CN115895273A - 一种柔性保温隔热硅橡胶芯板及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性保温隔热硅橡胶芯板及其应用，所述芯板按照重量份包括以下组分：10‑20份苯基乙烯基硅橡胶、40‑50份氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉、10‑15份片状膨胀珍珠岩、5‑10份空心玻璃微珠、5‑10份玻璃丝绵纤维、5‑8份低熔点玻璃粉、1‑5份催化阻燃剂、1‑3份硅烷偶联剂、0.15‑0.3份硫化剂。发明制备的柔性保温隔热防火装饰板具有A2级别的高防火等级、柔性好、密度小、保温性能好、加工成型效率高，且燃烧过程中无有毒有害气体产生。

Description

一种柔性保温隔热硅橡胶芯板及其应用

技术领域

本发明属于装饰装修技术领域，具体涉及一种柔性保温隔热硅橡胶芯板及其应用。

背景技术

随着国民经济的迅速发展及人民生活水平的大幅度提高，人们对自己的生活环境也提出了更高的要求，特别是在室内装饰装修方面，装修的造价在整个建筑工程中的造价所占比例日益提高。现在装饰装修作业所采用的大量装修材料普遍为可燃或易燃材料，这些材料的大量使用，增加了建筑的火灾荷载，给建筑室内防火安全埋下了隐患。

建筑防火装饰板材除了要求具有防火功能以外，还要具有轻质、隔音、抗震、保温、隔热、防潮、防腐、环保性能好、施工安装方便、造价适中等性能。国际上在20世纪80年代初提出了建立“以性能为基础”的防火规范的概念，我国从 1996 年开始也开展了这方面的研究工作。“性能化规范”推动了新材料、新产品、新施工技术和创新设计的发展。特别是近年来，随着 GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》的制订及发布，各类装修材料的性能指标也有了相应依据。目前居家住房或办公用房的装修中采用的内装修材料，可以分为三大类：以石膏板、大理石、花岗岩以及瓷砖为代表的纯无机材料；以玄武岩板、硅酸钙板、发泡水泥等以无机矿物或者阻燃粉体配合少量胶黏剂的复合防火板材；以及以高阻燃发泡高分子组成的有机防火板。例如中国发明专利CN1381422A公开了一种防火装饰板，以菱镁粉和氯化镁水溶液混合物为胶黏剂，以及锯木屑、谷壳、膨胀珍珠岩及麻纤维或棉纤维为填料制备的复合防火装饰板。防火装饰板的厚度在3 -20mm，具有防火、质轻的特点，还可以任意切割，锯刨和用钉子固定。中国发明专利CN 102146721 A公开了一种保温防火板，由上面板、下面板、岩棉层和设在岩棉层内的加强筋组成，具有良好的节能、防火功能和力学强度。中国发明专利CN 109836947 A公开了一种保温防火装饰板，该装饰板包括板本体和外侧涂覆的保温防火层，按重量份数计，所述保温防火层原料包括以下组分，丙烯酸酯乳液胶黏剂25-30份；纳米氢氧化铝3-5份；聚磷酸铵4-6份；空心玻璃微珠2-4份。通过上述组分形成的保温防火体系，具有防火、隔音性能优良的特点。上述技术所涉及的防火装饰板，仍存在容易吸潮，柔性差甚至没有柔性，无法完美贴合弧形建筑结构，美观度差等缺点。而例如酚醛发泡板、聚苯乙烯发泡板等有机防火材料，由于大部分有机材料在燃烧中释放出大量的烟雾和毒气，所以无法应用在室内防火装饰板领域，只能用于建筑外墙保温。

因此，一种具备柔性保温隔热防火功能的柔性保温隔热硅橡胶芯板及其应用亟待提出。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种柔性保温隔热硅橡胶芯板及其应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种柔性保温隔热硅橡胶芯板，所述芯板按照重量份包括以下组分：

苯基乙烯基硅橡胶：10-20份；

氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉：40-50份；

片状膨胀珍珠岩：10-15份；

空心玻璃微珠：5-10份；

玻璃丝绵纤维：5-10份；

低熔点玻璃粉：5-8份；

催化阻燃剂：1-5份；

硅烷偶联剂：1-3份；

硫化剂：0.15-0.3份。

优选的，所述苯基乙烯基硅橡胶的分子量分布在45-60万，且乙烯基含量低于0.15%。

优选的，所述氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉的氢氧化铝和氢氧化镁按照重量比1:3-3:1混合，所述氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉的粒径级配分数比例为100-150目：300-500目为5:1-8:1。

优选的，所述片状膨胀珍珠岩的粒径为1-5微米。

优选的，所述空心玻璃微珠的粒径为50-100微米。

作为本发明的第二目的，本发明还提供一种柔性保温隔热防火装饰板，其特征在于，包括柔性保温隔热硅橡胶芯板、上铝板、下铝板，所述柔性保温隔热硅橡胶芯板设置于上铝板和下铝板之间。

作为本发明的第三目的，本发明还提供一种柔性保温隔热防火装饰板的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氢氧化镁和氢氧化铝按重量比例为1:3-3:1混合喷雾造粒，得到混合球粉，造粒后采用筛分的方法进行粒径分级，选取粒径为100-150目和300-500目的混合球粉按重量比5:1-8:1备用；

S2、按照重量份将40-50份氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉、10-15份片状膨胀珍珠岩、5-10份空心玻璃微珠、5-10份玻璃丝绵纤维、5-8份低熔点玻璃粉、1-5份催化阻燃剂、1-3份硅烷偶联剂、0.15-0.3份硫化剂用密炼机依次加入10-20份苯基乙烯基硅橡胶中进行混合，混合均匀后倒入单螺杆挤出机进行片材挤出成型，将挤出后的片材放在上铝板和下铝板之间并经过五辊精密压延机进行压延定型和铝板贴敷工艺，获得未硫化的板材；

S3、将板材放入硫化烘道硫化，硫化后收卷，得到柔性保温隔热防火装饰板。

本发明相较于现有技术，具有以下有益效果：

1、本发明是一种由有机硅和无机耐火填料组成的一种有机无机复合材料，采用挤出、压延、烘道快速硫化工艺成型，本发明与普通的有机水性胶黏剂和无机填料混合的配方工艺相比，无去除水分的过程，从而所需加热时间和加热能耗都大大降低，加工成本和成型效率都大大提高。另外，两面铝板与芯板的贴敷采用硅烷偶联剂在硅胶硫化过程中实现铝板和芯板之间的粘附，不用再单独使用热熔胶等胶黏剂，在提高防火性的同时降低了成本。

2、有机硅材料高温燃烧热值相比其他胶黏剂的热值低，高温分解主要产物是氧化硅，没有有毒有害气体产生，生成的氧化硅在高温下可以在低熔点玻璃粉、玻璃丝绵纤维等物质的作用下和其他无机成分共同烧结成多孔陶瓷，具有比普通有机防火材料高的多的防火性能，甚至能够接近部分无机防火材料的防火性能。

3、混合球粉是喷雾造粒得到的球形度很高的粉体，在加入相同的量的情况下，因为球形比表面积小，流动性好，从而浆料的流动性更好；同时，混合球粉采用的粒径级配，粒径级配比没有采用级配可以加入更多的混合球粉，从而不需要或者减少稀释剂的用量，可以大大降低有机硅的用量。

4、混合球粉和片状膨胀珍珠岩的复配，小粒径的珍珠岩可以将大粒径的球粉之间的接触点切断，从而导热通路被切断，可以大大降低无机填料之间的热传导，从而提高复合防火板材的保温隔热性能，导热系数可以从普通防火板的0.2-0.4 W/(m·k)降低到0.1-0.2 W/(m·k)，从而赋予防火板保温隔热性能，使得柔性保温隔热防火装饰板的防火级别达到A2级别，高于普通复合防火板材的B1防火级别。

5、通过弹性有机硅和无机粉体复合而成的柔性保温隔热防火装饰板，具有更好的柔韧性，可以和复杂建筑结构完美贴合，从而大大提高室内装修的美观度和可设计性。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

首先将氢氧化铝和氢氧化镁按5:1比例混合喷雾造粒，造粒后过筛，选取粒径分布在100-150目范围之内的混合球粉和300-500目范围之内的混合球粉按重量比6:1混合级配，配成级配混合球粉备用。其次，将级配混合球粉40份和粒径范围1-5微米的片型膨胀珍珠岩10份、粒径50-100微米空心玻璃微珠10份、玻璃丝绵纤维10份、低熔点玻璃粉5份、催化阻燃剂5份、硅烷偶联剂3份、硫化剂0.15份和苯基乙烯基硅橡胶10份，分三批放入密炼机进行密炼混合15分钟，混合均匀后将混合物倒入双锥进料单螺杆挤出机进行挤出成型带材，带材进入五辊压延覆膜机进行进一步压延定型和铝板贴敷。最后，将贴敷好的覆铝柔性保温隔热防火装饰板放入烘道硫化，硫化温度段从前到后为160℃、180℃和210℃。硫化后自然冷却降温到100℃以后下收卷。

实施例2

首先将氢氧化铝和氢氧化镁按1:3比例混合喷雾造粒，造粒后过筛，选取粒径分布在100-150目范围之内的混合球粉和300-500目范围之内的混合球粉按重量比8:1混合级配，配成级配混合球粉备用。其次，将级配混合球粉50份和粒径范围1-5微米的片型膨胀珍珠岩15份、粒径50-100微米空心玻璃微珠5份、玻璃丝绵纤维10份、低熔点玻璃粉8份、催化阻燃剂1份、硅烷偶联剂1份、硫化剂0.3份和苯基乙烯基硅橡胶15份，分三批放入密炼机进行密炼混合15分钟，混合均匀后将混合物倒入双锥进料单螺杆挤出机进行挤出成型带材，带材进入五辊压延覆膜机进行进一步压延定型和铝板贴敷。最后，将贴敷好的覆铝柔性保温隔热防火装饰板放入烘道硫化，硫化温度段从前到后为160℃、180℃和210℃。硫化后自然冷却降温到100℃以后下收卷。

实施例3

首先将氢氧化铝和氢氧化镁按1:3比例混合喷雾造粒，造粒后过筛，选取粒径分布在100-150目范围之内的混合球粉和300-500目范围之内的混合球粉按重量比6:1混合级配，配成级配混合球粉备用。其次，将级配混合球粉50份和粒径范围1-5微米的片型膨胀珍珠岩12份、粒径50-100微米空心玻璃微珠8份、玻璃丝绵纤维8份、低熔点玻璃粉6份、催化阻燃剂3份、硅烷偶联剂2份、硫化剂0.3份和苯基乙烯基硅橡胶20份，分三批放入密炼机进行密炼混合15分钟，混合均匀后将混合物倒入双锥进料单螺杆挤出机进行挤出成型带材，带材进入五辊压延覆膜机进行进一步压延定型和铝板贴敷。最后，将贴敷好的覆铝柔性保温隔热防火装饰板放入烘道硫化，硫化温度段从前到后为160℃、180℃和210℃。硫化后自然冷却降温到100℃以后下收卷。

制备的柔性保温隔热防火装饰板材的主要性能参数如下：

	防火等级	弯曲半径	导热系数W/(m·K)	<![CDATA[密度g/cm<sup>3</sup>]]>
					实施例1	A2级	小于15倍厚度	0.15	1.43
实施例2	B1级	小于10倍厚度	0.10	1.75
					实施例3	B1级	小于10倍厚度	0.10	1.61

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柔性保温隔热硅橡胶芯板，其特征在于，所述芯板按照重量份包括以下组分：

苯基乙烯基硅橡胶：10-20份；

氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉：40-50份；

片状膨胀珍珠岩：10-15份；

空心玻璃微珠：5-10份；

玻璃丝绵纤维：5-10份；

低熔点玻璃粉：5-8份；

催化阻燃剂：1-5份；

硅烷偶联剂：1-3份；

硫化剂：0.15-0.3份。

2.根据权利要求1所述的柔性保温隔热硅橡胶芯板，其特征在于，所述苯基乙烯基硅橡胶的分子量分布在45-60万，且乙烯基含量低于0.15%。

3.根据权利要求1所述的柔性保温隔热硅橡胶芯板，其特征在于，所述氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉的氢氧化铝和氢氧化镁按照重量比1:3-3:1混合，所述氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉的粒径级配分数比例为100-150目：300-500目为5:1-8:1。

4.根据权利要求1所述的柔性保温隔热硅橡胶芯板，其特征在于，所述片状膨胀珍珠岩的粒径为1-5微米。

5.根据权利要求1所述的柔性保温隔热硅橡胶芯板，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒径为50-100微米。

6.一种柔性保温隔热防火装饰板，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的柔性保温隔热硅橡胶芯板、上铝板、下铝板，所述柔性保温隔热硅橡胶芯板设置于上铝板和下铝板之间。

7.一种如权利要求6所述的柔性保温隔热防火装饰板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将氢氧化镁和氢氧化铝按重量比例为1:3-3:1混合喷雾造粒，得到混合球粉，造粒后采用筛分的方法进行粒径分级，选取粒径为100-150目和300-500目的混合球粉按重量比5:1-8:1备用；

S2、按照重量份将40-50份氢氧化铝和氢氧化镁的混合球粉、10-15份片状膨胀珍珠岩、5-10份空心玻璃微珠、5-10份玻璃丝绵纤维、5-8份低熔点玻璃粉、1-5份催化阻燃剂、1-3份硅烷偶联剂、0.15-0.3份硫化剂用密炼机依次加入10-20份苯基乙烯基硅橡胶中进行混合，混合均匀后倒入单螺杆挤出机进行片材挤出成型，将挤出后的片材放在上铝板和下铝板之间并经过五辊精密压延机进行压延定型和铝板贴敷工艺，获得未硫化的板材；

S3、将板材放入硫化烘道硫化，硫化后收卷，得到柔性保温隔热防火装饰板。