气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板及其制备方法技术

本发明专利技术涉本发明专利技术涉及建筑材料、防火保温材料技术领域，具体涉及一种燃烧等级能达到A级标准的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板及其制备方法；以聚苯乙烯保温板为基材，聚苯乙烯保温板是由可发性聚苯乙烯颗粒发泡模压成型，聚苯乙烯颗粒之间填充有气凝胶改性无机阻燃混合物，在保温颗粒介质周围形成气凝胶改性无机隔离分仓结构，保温板体的上下两面经机械挤压后均形成密度增强区；本发明专利技术将低能耗的常压物理浇注、真空辅助填充与机械增强挤压方式相结合，使气凝胶改性无机阻燃材料均匀填充到聚苯乙烯泡沫板的颗粒间隙中，形成一层坚硬的保护层，增加强度的同时阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用。起到隔绝外界火焰的作用。起到隔绝外界火焰的作用。

【技术实现步骤摘要】
气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料、防火保温材料
，具体涉及一种气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板及其制备方法。

技术介绍

[0002]气凝胶，又被称为“蓝烟”，具有高孔隙率，高比表面积，低密度，其独特的结构决定了其具有极低的导热率。以此为保温材料，重量轻，保温效果好。
[0003]聚苯乙烯板材在国内外建筑的墙体保温中被大量使用，但是未经阻燃处理的聚苯乙烯板存在火灾隐患，现已引起广泛关注。有的墙体在聚苯乙烯板内层外覆铁丝网层，再于最表面喷覆水泥层。这种结构虽能达到保温要求，但是外层的水泥层遇高温火焰极易剥落，并进而融蚀内层的聚苯乙烯板，防火性能不能满足要求。
[0004]市场上还有的是利用轻钢架构筑的结构框体，然后再于框体内填充防火隔热材料，再于两面钉上石膏板，这种结构虽具有防火、隔热功能，但其缺点是必须在现场施工，所以需用工时较长，相对的造价也高。

技术实现思路

[0005]本专利技术克服现有技术的不足，提供一种气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，其燃烧等级能达到A级标准。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，以聚苯乙烯保温板为基材，所述聚苯乙烯保温板的上下两侧面为密度增强区，聚苯乙烯保温中间部分的密度小于上下两侧的密度；所述上下两侧面的密度增强区的厚度均为15~25mm，密度增强区厚度总和占所述聚苯乙烯保温板总厚度的15%~50%；所述聚苯乙烯保温板是由可发性聚苯乙烯颗粒发泡模压成型，所述聚苯乙烯颗粒之间填充有符合A级防火要求的气凝胶改性无机阻燃混合物，气凝胶改性无机阻燃混合物固化后在聚苯乙烯颗粒表面形成有强度的陶瓷状的阻燃隔层，从而在聚苯乙烯颗粒介质周围形成无机隔离分仓结构。
[0007]进一步的，所述气凝胶改性无机阻燃混合物为二氧化硅气凝胶、二氧化钛气凝胶、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、重晶硅微粉、硫酸镁、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥的混合物，气凝胶的质量含量在0.2%~5%。
[0008]进一步的，所述聚苯乙烯颗粒的粒径尺寸为2mm~6mm，其中2~3mm占比少于15%，5~6mm的占比少于15%。
[0009]进一步的，聚苯乙烯保温板密度增强区气凝胶改性无机阻燃混合物的填充率98~100%，其他区域填充率为95~98%。
[0010]另外，本专利技术还提供上述的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板的制备方法，包括以下步骤：（1）将可发性聚苯乙烯颗粒发泡模压成型得到聚苯乙烯保温板；
（2）以步骤（1）的聚苯乙烯保温板为基材采用真空辅助填充的方式将气凝胶改性无机阻燃混合物填充到聚苯乙烯保温板保温板内部；（3）采用机械增强挤压驱动的方式对步骤（2）聚苯乙烯保温板上下表面进行挤压增强，使保温板体的表面填充率进一步提高，提高保温板体的保温、阻燃性能，同时使保温板体的机械强度大幅提高；（4）将挤压增强后的保温板静置于温度25~40℃、湿度50~80%RH的温暖湿润处，经陈化处理5~10天，即得具有阻燃性能的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板。
[0011]本专利技术利用常压物理浇注、真空辅助填充与机械增强挤压相结合，使阻燃材料均匀填充到聚苯乙烯颗粒间隙中，在聚苯颗粒周围包裹上一层具有防火性能的气凝胶改性无机材料结晶体，发挥增强、保温和阻燃的作用，满足自动连续大批量生产要求。
[0012]进一步的，步骤（2）中真空辅助填充的方式为将聚苯乙烯保温板上表面为气凝胶改性无机阻燃混合物喷淋面，其下表面为真空抽滤作用面，液态气凝胶改性无机阻燃混合物由喷淋嘴均匀喷淋到聚苯乙烯保温板体表面，聚苯乙烯保温板体底部与真空输送带贴合，真空形成的负压使液态气凝胶改性无机阻燃混合物获得向保温板体内渗透的动力，直到饱和，多余的液态气凝胶改性无机阻燃混合物穿过保温板体底部，由真空贮槽回收，保温板内部的填充率达到98.6%。
[0013]进一步的，步骤（3）采用机械增强挤压驱动的方式为上驱动加下驱动的双驱动形式，在步骤（2）得到的聚苯乙烯保温板上下表面分别设置上挤压板和下挤压板均为动力板，采用液压驱动，同时作用，机械增强挤压。
[0014]进一步的，步骤（3）采用机械增强挤压驱动的方式为上驱动或下驱动的单驱动形式，在步骤（2）得到的聚苯乙烯保温板上或下表面设置挤压板作为动力板，采用液压驱动，而在对侧设置一个无驱动的固定板，机械增强挤压。
[0015]与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术将低能耗的常压物理浇注、真空辅助填充与机械增强挤压方式相结合，使气凝胶改性无机阻燃混合物均匀填充到聚苯乙烯泡沫板的颗粒间隙中，在聚苯颗粒周围包裹上一层特殊防火性能的气凝胶无机胶凝材料，气凝胶无机阻燃材料固化后产生瓷化作用，陶瓷状的壳体形成一层坚硬的保护层，增加强度的同时阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用，从而保护被烧的物体不受损坏，气凝胶材料的加入也使得保温、阻燃效果得到提升，烧蚀时间越长，温度越高，壳体越坚硬，其燃烧等级可达到A级标准。
附图说明
[0016]图1为气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板的结构示意图。
[0017]图2图1的结构局部放大图。
[0018]图3为真空辅助填充方式示意图。
[0019]图4为机械增强挤压方式示意图。
[0020]图中标记如下：1
‑
保温板体，2
‑
密度增强区，3
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聚苯乙烯颗粒，4
‑
瓷化阻燃隔层，5
‑
喷淋嘴，6
‑ꢀ
真空输送带，7
‑
上挤压板，8
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下挤压板，9
‑
液压驱动装置。
实施方式
[0021]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
实施例
[0022]如图1和2所示，一种气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，其燃烧等级能达到A级标准。聚苯乙烯保温板体1为基材，聚苯乙烯保温板的上下两侧面为密度增强区2，聚苯乙烯保温中间部分的密度小于上下两侧的密度；所述上下两侧面的密度增强区2的厚度均为15~25mm，密度增强区厚度总和占所述聚苯乙烯保温板总厚度的15%~50%；所述聚苯乙烯保温板是由可发性聚苯乙烯颗粒发泡模压成型，所述聚苯乙烯颗粒之间填充有符合A级防火要求的气凝胶改性无机阻燃混合物，气凝胶改性无机阻燃混合物固化后在聚苯乙烯颗粒表面形成有强度的陶瓷状的阻燃隔层4，从而在聚苯乙烯颗粒3介质周围形成无机隔离分仓结构。
[0023]气凝胶改性无机阻燃混合物固化后在聚苯乙烯颗粒表面形成有强度的陶瓷状的阻燃隔层，该陶瓷状的壳体形成一层坚硬的保护层，阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用，从而使相邻保温颗粒介质不受损坏，烧蚀时间越长，温度越高，壳体越坚硬。
[0024]聚苯乙烯颗粒的介质的粒径尺寸为2mm~6mm，其中3mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，其特征在于，以聚苯乙烯保温板为基材，所述聚苯乙烯保温板的上下两侧面为密度增强区，聚苯乙烯保温中间部分的密度小于上下两侧的密度；所述上下两侧面的密度增强区的厚度均为15~25mm，密度增强区厚度总和占所述聚苯乙烯保温板总厚度的15%~50%；所述聚苯乙烯保温板是由可发性聚苯乙烯颗粒发泡模压成型，所述聚苯乙烯颗粒之间填充有符合A级防火要求的气凝胶改性无机阻燃混合物，气凝胶改性无机阻燃混合物固化后在聚苯乙烯颗粒表面形成有强度的陶瓷状的阻燃隔层，从而在聚苯乙烯颗粒介质周围形成无机隔离分仓结构。2.根据权利要求1所述的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，其特征在于，所述气凝胶改性无机阻燃混合物为二氧化硅气凝胶、二氧化钛气凝胶、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、重晶硅微粉、硫酸镁、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥的混合物，气凝胶的质量含量在0.2%~5%。3.根据权利要求1所述的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，其特征在于，所述聚苯乙烯颗粒的粒径尺寸为2mm~6mm，其中2~3mm占比少于15%，5~6mm的占比少于15%。4.根据权利要求1所述的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板，其特征在于，聚苯乙烯保温板密度增强区气凝胶改性无机阻燃混合物的填充率98~100%，其他区域填充率为95~98%。5.根据权利要求1
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4任一项所述的气凝胶改性无机隔离分仓聚苯乙烯保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将可发性聚苯乙烯颗粒发泡模压成型得到聚苯乙烯保温板；（2）以步骤（1）的聚苯乙烯保温板为基材采用真空辅助填充的方式将气凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文强，赵英杰，崔俊海，赵子任，
申请(专利权)人：山西阳中新材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：