一种聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201610444236.3 | 申请日 | 2016-06-21 | 公开(公告)号 | CN106116328A | 公开(公告)日 | 2016-11-16 |
| 申请人 | 安徽铭源新型建材科技有限公司; | 发明人 | 胡先海; 王传富; 郑鹏; 虞雅琴; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种聚 氨 酯复合 水 泥基膨胀珍珠岩保温板及其制备方法，膨胀珍珠岩50～100份、 水泥 40～90份、双组份聚氨酯胶黏剂5～10份、 偶联剂 0.1～0.5份、 纤维 0.1～0.25份、可再分散性乳胶粉0.1～0.5份、水40～90份、早强剂0.5～2份、 减水剂 0.1～0.5份。本发明采用聚氨酯对水泥 砂浆 进行改性，将聚氨酯 树脂 和水泥均匀地分散在膨胀珍珠岩中，水泥的水化以及聚氨酯的 固化 同时进行，形成相互填充整体结构，将膨胀珍珠岩与聚氨酯水泥基 复合材料 相结合，通过模压成型制成氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，有效避免膨胀珍珠岩上述缺点，同时利用聚氨酯材料防水保温，膨胀珍珠岩的低导热性及 混凝土 的高耐候性等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，按重量计，包括以下组分： |
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| 说明书全文 | 一种聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板及其制备方法技术领域背景技术[0002] 绝热材料是指用于建筑围护或者热工设备、阻抗热流传递的材料或者材料复合体，既包括保温材料，也包括保冷材料。绝热材料的意义，一方面是为了满足建筑空间或热工设备的热环境，另一方面是为了节约能源。随着世界范围内能源的日趋紧张，绝热材料在节能方面的意义日显突出。仅就一般的居民采暖的空调而言，通过使用绝热围护材料，可在现有的基础上节能50～80％。据日本的节能实践证明，每使用1吨绝热材料，可节约标准煤3吨/年，其节能效益是材料生产成本的10倍。因此，有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的第五大“能源”。 [0003] 外墙保温主要是靠保温绝热材料作为建筑围护，开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。目前世界各发达国家，均对绝热材料的生产和应用十分重视，之所以建筑节能工作做得好，与他们重视和发展保温材料是分不开的。 [0004] 绝热，就是要最大限度地阻抗热流的传递，因此要求绝热材料必须具有大的热阻和小的导热系数。从材料的组成上看，一般有机高分子的导热系数都小于无机材料；非金属的导热系数小于金属材料；气态物质的导热系数小于液态物质，液态物质小于固体。所以在条件允许的情况下，应尽量使用有机高分子材料或无定形的无机材料，这对于保温绝热是有利的。从材料的结构上看，当材料的表观密度降低、孔隙率增大，材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时，材料的导热系数是比较小的。对于泡沫塑料制品，要满足保温绝热材料的要求其最佳的表观密度为16～40kg/m3。由于孔隙的存在，材料在潮湿的环境下，不可避免地要吸水，而水的导热系数(0.5815W/m·K)比静止空气的导热系数(0.0233W/m·K)要大很多，因此，当环境湿度增大时，材料的平衡含水率增大，材料的导热系数将会降低。所以作为保温绝热材料，材料自身的吸湿率要尽量低，如不可避免时，要对材料进行憎水处理或用防水材料包覆。另外，保温绝热材料还必须能抵抗一定的冲击荷载，具有与使用环境相一致的机械强度。其粘结性能要好，还得有小的收缩率及与环境相适应的耐久性。 [0005] 能满足上述性能要求而用于建筑外保温的节能材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上各种材料所具有一个共同的特点就是在材料内部都有大量的封闭孔，它们的表观密度都较小，这也是作为保温隔热材料所必备的。 [0006] 随着科学技术的发展，建筑保温节能材料也同时在快速发展。作为隔热性最好的无机材料膨胀珍珠岩具有质轻、绝热、吸音、无毒、不燃、无臭味、价廉和来源广泛等特点，广泛应用于建筑节能领域。但膨胀珍珠岩吸水性大、易粉化，在料浆搅拌中体积收缩率较大，造成混凝土后期强度低和空鼓开裂等现象。其使用范围受到很大限制。 发明内容[0008] 本发明是通过以下技术方案实现的：本发明按重量计，包括以下组分：膨胀珍珠岩50～100份、水泥40～90份、双组份聚氨酯胶黏剂5～10份、偶联剂0.1～0.5份、纤维0.1～ 0.25份、可再分散性乳胶粉0.1～0.5份、水40～90份、早强剂0.5～2份、减水剂0.1～0.5份； 所述双组份聚氨酯胶黏剂包括10～15份的A组份和1～5份的B组分，所述A组份包括按重量比例5～10：50～80：100～180混合的异氰酸酯、聚酯多元醇、稀释剂；B组份包括按重量比例 200～300：50～80：180～240混合的异氰酸酯、小分子多元醇、稀释剂。 [0009] 作为本发明的优选方式之一，所述膨胀珍珠岩的容重为35～80kg/m3，导热系数≤0.05(w/m·k)，膨胀珍珠岩的粒级选自未分级、＜0.5mm、0.5～1.25mm、1.25mm～2.5mm中的至少一种。 [0011] 作为本发明的优选方式之一，所述纤维为短切纤维或纤维网格布。 [0012] 作为本发明的优选方式之一，所述小分子多元醇选自乙二醇、1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、甘油、二羟甲基环己烷、三羟甲基丙烷、甲基丙二胺、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺中的至少一种。 [0015] 作为本发明的优选方式之一，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯TDI、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、1，6-己二异氰酸酯HDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI、异佛尔酮二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯NDI、甲基环己基二异氰酸酯HTDI、二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的至少一种。 [0016] 作为本发明的优选方式之一，所述聚酯多元醇选自聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚碳酸1，6-己二醇酯二醇、聚己内酯二醇及其聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇，中的至少一种。 [0018] 作为本发明的优选方式之一，所述稀释剂选自丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的至少一种。 [0019] 一种聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板的制备方法，包括以下步骤： [0020] (1)将膨胀珍珠岩和偶联剂混合搅拌均匀； [0021] (2)在步骤(1)的混合物中加入水泥和纤维，然后混合搅拌均匀； [0022] (3)将可再分散性乳胶粉在水中溶解后，加入到步骤(2)的混合物中，然后混合搅拌均匀； [0023] (4)将A组份加入到步骤(3)的混合物中，然后再加入早强剂、减水剂混合搅拌均匀； [0024] (5)将B组份加入到步骤(4)的混合物中，混合搅拌均匀； [0025] (6)将步骤(5)所得混合料注入模具中并理平，按照压缩比1.5～3.0进行压制，保压20～40s，制得板材； [0026] (7)将步骤(6)制得的板材在50～100℃恒温中烘干养护，冷却后包装入库。 [0027] 分步加入，有利于充分混合和控制反应速度。 [0028] 所述A组份的制备方法为：在反应釜中投入稀释剂，开动搅拌，加入聚酯多元醇，加热至50～70℃，然后加入异氰酸酯，升温至90～100℃时开始发生聚合反应，保温2～3h，醋酸乙酯溶解，聚合体溶解后，最后加入稀释剂，并混合搅拌成均匀的溶液，即得固含量为25～35％的聚氨酯粘合剂中的A组份； [0029] 所述B组份的制备方法为：将异氰酸酯和稀释剂投入反应釜中搅拌，然后滴加小分子多元醇，控制滴加速度，使温度保持在60～80℃，滴加完毕后，保温0.5～1.5小时，冷却到室温，异氰酸酯基NCO含量为10～15％，得到聚氨酯粘合剂的B组份。 [0030] 本发明相比现有技术具有以下优点：本发明采用聚氨酯对水泥砂浆进行改性，将聚氨酯树脂和水泥均匀地分散在膨胀珍珠岩中，双组份的聚氨酯主要有利于充分混合和控制反应速度，水泥的水化以及聚氨酯的固化同时进行，形成相互填充整体结构，将膨胀珍珠岩与聚氨酯水泥基复合材料相结合，通过模压成型制成氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，有效避免膨胀珍珠岩上述缺点，同时利用聚氨酯材料防水保温，膨胀珍珠岩的低导热性及混凝土的高耐候性等优点。采用模压成型工艺，生产效率高，尺寸稳定性好，施工方便。具有优异的保温、憎水、抗压、抗折、轻质、无毒、价廉、导热系数低、隔音效果好等特性。同时具有不燃，无毒、耐久性、耐候性好，能达到与建筑物同寿命等优点。 具体实施方式[0031] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 [0032] 实施例1 [0033] 本实施例首先制备具有双组份聚氨酯的A组份和B组份： [0034] 制备A组份： [0035] 在配有温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应釜中投入醋酸丁酯，开动搅拌，加入聚己二酸乙二醇酯二醇，加热至60℃，然后加入多亚甲基多苯基多异氰酸酯，升温至90～100℃时开始发生聚合反应，保温2～3h，醋酸乙酯溶解，让聚合体溶解，最后加入丙酮，并混合搅拌成均匀的溶液，即得固含量为25～35％的聚氨酯粘合剂中的A组份。 [0036] 制备B组份： [0037] 将多亚甲基多苯基多异氰酸酯和醋酸乙酯投入反应釜中，开始搅拌，滴加小分子多元醇，控制滴加速度，是温度保持在60～80℃范围内，滴加完毕后，保温1小时，冷却到室温，取样分析NCO含量为12％左右。外观为淡黄色粘稠液体，该溶液即为聚氨酯粘合剂的B组份。 [0038] 然后制备聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，包括以下步骤： [0039] (1)取膨胀珍珠岩80份，硅烷偶联剂KH-5600.2份混合搅拌均匀； [0040] (2)向步骤(1)的混合物中加入水泥50份、0.15份短切纤维混合搅拌均匀； [0041] (3)将步骤(2)的混合物中加入0.2份可再分散性乳胶粉溶于70份水形成水溶解，混合搅拌均匀； [0042] (4)将A组份8份加入到步骤(3)的混合物中，然后再加入硫酸盐0.1份、萘磺酸盐甲醛缩合物0.1份混合搅拌均匀； [0043] (5)将B组份2份加入到步骤(4)的混合物中，混合搅拌均匀； [0044] (6)将步骤(5)所得混合料注入模具中并理平，按照压缩比2.0进行压机压制，保压30s，制得板材； [0045] (7)将压制的板材置于60℃的恒温中烘干养护，冷却后包装入库。 [0046] 参照JG 158-2004标准对聚氨酯水泥泡沫保温防火材料干密度、导热系数、抗压强度、抗折强度和抗拉强度进行测试；参照GB/T 20473-2006标准对燃烧性能进行测试。 [0047] 本实施例板材的各项性能指标如下：密度＝220kg/m3，导热系数＝0.050W/(m·℃)，抗压强度＝0.50MPa，抗拉强度＝0.16Mpa，抗折强度＝0.35，体积吸水率＝4.3％，A级。 [0048] 实施例2 [0049] 本实施例制备聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，包括以下步骤： [0050] (1)取膨胀珍珠岩100份，硅烷偶联剂KH-5501.0份混合搅拌均匀； [0051] (2)向步骤(1)的混合物中加入水泥80份、2.0份纤维网格布混合搅拌均匀； [0052] (3)将步骤(2)的混合物中加入0.3份可再分散性乳胶粉溶于80份水形成水溶解，混合搅拌均匀； [0053] (4)将A组份10份加入到步骤(3)的混合物中，然后再加入硝酸0.1份、磺化三聚氰胺甲醛缩合物0.1份混合搅拌均匀； [0054] (5)将B组份1份加入到步骤(4)的混合物中，混合搅拌均匀； [0055] (6)将步骤(5)所得混合料注入模具中并理平，按照压缩比2.0进行压机压制，保压30s，制得板材； [0056] (7)将压制的板材置于60℃的恒温中烘干养护，冷却后包装入库。 [0057] 其他实施方式和实施例1相同。 [0058] 参照JG 158-2004标准对聚氨酯水泥泡沫保温防火材料干密度、导热系数、抗压强度、抗折强度和抗拉强度进行测试；参照GB/T 20473-2006标准对燃烧性能进行测试。 [0059] 本实施例板材的各项性能指标如下：密度＝230kg/m3，导热系数＝0.051W/(m·℃)，抗压强度＝0.49MPa，抗拉强度＝0.15Mpa，抗折强度＝0.30，体积吸水率＝4.2％，A级。 [0060] 实施例3 [0061] 本实施例制备聚氨酯复合水泥基膨胀珍珠岩保温板，包括以下步骤： [0062] (1)取膨胀珍珠岩60份，硅烷偶联剂KH-5700.5份混合搅拌均匀； [0063] (2)向步骤(1)的混合物中加入水泥50份、0.15份短切纤维混合搅拌均匀； [0064] (3)将步骤(2)的混合物中加入0.2份可再分散性乳胶粉溶于50份水形成水溶解，混合搅拌均匀； [0065] (4)将A组份5份加入到步骤(3)的混合物中，然后再加入氯盐0.1份、磺化三聚氰胺 |
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