一種外牆保溫阻燃材料及其製備方法
2023-10-09 04:01:34 1
專利名稱：一種外牆保溫阻燃材料及其製備方法
技術領域：
本發明是關於一種保溫阻燃材料，尤其是一種外牆保溫阻燃材料及其製備方法。
背景技術：
自從我國提出「可持續發展」、「節約可再生資源」、「構建和諧社會」的發展理念後，環境保護、節能減排、耐候安全才真正被具體實施。國家環保總局、住建部對住宅、辦公、商業建築物實施強制保溫。目前牆體保溫材料以聚苯乙烯和聚氨脂發泡材料為主，這種材料導熱係數達到O. 04w/m. k，保溫性能差，特別是在防火性能方面表現得極其突出，聚苯乙烯屬於易燃且燃燒後會排出大量有毒氣體的材料，近年引發多起惡性火災，因此在歐美等發達國家建築節能保溫幾乎不採用該材料。由於近年連續多起保溫材料、裝飾材料不達標引起的建築火災，國家對建築材料的防火性能重視程度空前加大。鑑於建築防火的嚴峻形勢，·公安部要求民用建築保溫材料必須採用燃燒性能為A級的材料，在業內引起巨大震動。因此研製一種保溫節能和阻燃性能好的外牆裝飾材料是十分必要的。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術不足，提供一種保溫節能、阻燃、輕質、性價比高的新型外牆裝飾材料及其製備方法。本發明的目的通過下述技術方案來實現，本發明由下列組分按重量比依次混合、再塑型而成可發泡性熱固性酚醛樹脂60-70，熱固性線性脲醛樹脂30 — 40，吐溫80 3 - 8，石英粉10 — 30，微粉氫氧化鋁10 — 15，4A沸石10 — 20，正戊烷5 — 12，濃硫酸2 — 6。本發明產品的生產方法如下
可發泡性熱固性酚醛樹脂60 - 70重量份和熱固性線性脲醛樹脂30 - 40重量份，置入反應釜中攪拌10 - 20分鐘；然後加入吐溫80 3 — 8重量份，攪拌10 — 20分鐘；再同時加入石英粉10 — 30重量份、微粉氫氧化招10 — 15重量份、4A沸石10 — 20重量份，攪拌20 - 30分鐘；再加入正戊烷5 - 12重量份，攪拌5 - 10分鐘；最後加入濃硫酸2 — 6重量份，攪拌2 - 5分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中，在70 - 80°C情況下保溫老化9 - 12小時，降溫至室溫即製得該產品。本發明的產品由雙組分樹脂、複合阻燃劑、固化劑、勻泡劑、發泡劑、填料組成。雙組分樹脂指的是可發泡性熱固性酚醛樹脂和熱固性線性脲醛樹脂的混合物，酚醛樹脂具有較好的阻燃保溫性能，但存在脆性大，開孔率高，易粉化、機械強度低、價格高的缺點；脲醛樹脂價格便宜、堅硬、耐刮傷、具有一定的韌性。本發明通過酚醛樹脂和脲醛樹脂的復配，結合兩者的優點，製成的產品是一種閉孔型硬質泡沫塑料，表面光滑、強度好、性價比高。複合阻燃劑指微粉氫氧化鋁(D50粒徑I 一 2微米)和4A沸石(D50粒徑I 一 2微米)的混合物，微粉氫氧化鋁分子結構式為Al (OH)3，分子結構中含有35%左右的結晶水，產品開始脫水溫度為350°C ;4A沸石分子結構式為Na12AL12Si12O48 · 27H20，分子結構中含有21%左右的結晶水，產品開始脫水溫度為450°C左右.微粉氫氧化鋁(粒徑I 一 2微米)和4A沸石(粒徑I 一2微米)受熱時分解出水蒸氣不燃氣體，產生了強烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延；並且分解出水蒸氣不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度衝淡到燃燒下限以下；同時也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續進行，達到阻燃的作用。微粉氫氧化鋁(粒徑I 一 2微米)和4A沸石(粒徑I 一 2微米)在使用和廢棄過程中均無有害物質釋放，而且還能中和燃燒過程中產生的酸性與腐蝕性氣體，本發明採用的固化劑為硫酸。本發明採用的勻泡劑為吐溫80。本發明採用的發泡劑為 正戊烷。本發明採用的填料為石英粉(200 —250 目)。本發明產品是新一代保溫防火隔音材料，它具有輕質、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落，使用溫度圍廣(一 196 +300°C)，低溫環境下不收縮、不脆化的特點。由於產品閉孔率高，則導熱係數低(可低於O. 028w/mk),隔熱性能好，並具有良好的抗水性和水氣滲透性，是良好的保溫節能材料，更是暖通製冷工程理想的絕熱材料。產品高溫分解時，溢出的氣體無毒、無味，對人體、環境均無害，符合國家綠色環保要求。本發明產品氧指數彡55% ;吸水率彡2% (浸泡24小時);導熱係數在O. 02 一 O. 029w/mk之間；產品穩定性、耐侯性好；無毒無味，綠色環保。該產品是十分理想的防火、絕熱、節能、美觀的環保綠色保溫裝飾材料。產品通過國家防火建築材料質量監督檢驗中心檢測，製品燃燒性能達到GB8624 - 2006《建築材料及製品燃燒性能分級》標準A級。本發明產品的物理化學指標如下
1、產品氧指數彡55%；
2、吸水率彡2%(浸泡24小時)；
3、導熱係數O. 02-0. 028 w/mk ；
4、比重<80kg /m3。與現有技術相比，本發明有以下優點
I、優異的防火性能聚氨酯和聚苯等有機保溫材料燃燒時，會產生濃煙和劇毒，容易造成人員死亡，同時也增加滅火難度。而本發明產品由雙組分樹脂、複合阻燃劑等組成，遇火不燃，燃燒性能最高達A級，最高使用溫度為300°C，100 mm厚的本發明產品抗火焰能力可達2小時以上而不被穿透。在火焰的直接作用下具有結碳、無滴落物、無捲曲、無熔化現象，火焰燃燒後表面形成一層「石墨泡沫」層，有效保護層內的泡沫結構。2、優良的絕熱性能導熱係數低，為保溫、隔熱的優良材料。3、抗腐蝕抗老化幾乎能夠耐所有無機酸、有機酸、有機溶劑的侵蝕。長期暴露於陽光下，無明顯老化現象，因而具有較好的耐老化性。4、密度小、重量輕本發明產品的密度在80Kg/m3以下，可減輕建築物的自重，降低建築物的載荷，減少結構造價，且施工簡便、快捷，可提高工效。5、吸聲性能本發明產品具有優良的吸聲性能。6、環保本發明產品符合國家、國際的環保要求。產品通過國家防火建築材料質量監督檢驗中心檢測，製品燃燒性能達到GB8624 - 2006《建築材料及製品燃燒性能分級》標準A級。
具體實施方式
實施例I
取可發泡性熱固性酚醛樹脂(河北宇正化工建材有限公司生產的可發性酚醛樹脂PF - 901) 60重量份和熱固性線性脲醛樹脂(湖北興銀河精細化工有限公司生產)40重量份，置入反應釜中攪拌15分鐘；然後加入吐溫80 5重量份，攪拌10分鐘；再同時加入石英粉10重量份、微粉氫氧化鋁15重量份、4A沸石15重量份，攪拌30分鐘；再加入正戊烷12重量份，攪拌5分鐘；最後加入濃硫酸(98%以上)2重量份，攪拌5分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時，降溫至室溫即製得該產品。實施例2
取可發泡性酚醛樹脂70重量份和熱固性脲醛樹脂30重量份，置入反應釜中攪拌10分鐘；然後加入吐溫80 3重量份，攪拌15分鐘；再同時加入石英粉30重量份、微粉氫氧化鋁10重量份、4A沸石10重量份，攪拌20分鐘；再加入正戊烷5重量份，攪拌10分鐘；最後加入濃硫酸6重量份，攪拌4分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況 下保溫9 - 12小時，降溫至室溫即製得該產品。實施例3
取可發泡性酚醛樹脂65重量份和熱固性脲醛樹脂35重量份，置入反應釜中攪拌20分鐘；然後加入吐溫80 8重量份，攪拌20分鐘；再同時加入石英粉20重量份、微粉氫氧化鋁13重量份、4A沸石20重量份，攪拌25分鐘；再加入正戊烷8重量份，攪拌8分鐘；最後加入濃硫酸4重量份，攪拌3分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時，降溫至室溫即製得該產品。實施例4
取可發泡性酚醛樹脂65重量份和熱固性脲醛樹脂35重量份，置入反應釜中攪拌13分鐘；然後加入吐溫80 6重量份，攪拌14分鐘；再同時加入石英粉20重量份、微粉氫氧化鋁13重量份、4A沸石15重量份，攪拌25分鐘；再加入正戊烷7重量份，攪拌10分鐘；最後加入濃硫酸5重量份，攪拌3分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時，降溫至室溫即製得該產品。實施例5
取可發泡性酚醛樹脂68重量份和熱固性脲醛樹脂38重量份，置入反應釜中攪拌18分鐘；然後加入吐溫80 6重量份，攪拌16分鐘；再同時加入石英粉21重量份、微粉氫氧化鋁12重量份、4A沸石18重量份，攪拌24分鐘；再加入正戊烷7重量份，攪拌7分鐘；最後加入濃硫酸4重量份，攪拌5分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時，降溫至室溫即製得該產品。
權利要求
1.一種外牆保溫阻燃材料，其特徵在於由可發泡性熱固性酚醛樹脂60 - 70，熱固性線性脲醒樹脂30 — 40,吐溫80 3 — 8,石英粉10 — 30,微粉氫氧化招10 一 15,4A沸石10 - 20，正戊烷5 — 12，濃硫酸2 — 6配製而成。
2.—種權利要求I所述的一種外牆保溫阻燃材料的生產方法，其特徵在於按下列步驟進行 取可發泡性熱固性酚醛樹脂60 - 70重量份和熱固性線性脲醛樹脂30 - 40重量份，置入反應釜中攪拌10 - 20分鐘；然後加入吐溫80 3 — 8重量份，攪拌10 — 20分鐘；再同時加入石英粉10 — 30重量份、微粉氫氧化招10 — 15重量份、4A沸石10 — 20重量份，攪拌20 - 30分鐘；再加入正戊烷5 - 12重量份，攪拌5 - 10分鐘；最後加入濃硫酸2 —·6重量份，攪拌2 - 5分鐘後停止攪拌，將此料注入箱式模具中，在70 - 80°C情況下保溫老化9 — 12小時，降溫至室溫即製得產品。
全文摘要
本發明公開了一種外牆保溫阻燃材料及其製備方法，其特徵在於由可發泡性熱固性酚醛樹脂60-70，熱固性線性脲醛樹脂30－40，吐溫80 3－8，石英粉10－30，微粉氫氧化鋁10－15，4A沸石10－20，正戊烷5－12，濃硫酸2－6配製而成。本發明產品氧指數≥55%；吸水率≤2%(浸泡24小時)；導熱係數在0.02－0.029w/mk之間；產品穩定性、耐候性好；無毒無味，綠色環保。該產品是十分理想的防火、絕熱、節能、美觀的環保綠色保溫裝飾材料。產品通過國家防火建築材料質量監督檢驗中心檢測，製品燃燒性能達到GB8624－2006《建築材料及製品燃燒性能分級》標準A級。
文檔編號C04B26/12GK102942331SQ20121051964
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者文靖, 張祁偉, 劉德春 申請人:南充春飛納米晶矽技術有限公司