重量份、稳定剂2重量份。
作为本发明的优先方案，本发明所述外蒙皮、内蒙皮的材料均为铁皮。
作为本发明的优先方案，本发明所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝2％、钛1％、硅0.5％、锌2％、铁46％，其余为镁。
作为本发明的优先方案，本发明所述发泡剂为碳酸镁。
作为本发明的优先方案，本发明所述增韧剂为纳米二氧化硅。
作为本发明的优先方案，本发明所述稳定剂为碳化硅粉。
实施例2：
一种聚氨酯夹芯板，它包括聚氨酯芯材包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮，所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯128重量份、聚苯乙烯颗粒50重量份、丁基锡7重量份、镁合金粉末10重量份、氢氧化镁7重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7重量份、三氧化二锑粉末2重量份、玻璃纤维3重量份、间苯二酚4重量份、三亚乙基四胺6重量份、膨胀珍珠岩14重量份、丁二醇66重量份、滑石粉11重量份、阿拉伯树胶54重量份以及发泡剂10重量份、增韧剂4重量份、稳定剂4重量份。
作为本发明的优先方案，本发明所述外蒙皮、内蒙皮的材料均为铁皮。
作为本发明的优先方案，本发明所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝3％、钛1.5％、硅1％、锌4％、铁5％，其余为镁。
作为本发明的优先方案，本发明所述发泡剂为碳酸镁。
作为本发明的优先方案，本发明所述增韧剂为纳米二氧化硅。
作为本发明的优先方案，本发明所述稳定剂为碳化硅粉。
实施例3：
一种聚氨酯夹芯板，它包括聚氨酯芯材包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮，所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯130重量份、聚苯乙烯颗粒55重量份、丁基锡8重量份、镁合金粉末-12重量份、氢氧化镁10重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷9重量份、三氧化二锑粉末3重量份、玻璃纤维4重量份、间苯二酚6重量份、三亚乙基四胺7重量份、膨胀珍珠岩16重量份、丁二醇68重量份、滑石粉13重量份、阿拉伯树胶-56重量份以及发泡剂12重量份、增韧剂5重量份、稳定剂-6重量份。
作为本发明的优先方案，本发明所述外蒙皮、内蒙皮的材料均为铁皮。
作为本发明的优先方案，本发明所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝4％、钛2％、硅1.5％、锌6％、铁-6％，其余为镁。
作为本发明的优先方案，本发明所述发泡剂为碳酸镁。
作为本发明的优先方案，本发明所述增韧剂为纳米二氧化硅。
作为本发明的优先方案，本发明所述稳定剂为碳化硅粉。
实施例4：
一种聚氨酯夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
(1)外蒙皮、内蒙皮的处理：
A、选用裁剪合格的铁皮，用浓度为0.1mol/L的盐酸酸洗铁皮1.5min，然后用去离子水冲洗3min；再将铁皮用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液碱洗1.5min，然后用去离子水冲洗3min，最后将清洗干净的铁皮放入通风处自然晾干；
B、将晾干的铁皮一侧表面喷涂有机涂层，即得外蒙皮、内蒙皮；
(2)制作聚氨酯芯板材料：
A、将聚氨酯、聚苯乙烯颗粒、丁基锡、氢氧化镁以及发泡剂混合均匀后喂入蒸汽压为0.4MPa、预热到125℃的预发机内进行熟化3-5h，得到混合料A；
B、将稳定剂、增韧剂以及镁合金粉末混合后在400℃预热2h后冷却至95℃与混合料A一同加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为1h，得到混合料B；
C、将剩余组分与混合料B加入到混料机中，控制混料机转速为200r/min，混料温度为115℃，混料时间为6h，得到混合料C；
(3)制备夹芯板成品：
A、将步骤1)制备的内蒙皮带有有机涂层的一面朝下放入成型模具中，向模具中注入混合料C，模内导入120℃蒸汽进行加热，保持压力为0.15Mpa，等到混合料C充满模具内部每一个角落时，在混合料C上层铺设外蒙皮，且外蒙皮带有有机涂层的一面朝上，保持此状态2h；
B、对成型模具进行抽气直至模具内部压力为0.10MPa，保持此状态12h，然后拆除模具，即得一种聚氨酯夹芯板。
作为本发明的优先方案，本发明有机涂层为聚醚醚酮涂层。
本实施例4所采用的组分及其重量份同实施例1-3任一实施例生物组分及其重量份相同。
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)

1.一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：它包括聚氨酯芯材包覆在聚氨酯芯材内外表面的外蒙皮、内蒙皮，所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯126-130重量份、聚苯乙烯颗粒45-55重量份、丁基锡6-8重量份、镁合金粉末8-12重量份、氢氧化镁4-10重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5-9重量份、三氧化二锑粉末1-3重量份、玻璃纤维2-4重量份、间苯二酚2-6重量份、三亚乙基四胺5-7重量份、膨胀珍珠岩12-16重量份、丁二醇64-68重量份、滑石粉9-13重量份、阿拉伯树胶52-56重量份以及发泡剂8-12重量份、增韧剂3-5重量份、稳定剂2-6重量份。
2.如权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述外蒙皮、内蒙皮的材料均为铁皮。
3.如权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝2-4％、钛1-2％、硅0.5-1.5％、锌2-6％、铁4-6％，其余为镁。
4.如权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述发泡剂为碳酸镁。
5.如权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述增韧剂为纳米二氧化硅。
6.如权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述稳定剂为碳化硅粉。
7.如权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述聚氨酯芯材料是由以下按照重量份的组分组成：
聚氨酯128重量份、聚苯乙烯颗粒50重量份、丁基锡7重量份、镁合金粉末10重量份、氢氧化镁7重量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷7重量份、三氧化二锑粉末2重量份、玻璃纤维3重量份、间苯二酚4重量份、三亚乙基四胺6重量份、膨胀珍珠岩14重量份、丁二醇66重量份、滑石粉11重量份、阿拉伯树胶54重量份以及发泡剂10重量份、增韧剂4重量份、稳定剂4重量份。
8.根据权利要求1所述的一种聚氨酯夹芯板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)外蒙皮、内蒙皮的处理：
A、选用裁剪合格的铁皮，用浓度为0.1mol/L的盐酸酸洗铁皮1.5min，然后用去离子水冲洗3min；再将铁皮用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液碱洗1.5min，然后用去离子水冲洗3min，最后将清洗干净的铁皮放入通风处自然晾干；
B、将晾干的铁皮一侧表面喷涂有机涂层，即得外蒙皮、内蒙皮；
(2)制作聚氨酯芯板材料：
A、将聚氨酯、聚苯乙烯颗粒、丁基锡、氢氧化镁以及发泡剂混合均匀后喂入蒸汽压为0.4MPa、预热到125℃的预发机内进行熟化3-5h，得到混合料A；
B、将稳定剂、增韧剂以及镁合金粉末混合后在400℃预热2h后冷却至95℃与混合料A一同加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为1h，得到混合料B；
C、将剩余组分与混合料B加入到混料机中，控制混料机转速为200r/min，混料温度为115℃，混料时间为6h，得到混合料C；
(3)制备夹芯板成品：
A、将步骤1)制备的内蒙皮带有有机涂层的一面朝下放入成型模具中，向模具中注入混合料C，模内导入120℃蒸汽进行加热，保持压力为0.15Mpa，等到混合料C充满模具内部每一个角落时，在混合料C上层铺设外蒙皮，且外蒙皮带有有机涂层的一面朝上，保持此状态2h；
B、对成型模具进行抽气直至模具内部压力为0.10MPa，保持此状态12h，然后拆除模具，即得一种聚氨酯夹芯板。
9.如权利要求8所述的一种聚氨酯夹芯板的制备方法，其特征在于：所述有机涂层为聚醚醚酮涂层。
10.如权利要求3所述的一种聚氨酯夹芯板，其特征在于：所述镁合金包括以下重量百分数的元素：铝3％、钛1.5％、硅1％、锌4％、铁5％，其余为镁。
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