CN112919852A - 一种热固复合珠光砂板及其制备方法 - Google Patents

一种热固复合珠光砂板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种珠光砂板，特别涉及一种热固复合珠光砂板及其制备方法，属于建筑材料技术领域。一种热固复合珠光砂板，该热固复合珠光砂板是由以下重量份计的原料制得：直径1.2mm以下的珠光砂10~60份、直径2~5mm的玻化微珠0~50份、异氰酸酯10~30份、聚醚多元醇10~30份、环氧树脂2~10份、硅灰2~5份、石墨3~10份、可膨胀石墨0.1~8份、工业石蜡5~20份、甲苯1~10份、氢氧化铝0.1~5份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.1~5份、颜料1~5份、表面活性剂0.1~5份、助剂适量。其具有寿命长、重量轻、产品质量稳定的优点，并且可以实现大板或特殊规格尺寸的生产。

Description

一种热固复合珠光砂板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种珠光砂板，特别涉及一种热固复合珠光砂板及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
保温板按材料性能分为无机保温板和有机保温板，无机保温板导热系数相对有机保温板较高，防火性能较好。现有珠光砂保温板是有机保温板的一种，以珠光砂为轻集料、硅灰为填料，掺加功能性添加剂，经配料、搅拌、压制成型、烧结等工艺制成的板材。经烧结成型的珠光砂板性能有了相比一般轻集料保温板有了较大的提升，但也容易吸水受潮，且生产要求高，不能进行大板的制备。
发明内容
本发明的目的在于一种热固复合珠光砂板，其具有寿命长、重量轻、产品质量稳定的优点，并且可以实现大板或特殊规格尺寸的生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种热固复合珠光砂板，该热固复合珠光砂板是由以下重量份计的原料制得：直径1.2mm以下的珠光砂10~60份、直径2~5mm的玻化微珠0~50份、异氰酸酯10~30份、聚醚多元醇10~30份、环氧树脂2~10份、硅灰2~5份、石墨3~10份、可膨胀石墨0.1~8份、工业石蜡5~20份、甲苯1~10份、氢氧化铝0.1~5份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.1~5份、颜料1~5份、表面活性剂0.1~5份、助剂适量。
本发明所述的热固复合珠光砂板能够实现防火等级A2级，整体质量小，便于生产、运输、安装。
作为优选，所述助剂包括：催化剂0.1~2份、缓凝剂0.1~2份、防霉剂0.1~1份、抗水解稳定剂0.1~1份、热稳定剂0.1~1份。
作为优选，该热固复合珠光砂板是由以下重量份计的原料制得：直径1.2mm以下的珠光砂15~25份、直径2~5mm的玻化微珠25~35份、异氰酸酯10~20份、聚醚多元醇10~15份、环氧树脂2~5份、硅灰2~5份、石墨3~6份、可膨胀石墨0.1~3份、工业石蜡5~15份、甲苯1~10份、氢氧化铝0.1~3份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.1~3份、颜料1~5份、助剂适量。
作为优选，珠光砂和玻化微珠的重量比为2:3。
作为优选，异氰酸酯和聚醚多元醇的重量比为2:1。
一种所述的热固复合珠光砂板的制备方法，该方法包括以下步骤：
S 1、珠光砂混合料的制备：
①表面活性剂加水喷淋到珠光砂中，并烘干；
②将工业石蜡和珠光砂放入搅拌机中搅拌均匀，形成表面处理后的珠光砂；
用表面活性剂喷淋珠光砂使其包裹在珠光砂表面，烘干后再用工业石蜡包裹珠光砂，可以使珠光砂内部孔隙不吸收异氰酸酯和聚醚多元醇。
③将异氰酸酯和表面处理后的珠光砂搅拌混合均匀，异氰酸酯均匀分布在珠光砂表面，形成珠光砂混合料；
S2、聚醚多元醇混合浆料的制备：
将聚醚多元醇、环氧树脂、硅灰、石墨、可膨胀石墨、氢氧化铝、三（2－氯异丙基）磷酸酯、助剂、颜料等在搅拌机中搅拌均匀，形成聚醚多元醇混合浆料；
S3、将珠光砂混合料和聚醚多元醇混合浆料放入搅拌机中搅拌2~3min，并迅速倒入模具之中，均匀铺置；通过压力机将模具中的混合料按照设计规格压制成板材，脱模后得到热固复合珠光砂板产品。
作为优选，步骤①中，表面活性剂与水的重量比为 1:15-25。优选为1:20。
作为优选，步骤S3中，搅拌温度控制在20~30℃，模具温度控制在40~50℃。
与现有产品相比，本发明的有益效果是：
1、本发明热固复合珠光砂板，其主要原材料为珠光砂、异氰酸酯、聚醚多元醇、硅灰等，均属于轻质原材料，所述热固复合珠光砂板干密度为100~300kg/m3，厚度在20~100mm。
2、本发明热固复合珠光砂板的导热系数为0.035~0.065W/M·K，导热系数明显优于普通珠光砂板。
3、本发明热固复合珠光砂板吸水率低于0.5%，抗压强度为0.5~3.0MPa，吸水率和抗压强度较普通珠光砂板有明显提高。
4、本发明热固复合珠光砂板防火等级可达到A2级，珠光砂和异氰酸酯、聚醚多元醇的复合，无机材料与有机材料的结合，可使热固复合板的防火等级有明显提升，较聚氨酯板B1级有大幅度提高。
5、本发明热固复合珠光砂板的干燥收缩值小于0.80mm/m。
此外，本发明热固复合珠光砂板的生产工艺简单、生产效率高、产品质量稳定、安全可靠。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
聚醚多元醇，羟值：349（KOHmg/g），粘度：2500±50MPa·s，烟台万华聚氨酯股份有限公司；
可膨胀石墨，型号：膨胀倍数400倍，青岛美特瑞石墨有限公司；
催化剂，三乙烯二胺，常州卓联志创高分子材料科技有限公司；
缓凝剂：柠檬酸，无锡军辉化工科技有限公司；
抗水解稳定剂：N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺，北京佰源化工有限公司。
实施例1：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体步骤是：
S1、准备原料：
按重量份计的原料配方为：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3珠光砂18份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠30份、异氰酸酯15份、聚醚多元醇12份、环氧树脂3份、硅灰2份、石墨5份、可膨胀石墨0.5份、工业石蜡10份、氢氧化铝0.5份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.3份、表面活性剂3份、催化剂0.12份、缓凝剂0.15份、防霉剂0.1份、抗水解稳定剂0.1份、热稳定剂0.1份、颜料0.13份。
S 2、珠光砂混合料的制备：
①将表面活性剂加水（重量比1:20）喷淋到珠光砂中，并烘干；
②将工业石蜡和珠光砂放入搅拌机中搅拌均匀，形成表面处理后的珠光砂；
③将异氰酸酯和表面处理后的珠光砂搅拌混合均匀，异氰酸酯均匀分布在珠光砂表面，形成珠光砂混合料；
S3、聚醚多元醇混合浆料的制备：
将聚醚多元醇、环氧树脂、硅灰、石墨、可膨胀石墨、氢氧化铝、三（2－氯异丙基）磷酸酯、催化剂、缓凝剂、防霉剂、抗水解稳定剂、热稳定剂、颜料等在搅拌机中搅拌均匀，形成聚醚多元醇混合浆料；
S4、将珠光砂混合料和聚醚多元醇混合浆料放入搅拌机中搅拌2~3min，并迅速倒入模具之中，均匀铺置；通过压力机将模具中的混合料按照设计规格压制成板材，经5分钟后脱模，形成一种热固复合珠光砂板产品。
本实施例制得产品密度280kg/m3，拉伸粘结强度0.21MPa，导热系数0.048W/M·K，抗压强度0.50MPa，体积吸水率0.15%，干燥收缩值0.05mm/m，防火等级A2级，产品性能较珠光砂板性能有明显的提升。
本发明生产工艺简单、产品性能安全可靠。
实施例2：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3的珠光砂30份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠0份。
本实施例制得产品密度100kg/m3，拉伸粘结强度0.25MPa，导热系数0.039W/M·K，抗压强度0.42MPa，体积吸水率0.12%，干燥收缩率0.12mm/m。
实施例3：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3的珠光砂45份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠0份；
本实施例制得产品密度150kg/m3，拉伸粘结强度0.15MPa，导热系数0.043W/M·K，抗压强度0.45MPa，体积吸水率0.15%，干燥收缩值0.10mm/m。
实施例4：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3的珠光砂60份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠0份；
本实施例制得产品密度180kg/m3，拉伸粘结强度0.12MPa，导热系数0.047W/M·K，抗压强度0.32MPa，体积吸水率0.32%，干燥收缩值0.05mm/m。
本案例中珠光砂用量较多，粘结力已开始下降，力学性能降低，掺入更多后性能降低将会更明显。试验证明，在珠光砂用量大于总量的60%时，拉伸粘结强度会低于0.1MPa，已不能满足标准要求，作为保温材料进行使用，因此珠光砂用量要低于60%。
实施例5：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3的珠光砂10份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠40份。
本实施例制得产品，密度270kg/m3，拉伸粘结强度0.13MPa，导热系数0.049W/M·K，抗压强度0.51MPa，体积吸水率0.16%，干燥收缩值0.06mm/m。
实施例6：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3的珠光砂10份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠50份。
本实施例制得产品，密度290kg/m3，拉伸粘结强度0.10MPa，导热系数0.053W/M·K，抗压强度0.44MPa，体积吸水率0.18%，干燥收缩值0.05mm/m。
实施例7：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：
S1、准备原料：
按重量份计的原料配方为：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3珠光砂18份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠30份，异氰酸酯25份、聚醚多元醇20份，环氧树脂5份、硅灰3.3份、石墨8.3份、可膨胀石墨0.83份、工业石蜡16.6份、氢氧化铝0.83份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.5份、表面活性剂5份、催化剂0.2份、缓凝剂0.25份、防霉剂0.17份、抗水解稳定剂0.17份、热稳定剂0.17份、颜料0.22份。
本实施例制得产品密度180kg/m3，拉伸粘结强度0.32MPa，导热系数0.035W/M·K，抗压强度0.38MPa，体积吸水率0.10%，干燥收缩值0.15mm/m。
实施例8：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：
S1、准备原料：
按重量份计的原料配方为：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3珠光砂18份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠30份，异氰酸酯30份，聚醚多元醇15份，环氧树脂6份、硅灰4份、石墨10份、可膨胀石墨1.0份、工业石蜡20份、氢氧化铝1.0份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.6份、表面活性剂6份、催化剂0.24份、缓凝剂0.30份、防霉剂0.2份、抗水解稳定剂0.2份、热稳定剂0.2份、颜料0.26份。
本实施例制得产品密度290kg/m3，拉伸粘结强度0.41MPa，导热系数0.042W/M·K，抗压强度0.62MPa，体积吸水率0.11%，干燥收缩值0.08mm/m。异氰酸酯用量的增高，使强度力学性能增加。
实施例9：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：
S1、准备原料：
按重量份计的原料配方为：直径0~1.2mm（不包括0）密度60kg/m3珠光砂18份，直径2~5mm密度300kg/m3的玻化微珠30份，异氰酸酯30份，聚醚多元醇30份，石墨、可膨胀石墨、氢氧化铝、三（2－氯异丙基）磷酸酯、催化剂、缓凝剂、防霉剂、抗水解稳定剂、热稳定剂等按比例增加。
本实施例制得产品密度120kg/m3，拉伸粘结强度0.34MPa，导热系数0.035W/M·K，抗压强度0.42MPa，体积吸水率0.06%，干燥收缩值0.13mm/m。
实施例10：
一种热固复合珠光砂板的制备方法，具体方法同实施例1，不同之处在于：环氧树脂3份改成环氧树脂10份。
本实施案例制得产品密度240kg/m3，拉伸粘结强度0.25MPa，导热系数0.045W/M·K，抗压强度0.47MPa，体积吸水率0.14%，干燥收缩值0.09mm/m。
结论：①珠光砂和玻化微珠在重量比为2:3时，细颗粒珠光砂可填充在较大颗粒玻化微珠中，使整体保温板性能最为优异；②异氰酸酯和聚醚多元醇在重量比为2:1时，抗压强度和拉伸粘结强度最优，异氰酸酯既可有效包裹住珠光砂和玻化微珠，使聚醚多元醇可有效发生反应，生成的聚氨酯填充在保温板的孔隙中，还可增加保温板的强度；③加入0.15份缓凝剂时，可有效降低反应时间，使搅拌更加均匀，可操作时间加长，便于保温板生产。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种热固复合珠光砂板及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种热固复合珠光砂板，其特征在于该热固复合珠光砂板是由以下重量份计的原料制得：
直径1.2mm以下的珠光砂10~60份、直径2~5mm的玻化微珠0~50份、异氰酸酯10~30份、聚醚多元醇10~30份、环氧树脂2~10份、硅灰2~5份、石墨3~10份、可膨胀石墨0.1~8份、工业石蜡5~20份、甲苯1~10份、氢氧化铝0.1~5份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.1~5份、颜料1~5份、表面活性剂0.1~5份、助剂适量。
2.根据权利要求1所述的热固复合珠光砂板，其特征在于所述助剂包括：催化剂0.1~2份、缓凝剂0.1~2份、防霉剂0.1~1份、抗水解稳定剂0.1~1份、热稳定剂0.1~1份。
3.根据权利要求1所述的热固复合珠光砂板，其特征在于该热固复合珠光砂板是由以下重量份计的原料制得：
直径1.2mm以下的珠光砂15~25份、直径2~5mm的玻化微珠25~35份、异氰酸酯10~20份、聚醚多元醇10~15份、环氧树脂2~5份、硅灰2~5份、石墨3~6份、可膨胀石墨0.1~3份、工业石蜡5~15份、甲苯1~10份、 氢氧化铝0.1~3份、三（2－氯异丙基）磷酸酯0.1~3份、颜料1~5份、助剂适量。
4.根据权利要求1所述的热固复合珠光砂板，其特征在于：珠光砂和玻化微珠的重量比为2:3。
5.根据权利要求1所述的热固复合珠光砂板，其特征在于：异氰酸酯和聚醚多元醇的重量比为2:1。
6.一种权利要求1所述的热固复合珠光砂板的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
S 1、珠光砂混合料的制备：
①表面活性剂加水喷淋到珠光砂中，并烘干；
②将工业石蜡和珠光砂放入搅拌机中搅拌均匀，形成表面处理后的珠光砂；
③将异氰酸酯和表面处理后的珠光砂搅拌混合均匀，异氰酸酯均匀分布在珠光砂表面，形成珠光砂混合料；
S2、聚醚多元醇混合浆料的制备：
将聚醚多元醇、环氧树脂、硅灰、石墨、可膨胀石墨、氢氧化铝、三（2－氯异丙基）磷酸酯、助剂、颜料等在搅拌机中搅拌均匀，形成聚醚多元醇混合浆料；
S3、将珠光砂混合料和聚醚多元醇混合浆料放入搅拌机中搅拌，并迅速倒入模具之中，均匀铺置；通过压力机将模具中的混合料按照设计规格压制成板材，脱模后得到热固复合珠光砂板产品。
7.根据权利要求6所述的热固复合珠光砂板的制备方法，其特征在于：步骤①中，表面活性剂与水的重量比为 1:15-25。
8.根据权利要求6所述的热固复合珠光砂板的制备方法，其特征在于：步骤S3中，搅拌温度控制在20~30℃，模具温度控制在40~50℃。
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张志敏等: "珍珠岩填充硬质聚氨酯泡沫保温板的制备与性能", 《广州化工》 *

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