CN112024330B - 一种高阻燃型挤塑板及其制备方法 - Google Patents

一种高阻燃型挤塑板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高阻燃型挤塑板的制备方法，包括如下步骤：生产挤塑板，完成挤出工序后立即将预热至30～50℃的防火涂层材料均匀设置在板材表面，干燥，切割。本发明提供的制备方法制备得到的挤塑板具有阻燃效果好的特点，极大的提高了挤塑板的燃烧性能，尤其是大于80mm厚的挤塑板在燃烧性能提高显著，使得厚型挤塑板也可以顺利通过燃烧性能测试。

Description

一种高阻燃型挤塑板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种高阻燃型挤塑板及其制备方法。
背景技术
墙体保温是国家节能降耗的重要环节，通过给墙体设置保温材料，起到保温隔热的效果，不仅节约了能源也提高了居住的舒适性，外墙保温材料有岩棉、聚苯板、挤塑板、聚苯颗粒浆料等。挤塑板全称为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料，是我国建筑外保温领域使用量较大的一种保温材料，由于其抗压抗拉强度高、导热系数低等特点，特别是在近几年的装配式建筑竖向构件中大量的使用了挤塑板材料。
燃烧性能测试是对建筑保温材料的防火性能测试方法之一。通过测试可以将保温材料分别A、B1、B2等级，一般市面常用的挤塑板大部分满足B1级防火要求，燃烧性能测试中有一个指标称为“燃烧增长速率指数”是试样燃烧的热释放速率值与其对应时间比值的最大值，用于燃烧性能分级。燃烧增长率指数越大，说明材料越容易燃烧，火势增长越快，火灾危险系数越高。
随着国家对节能标准的要求越来额越高，建筑外墙所使用的保温材料也随之增厚，而越厚的保温材料其在燃烧时的热释放速率就会越大，因此满足B1的防火的要求，越厚的保温材料就相应要求更加高效的阻燃效果，而传统的挤塑板在厚度增加后却无法通过现有工艺制造出更加阻燃的挤塑板，导致较厚的挤塑板在燃烧性能测试时出现不合格的情况，阻碍节能保温事业的发展。
发明内容
本发明的第一目的是克服现有技术的缺陷，提供一种高阻燃型挤塑板的制备方法，采用该方法生产得到的挤塑板具有较低的燃烧增长率指数。
具体而言，本发明提供的高阻燃型挤塑板的制备方法，包括如下步骤：生产挤塑板，完成挤出工序后立即将预热至30～50℃的防火涂层材料均匀设置在板材表面，干燥，切割。
本发明通过大量实践，选择在完成挤出工序后，在挤塑板未降温至室温的情况下，立即将预热至30～50℃的防火涂层材料设置到板材表面。在上述特定的设置阶段和温度条件下，可以确保防火涂层材料发挥其最佳的渗透作用，能在短时间内渗透到挤塑板的表层1～2mm，保障了挤塑板在燃烧时候不会过快的被火焰损坏，极大提高了挤塑板的燃烧增长速率指数性能。
在实际操作中，可以在板材挤出后，在其生产流水线方向的四个面设置防火涂层材料。所述防火涂层材料的设置方式可以是雾化喷刷，也可以是滚刷涂覆。
作为本发明的优选方案，所述防火涂层材料的设置量为每平米0.1～0.3公斤。在这一设置范围内，即可实现优异的防火阻燃效果。
本发明提供的方法采用包括如下组分的防火涂层材料：氧化镁，氯化镁，硅酸钠，微硅粉，滑石粉，丙烯酸乳液，纤维素醚，消泡剂，脂肪醇聚氧乙烯醚，二甲苯不饱和聚酯树脂以及水。
作为本发明的优选方案，所述防火涂层材料中，微硅粉优选为细度4500～5500目的超细微硅粉，滑石粉优选为细度800～1000目的滑石粉。将二者的细度优选到特定的范围内联合使用，可以进一步提高防火涂层材料的阻燃性、流动性以及渗透性。
作为本发明的优选方案，所述防火涂层材料中，所述丙烯酸乳液优选为固含量大于50％、玻璃化温度为0～5℃的丙烯酸乳液。
作为本发明的优选方案，所述防火涂层材料中，所述纤维素醚优选为粘度2万～10万mPa˙S的纤维素醚。
作为本发明的优选方案，所述防火涂层材料中，消泡剂可以选用聚醚类消泡剂，优选为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
作为本发明的优选方案，所述防火涂层材料中包含如下组分：氧化镁8～15份，氯化镁9～18份，硅酸钠8～16份，微硅粉6～8份，滑石粉10～20份，丙烯酸乳液3～5份，纤维素醚0.1～0.25份，消泡剂0.05份～0.1份，脂肪醇聚氧乙烯醚1～3份，二甲苯不饱和聚酯树脂0.1～0.3份以及水15～25份。
作为本发明的优选方案，以质量百分比计，所述防火涂层包括如下组分：氧化镁8～15％，氯化镁9～18％，硅酸钠8～16％，微硅粉6～8％，滑石粉10～20％，丙烯酸乳液3～5％，纤维素醚0.1～0.25％，消泡剂0.05～0.1％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～3％，二甲苯不饱和聚酯树脂0.1～0.3％以及水15～25％。以上各组分质量百分比之和优选为100％。
本发明所述生产挤塑板，采用本领域已知的常规原料、按照本领域已知的常规方法进行生产即可。一般的挤塑板生产工艺中需添加一定量的阻燃剂，采用本发明提供的方法设置防火涂层材料，可以将原有阻燃剂的用量减少20～40％，既节约了成本又提高了性能。
本发明的第二目的是提供所述方法制备得到的高阻燃性挤塑板。优选地，所述挤塑板的厚度大于80mm。
本领域一般的挤塑板的氧指数一般为≥30％，80mm厚度以上的挤塑板燃烧增长速率指数为200-230W/s(标准要求≤250W/s)，该指标已临近不合格的边缘。本发明的挤塑板氧指数可以达到≥35％以上，80mm厚以上的挤塑板的燃烧增长速率指数实测值为150～180W/s，不仅可以顺利通过检测，其更深远的意义是极大的保障了保温防火的安全性能。
本发明提供的制备方法制备得到的挤塑板具有阻燃效果好的特点，极大的提高了挤塑板的燃烧性能，尤其是大于80mm厚的挤塑板在燃烧性能提高显著，使得厚型挤塑板也可以顺利通过燃烧性能测试。采用本发明提供的方法生产挤塑板，不仅可以显著降低挤塑板的燃烧增长速率指数，而且其余指标没有受到影响，还能够在一定程度上节省阻燃剂的用量。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了一种高阻燃型挤塑板，其由如下方法制备而成：按照常规工艺生产挤塑板(其中阻燃剂的用量降低至常规用量的70％)，完成挤出工序后立即将预热至40℃的防火涂层材料均匀滚刷涂覆在板材表面，干燥，切割；
其中，所述防火涂层材料的组成为：氧化镁15g，氯化镁18g，硅酸钠15g，细度5000目的超细微硅粉7g，细度900目的滑石粉15g，固含量60％且玻璃化温度为4℃的丙烯酸乳液5g，粘度为6万mPa˙S的纤维素醚0.1g，聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.05g，脂肪醇聚氧乙烯醚1g，二甲苯不饱和聚酯树脂0.1g以及水25g；所述防火涂层材料的喷刷量为每平米0.2公斤。
实施例2
本实施例提供了一种高阻燃型挤塑板，其由如下方法制备而成：按照常规工艺生产挤塑板(其中阻燃剂的用量降低至常规用量的60％)，完成挤出工序后立即将预热至30℃的防火涂层材料均匀滚刷涂覆在板材表面，干燥，切割；所述防火涂层材料的组成同实施例1，所述防火涂层材料的喷刷量为每平米0.3公斤。
实施例3
本实施例提供了一种高阻燃型挤塑板，其由如下方法制备而成：按照常规工艺生产挤塑板(其中阻燃剂的用量降低至常规用量的80％)，完成挤出工序后立即将预热至50℃的防火涂层材料均匀雾化喷刷在板材表面，干燥，切割；所述防火涂层材料的组成同实施例1，所述防火涂层材料的喷刷量为每平米0.1公斤。
实施例4
本实施例提供了一种高阻燃型挤塑板，与实施例1相比，区别仅在于，防火涂料材料的组成为：氧化镁5g，氯化镁20g，硅酸钠20g，细度5000目的超细微硅粉3g，细度900目的滑石粉20g，固含量60％且玻璃化温度为4℃的丙烯酸乳液2g，粘度为6万mPa˙S的纤维素醚0.5g，聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.05g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5g，二甲苯不饱和聚酯树脂0.5g以及水25g。
实施例5
本实施例提供了一种高阻燃型挤塑板，与实施例1相比，区别仅在于，防火涂料材料的组成为：氧化镁20g，氯化镁5g，硅酸钠5g，细度5000目的超细微硅粉15g，细度900目的滑石粉5g，固含量60％且玻璃化温度为4℃的丙烯酸乳液10g，粘度为6万mPa˙S的纤维素醚0.1g，聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.2g，脂肪醇聚氧乙烯醚5g，二甲苯不饱和聚酯树脂0.05g以及水25g。
对比例1
本对比例提供了一种高阻燃型挤塑板，与实施例1相比，区别仅在于：将未经预热、温度为20℃的防火涂层材料均匀滚刷涂覆在板材表面。
对比例2
本对比例提供了一种高阻燃型挤塑板，与实施例1相比，区别仅在于：将预热至60℃的防火涂层材料均匀物化喷刷在板材表面。
对比例3
本对比例提供了一种高阻燃型挤塑板，与实施例1相比，区别仅在于：完成挤出工序后，待挤塑板稳定降温至室温，将未经预热、温度为20℃的防火涂层材料均匀设置在板材表面。
实验例1
本发明参照国标GB/T8624建筑材料及制品燃烧性能分级对各实施例和对比例提供的挤塑板的燃烧增长速率指数进行测试。结果如表1所示。
表1：燃烧增长速率指数(单位：w/s)
防火涂层材料来源 燃烧增长速率指数
实施例1 151
实施例2 165
实施例3 154
实施例4 163
实施例5 174
对比例1 261
对比例2 280
对比例3 309
由以上结果可知，本发明提供的挤塑板，燃烧增长速率指数完全达到B1级的要求，且显著优于各对比例。
实验例2
对实施例1～3所制备得到的挤塑板其它性能进行检测。检测项目、方法、标准以及检测结果如表2所示。
表2：挤塑板性能测试
项目 参照标准 标准要求 结果(实施例1～3)
压缩强度 GB/T 10801.2 ≥150kPa 220～240
尺寸稳定性 GB/T 10801.2 ≤1.5％ 1.0～1.2
氧指数 GB/T 30595 ≥30％ 31.3～32.2％
拉拔强度 GB/T 30595 ≥0.2MPa 0.25～0.28
燃烧性能 GB/T 10801.2 不低于B2级 B1级
由以上结果可知，本发明提供的挤塑板综合性能优异，适合用于保温建材领域。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种高阻燃型挤塑板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：生产挤塑板，完成挤出工序后立即将预热至30～50℃的防火涂层材料均匀设置在板材表面，干燥，切割；
所述防火涂层材料包括如下组分：氧化镁8～15％，氯化镁9～18％，硅酸钠8～16％，细度4500～5500目的超细微硅粉6～8％，细度800～1000目的滑石粉10～20％，丙烯酸乳液3～5％，纤维素醚0.1～0.25％，消泡剂0.05～0.1％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～3％，二甲苯不饱和聚酯树脂0.1～0.3％以及水15～25％；上述各组分之和为100％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述设置的方式为雾化喷刷或滚刷涂覆。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述防火涂层材料的设置量为每平米0.1～0.3公斤。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述防火涂层材料中，所述丙烯酸乳液为固含量大于50％、玻璃化温度为0～5℃的丙烯酸乳液；和/或，所述纤维素醚为粘度2万～10万mPa˙S的纤维素醚。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述防火涂层材料中，消泡剂为聚醚类消泡剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
7.权利要求1～6任意一项所述制备方法制备得到的高阻燃型挤塑板。
8.根据权利要求7所述的高阻燃型挤塑板，其特征在于，所述高阻燃型挤塑板的厚度在80mm以上。
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