一种保温复合板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种保温复合板及其制备方法，属于建筑材料技术领域，包括依次设置的纤维布、聚氨酯层和防火层，所述聚氨酯层包括A、B双组分，A组分包括以下原料：聚醚多元醇、保温填料、功能二醇、发泡剂、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、泡沫稳定剂。本发明专利技术在聚氨酯发泡层的两侧表面分别铺设有纤维布和防火层，能够有效提升复合板的力学强度和防火性能；其中，聚氨酯发泡层中通过功能二醇的加入，能够在聚氨酯分子侧链上引入Si

【技术实现步骤摘要】
一种保温复合板及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体地，涉及一种保温复合板及其制备方法。

技术介绍

[0002]建筑物外墙外保温作为绿色建筑、节能减排的一项关键性指标，一直受到高度重视。聚氨酯保温板是一种闭孔率高达93％的轻质保温材料，抗压强度大、隔热效果好，经常用于建筑墙体、冷藏室以及化工罐体等领域。由于聚氨酯保温板的应用场合多为人口密集区域、货物集放地以及化工产品聚集地，而且我国对建筑保温材料的防火等级也有明确要求，因此，聚氨酯保温板不仅需要具备保温的性能还需要具有突出的防火性能。
[0003]现有技术例如CN102911341A的中国专利技术专利公开了一种阻燃性改性聚氨酯保温板的配方及工艺，包括白料、黑料、助剂，所述的白料为聚醚/聚酯多元醇多羟基化合物，黑料为多亚甲基多苯基异氰酸酯，所述的助剂包括催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、交联剂、阻燃剂，其中所述的阻燃剂包括钨酸盐无机阻燃剂和纳米气凝胶二氧化硅无机阻燃剂。该专利中通过阻燃剂的加入，能够一定程度上提升聚氨酯保温板的阻燃性能，但是该专利存在如下不足：1、单独使用聚氨酯泡沫作为保温板，力学强度上难以满足更高需求的应用场所；2、阻燃剂属于添加型阻燃剂，且属于无机成分，存在难以在聚氨酯中均匀分散以及与基体结合力不强的缺陷；3、阻燃成分阻燃机制单一，阻燃性能仍有较大的提升空间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种保温复合板及其制备方法。
[0005]本专利技术的保温复合板，在聚氨酯发泡层的两侧表面分别铺设有纤维布和防火层，能够有效提升复合板的力学强度和防火性能；其中，聚氨酯发泡层中通过功能二醇的加入，能够在聚氨酯分子侧链上引入Si
‑
P
‑
N协效阻燃成分，赋予聚氨酯层高效安全、稳定持久的阻燃性能；此外，本专利技术还在聚氨酯层中加入了保温填料，为经过处理的二氧化硅气凝胶与珍珠岩，能均布于聚氨酯中且与聚氨酯基体产生化学相互作用，形成更加均匀、稳定的泡孔结构，稳定持久的发挥保温效果，且保温填料还能与聚氨酯基体产生协同阻燃效果，进一步提升聚氨酯层的阻燃性能。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种保温复合板，包括依次设置的纤维布、聚氨酯层和防火层，其中，所述聚氨酯层包括A、B双组分，B组分为二苯基甲烷二异氰酸酯，A组分按照重量份计，包括以下原料：聚醚多元醇100份、保温填料20
‑
30份、功能二醇6
‑
8份、发泡剂15
‑
19份、三乙醇胺0.8
‑
1份、二月桂酸二丁基锡0.8
‑
1份、泡沫稳定剂1.2
‑
1.5份。
[0008]进一步地，所述A组分与B组分的质量比为10:11
‑
20。
[0009]进一步地，所述纤维布由玄武岩纤维纱线织造而成，其面密度300
‑
400g/m2，纤维直径9
‑
11μm，经纬强力≧1650(25
×
100mm)/N。
[0010]进一步地，所述防火层由玄武岩纤维、混凝土和砂浆浸渍延压制得；防火层中采用
混凝土和砂浆作为粘结基质，并加入玄武岩纤维进行增强，从而具备较高的力学强度和防火特性；聚氨酯发泡层的上下表面分别复合有纤维布和防火层，能够有效提升复合板的力学强度和防火性能。
[0011]进一步地，所述发泡剂为氢氟烃类发泡剂，如发泡剂HFC141b、HFC245fa；所述泡沫稳定剂为二甲基硅油。
[0012]上述保温复合板的制备方法，包括以下步骤：
[0013]第一步、将A组分中的各原料于常温常压下在高速分散机中预混均匀(转速2000r/s，分散时间10
‑
15min)，得到预混物；
[0014]第二步、将预混物和B组分在高压发泡机(压力0.2MPa)中经过加聚反应发泡形成发泡混合料；
[0015]第三步、将发泡混合料在层压机中定型的同时在其上下表面分别铺布纤维布和防火层，成型后，得到保温复合板。
[0016]进一步地，所述保温填料通过如下步骤制备：
[0017]纳米二氧化硅气凝胶、珍珠岩微粉按照10:3
‑
7的质量比混合均匀，得到粉料，备用；将氯丙基三乙氧基硅烷溶解在乙醇水溶液(体积分数60％)中，于室温下在磁力搅拌器上搅拌10min，然后将粉料加入到该混合溶液中，升高温度至80℃，回流反应2h，离心分离，并用乙醇水溶液洗涤3
‑
4遍，真空干燥，研磨，得到保温填料。
[0018]氯丙基三乙氧基硅烷的分子结构如下所示，通过该硅烷偶联剂对纳米二氧化硅气凝胶和珍珠岩进行处理，能够在其表面引入氯丙基：
[0019][0020]二氧化硅气凝胶和珍珠岩均为质轻、多孔的隔热保温材料，且二者均具备阻燃特性(无机阻燃材质)，能够与聚氨酯分子链中的有机阻燃成分共同作用，协同阻燃，进一步提升聚氨酯层的阻燃性能。
[0021]进一步地，所述功能二醇通过如下步骤制备：
[0022]S1、在干燥的三口烧瓶中加入1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷、碳酸氢钠和DMF(N,N
‑
二甲基甲酰胺)，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0
‑
2℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入氯甲基膦酸二乙酯，滴加完毕后在0
‑
2℃下反应3h，加入蒸馏水进行水洗，取有机相，在有机相中加入无水硫酸镁干燥、过滤后，用苯
‑
乙酸乙酯混合溶剂为洗脱液(二者的体积比3:7)进行柱层析提纯，旋干洗脱液，得到中间体；1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷、碳酸氢钠和氯甲基膦酸二乙酯的用量之比为0.1mol:10g:0.1mol；
[0023]1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷分子上的
‑
NH2与氯甲基膦酸二乙酯分子上的
‑
Cl基发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比为1:1，发生一取代反应，过程如下所示，得到中间体：
[0024][0025]S2、用N2除去四口烧瓶中的空气，再加入中间体和DMF，搅拌混合均匀，置于冰水浴中，在搅拌下缓慢滴入3
‑
氯
‑
1,2
‑
丙二醇和三乙胺，滴加完毕后反应3h，减压蒸馏除去大部分DMF后，采用柱层析提纯(洗脱液为氯仿和甲醇的混合溶剂，且二者的体积比为9:1)，旋干洗脱液，得到功能二醇；中间体、3
‑
氯
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保温复合板，其特征在于，包括依次设置的纤维布、聚氨酯层和防火层，所述聚氨酯层包括A、B双组分，B组分为二苯基甲烷二异氰酸酯，A组分按照重量份计，包括以下原料：聚醚多元醇100份、保温填料20
‑
30份、功能二醇6
‑
8份、发泡剂15
‑
19份、三乙醇胺0.8
‑
1份、二月桂酸二丁基锡0.8
‑
1份、泡沫稳定剂1.2
‑
1.5份；其中，功能二醇通过如下步骤制备：S1、在干燥的三口烧瓶中加入1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷、碳酸氢钠和DMF，将烧瓶置于冰浴中，搅拌混合，待体系温度稳定在0
‑
2℃时，搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴入氯甲基膦酸二乙酯，滴加完毕后在0
‑
2℃下反应3h，加入蒸馏水进行水洗，取有机相，在有机相中加入无水硫酸镁干燥、过滤后，进行柱层析提纯，旋干洗脱液，得到中间体；S2、用N2除去四口烧瓶中的空气，再加入中间体和DMF，搅拌混合均匀，置于冰水浴中，在搅拌下缓慢滴入3
‑
氯
‑
1,2
‑
丙二醇和三乙胺，滴加完毕后反应3h，减压蒸馏除去大部分DMF后，采用柱层析提纯，旋干洗脱液，得到功能二醇。2.根据权利要求1所述的一种保温复合板，其特征在于，步骤S1中1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷、碳酸氢钠和氯甲基膦酸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：项宏水，金丹，
申请(专利权)人：安徽宏志建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：