本發明涉及建材技術領域,尤其涉及一種增韌改性發泡水泥聚氨酯泡沫復合保溫板。
背景技術:
建筑節能政策和建筑防火規范的實施,推動了墻體保溫材料的快速發展。聚氨酯硬質泡沫塑料板、聚苯乙烯泡沫塑料板、 酚醛泡沫塑料板等有機保溫材料,因其保溫隔熱性能優異在建筑保溫工程中得到了較為廣泛的應用。聚氨酯泡沫致命的弱點就是燃燒性能,易被點燃,且燃燒過程釋放有害氣體。即使添加了阻燃劑也無法從根本上改變這一屬性,建筑用聚氨酯泡沫板的最高燃燒級別也只能做到 B1 級。發泡水泥保溫板、膨脹珍珠巖保溫板、無機材料包裹聚苯顆粒保溫板等無機保溫材料, 可以達到燃燒性能分級的A級不燃材料標準要求,在建筑領域也得到了較為普遍的應用,但是由于其保溫隔熱性能低于有機保溫材料,導熱系數是有機保溫材料的1.5-2倍,密度大,自重大,隨著我國建筑節能要求的逐步提高,往往不能滿足現行建筑節能設計標準要求。研發適應于現行建筑節能設計標準要求和防火規范的建筑保溫材料已成為當前的研究熱點。
《發泡水泥/注塑復合保溫板的制備與性能研究》一文中,以發泡水泥保溫板作為一側模板,在模具中注塑發泡聚氨酯材料有機保溫材料,經加溫、加壓成型,脫模后形成發泡水泥/注塑復合保溫板,發泡水泥保溫板位于發泡水泥/注塑復合保溫板的外部,燃燒性能達A1級,當遇火遇熱時, 熱量主要集中在此,不會有太多的熱量進入到聚氨酯保溫層,能夠起到防火的作用。制成的復合保溫板具有良好的防火性能,而且厚度小,復合板整體密度低,降低了生產過程中的能耗,環保節能;但是由于發泡水泥層位于保溫板的外部,質輕多孔的特點使其具有較高的吸水性,含水率越高,保溫性越差,強度也越低,這就限制了復合保溫板的應用,需要對此進行改性。
技術實現要素:
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷,提供一種增韌改性發泡水泥聚氨酯泡沫復合保溫板。
本發明是通過以下技術方案實現的:
一種增韌改性發泡水泥聚氨酯泡沫復合保溫板,由下列重量份的原料制備制成:廢舊棉麻纖維3-4、氯化石蠟1-1.2、脂肪醇聚氧乙烯醚0.3-0.34、超高細硅酸鹽水泥45-50、濃度為30wt%雙氧水3.5-4、石膏粉3-3.5、硬脂酸2-3、硫酸鋁2.5-3、有機硅乳1.6-1.8、脲醛樹脂7-8、聚乙烯醇1.5-2、玻化微珠1.5-2、司盤800.6-0.8、去離子水適量、聚氧化丙烯多元醇75-80、異氰酸酯23-25、五甲基二乙基三胺2.2-2.4、正戊烷10-12、二甲基硅油1.5-2、高聚磷酸銨8-10。
所述一種增韌改性發泡水泥聚氨酯泡沫復合保溫板,由以下具體步驟制成:
(1)去除廢棄棉麻纖維中雜質,并剪成10毫米左右的短纖維待用;將氯化石蠟在90-100℃的油浴中加熱1-1.5小時,然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚,攪拌30-40分鐘后,加入總量3-4倍量的去離子水,然后冷卻至室溫后與上述短纖維混合,攪拌分散均勻后離心分離,干燥,得到防水改性增強纖維;
(2)將脲醛樹脂中加入2-3倍量的去離子水中,攪拌至完全溶解,然后加入聚乙烯醇,以300-400轉/分的速度攪拌20-30分鐘,加入玻化微珠、司盤80,繼續攪拌10-15分鐘,得到改性脲醛樹脂;
(3)將有機硅乳液與25-28倍量的去離子水混合均勻,然后加入步驟(2)得到的改性脲醛樹脂、超高細硅酸鹽水泥、石膏粉、步驟(1)得到的防水改性增強纖維,攪拌60-90秒后加入硬脂酸、硫酸鋁,繼續攪拌60-90秒后加入濃度為30wt%雙氧水,快速攪拌10秒后后澆入模具,待發氣完成后帶模具養護24小時,然后拆模、切割,并用薄膜包裹養護28天得到發泡水泥;
(4)將聚氧化丙烯多元醇與正戊烷混合,然后加入五甲基二乙基三胺以及與其等量的去離子水、高聚磷酸銨,室溫下以800-1000轉/分的速度攪拌100-120秒,最后加入其余剩余成分,攪拌10-15秒后注入以步驟(3)得到的發泡水泥為一側模板的模具中,在壓力為13-16MPa,溫度為40-50℃下成型,最后在90-100℃下熟化15-20分鐘,脫模,即得。
本發明的優點是:本發明將采用發泡水泥作為一側模板,將聚氨酯泡沫注塑在其表面,在注塑成型的過程中,聚氨酯成分滲透到發泡水泥保溫板內部并固化定型,形成良好的結合界面,提高了界面結合強度,且不需要額外添加膠黏劑,節能環保,同時由于發泡水泥層位于復合保溫板的外側,當遇火遇熱時,熱量主要集中在此,不會有太多的熱量進入到聚氨酯保溫層,能夠起到防火的作用。同時發泡水泥材料層作為聚氨酯泡沫保溫層與外界的過渡層,起到中間過渡作用,降低聚氨酯保溫板的內外溫度差及尺寸穩定性問題,進而提高系統的整體質量。本發明在發泡水泥的制備中添加廢棄棉麻纖維,通過氯化石蠟的處理,提高了防水性能,進一步提高了阻燃性能,降低了發泡水泥層的吸水率,提高了復合保溫板的保溫效果,同時節能環保,降低了生產成本。
本發明在發泡水泥的制備過程中添加玻化微珠等成分改性的脲醛樹脂,提高了發泡水泥層的抗壓強度、韌性,降低了脆裂性,同時由于玻化微珠含有空隙,增加了空氣含量,降低了發泡水泥層的導熱系數,從而提高了發泡水泥層的性能;制成的復合保溫板不僅具有優異的阻燃性,同時結實強韌。
具體實施方式
一種增韌改性發泡水泥聚氨酯泡沫復合保溫板,由下列重量份(公斤)的原料制備制成:廢舊棉麻纖維3、氯化石蠟1、脂肪醇聚氧乙烯醚0.3、超高細硅酸鹽水泥45、濃度為30wt%雙氧水3.5、石膏粉3、硬脂酸2、硫酸鋁2.5、有機硅乳1.6、脲醛樹脂7、聚乙烯醇1.5、玻化微珠1.5、司盤800.6、去離子水適量、聚氧化丙烯多元醇75、異氰酸酯23、五甲基二乙基三胺2.2、正戊烷10、二甲基硅油1.5、高聚磷酸銨8。
所述一種增韌改性發泡水泥聚氨酯泡沫復合保溫板,由以下具體步驟制成:
(1)去除廢棄棉麻纖維中雜質,并剪成10毫米左右的短纖維待用;將氯化石蠟在90℃的油浴中加熱1小時,然后加入脂肪醇聚氧乙烯醚,攪拌30分鐘后,加入總量3倍量的去離子水,然后冷卻至室溫后與上述短纖維混合,攪拌分散均勻后離心分離,干燥,得到防水改性增強纖維;
(2)將脲醛樹脂中加入2倍量的去離子水中,攪拌至完全溶解,然后加入聚乙烯醇,以300轉/分的速度攪拌20分鐘,加入玻化微珠、司盤80,繼續攪拌10分鐘,得到改性脲醛樹脂;
(3)將有機硅乳液與25倍量的去離子水混合均勻,然后加入步驟(2)得到的改性脲醛樹脂、超高細硅酸鹽水泥、石膏粉、步驟(1)得到的防水改性增強纖維,攪拌60秒后加入硬脂酸、硫酸鋁,繼續攪拌60秒后加入濃度為30wt%雙氧水,快速攪拌10秒后后澆入模具,待發氣完成后帶模具養護24小時,然后拆模、切割,并用薄膜包裹養護28天得到發泡水泥;
(4)將聚氧化丙烯多元醇與正戊烷混合,然后加入五甲基二乙基三胺以及與其等量的去離子水、高聚磷酸銨,室溫下以800轉/分的速度攪拌100秒,最后加入其余剩余成分,攪拌10秒后注入以步驟(3)得到的發泡水泥為一側模板的模具中,在壓力為13MPa,溫度為40℃下成型,最后在90℃下熟化15分鐘,脫模,即得。
經過試驗檢測,本發明復合保溫板的干表觀密度為89.1kg/m3,復合導熱系數為0.029 W/(m?K),垂直于板面方向的抗拉強度大于100 kPa。