一種基於聚氨酯的高性能複合保溫材料的製作方法

2023-10-06 14:46:44 1

本發明涉及一種基於聚氨酯的高性能複合保溫材料。

背景技術：

發泡聚氨酯是一種公認的高端保溫材料，其優異的保溫性能深受歡迎，但是其燃燒性能等級目前只能做到B1級，在一些防火要求高的場合使用受到限制。其它類別的燃燒性能達到A級的產品，多為無機產品，其保溫性能又差強人意。市場需要一種兼顧保溫性能和燃燒性能的保溫材料。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，為了克服現有保溫材料的缺陷，提供一種兼顧保溫性能和燃燒性能的基於聚氨酯的高性能複合保溫材料。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種基於聚氨酯的高性能複合保溫材料，包括粘結料、發泡聚氨酯顆粒和輕質沙，三者配比為：粘結料1公斤:發泡聚氨酯顆粒1～9升:輕質沙0～4升。

進一步，所述粘結料為水泥基粘結料或石膏基粘結料。所述水泥基粘結料的組分為：水泥40～100，摻和料0～60。所述水泥可以是常見的矽酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥，也可以是鹼礦渣水泥、菱鎂水泥、氯氧鎂水泥、硫氧鎂水泥等非常規水泥。所述摻和料為公知的各種混凝土摻和料。所述石膏基粘結料為建築石膏。這些粘結料均為無機產品，本身完全不燃，有機的聚氨酯顆粒分散於其中，遇有火災時，無機粘結料將聚氨酯顆粒分隔開來，杜絕火勢蔓延，從而提高產品的防火性能至A級。

進一步，所述發泡聚氨酯顆粒，可以由回收的聚氨酯保溫材料粉碎而得，也可以通過發泡製造，直徑以20毫米以下為宜。發泡聚氨酯顆粒極低的導熱係數賦予成品良好的保溫性能。

進一步，所述輕質沙為珍珠巖、玻化微珠、陶沙、膨脹蛭石、漂珠、中空微珠等燃燒性能達到A級的輕質保溫顆粒，其粒徑要明顯小於發泡聚氨酯顆粒，以10毫米以下為宜。其作用在於填充發泡聚氨酯顆粒之間的空隙，改善材料的級配，提高強度，同時提高材料的防火性能，且不給材料的保溫性能帶來負面作用。

進一步，為改善材料的性能，可在配方中加入各種混凝土外加劑，外加劑的使用方法為公知技術；

在對強度要求較高的場合，則加入金屬網、纖維網、三維鋼絲網架或鋼筋增強，該增強方法為公知技術。

在高要求的外牆牆板中，可調整各組分的比例，並分多層多次澆築，形成性能更優的多層結構。

製備方法：

（1）將所述各組分原料按比例分別稱量好，投入攪拌機中，再加入水，均勻攪拌成流動性膏狀物；

（2）在振動平臺上按要求組裝模具，模具內壁塗上脫模劑；

（3）如有需要，將增強用金屬網、纖維網、鋼絲網架或鋼筋置入模腔中就位；

（4）將上述膏狀物澆築於模具中，振實，抹平；

（5）如有需要，再次將增強用金屬網、纖維網壓入，形成雙面金屬網、纖維網增強結構；

（6）加溫控溼養護，脫模；

（7）繼續養護至設計強度即可。

本發明之基於聚氨酯的高性能複合保溫材料，兼顧保溫性能和燃燒性能，在燃燒性達到A級的前提下，導熱係數可低至0.05 W/(m·K)。

本發明之基於聚氨酯的高性能複合保溫材料，可作建築保溫板或者保溫牆板用，適應範圍廣。本材料也可以按需要做成其它形狀，靈活地應用於其它領域。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

本實施例之基於聚氨酯的高性能複合保溫材料，包括粘結料、發泡聚氨酯顆粒和輕質沙，三者配比為：粘結料10公斤:發泡聚氨酯顆粒50升:輕質沙30升；其中，所述粘結料為52.5號硫鋁酸鹽水泥，所述輕質沙為玻化微珠。

製備方法：

（1）稱取52.5號硫鋁酸鹽水泥10kg，發泡聚氨酯顆粒50升，玻化微珠30升，投入攪拌機中，再加入水11kg，纖維素醚20g，攪拌均勻成膏狀物；

（2）在振動平臺組裝1200mm×600mm×40mm的敞口模具，模具內壁塗脫模劑；

（3）將膏狀物澆築於模腔中，開啟振動，振實，抹平；

（4）在40℃、飽和溼度下養護24小時，脫模；

（5）在自然溫度下灑水養護28天，即可。

本實施例所得的基於聚氨酯的高性能複合保溫材料可作為建築保溫板用，兼顧保溫性能和燃燒性能，燃燒性能至A級，導熱係數低至0.054W/(m·K)。

實施例2

本實施例之基於聚氨酯的高性能複合保溫材料，包括粘結料、發泡聚氨酯顆粒和輕質沙，三者配比為：粘結料150公斤:發泡聚氨酯顆粒300升:輕質沙80升；其中，所述粘結料為52.5號矽酸鹽水泥，所述輕質沙為陶沙。

製備方法：

（1）稱取52.5號矽酸鹽水泥150kg，發泡聚氨酯顆粒300升，陶沙80升，投入攪拌機中，再加入水56kg，聚羧酸減水劑1.5kg，攪拌均勻成流動性膏狀物；

（2）在振動平臺組裝2600mm（長）×600mm（寬）×100mm（深）的敞口模具，模具內壁塗脫模劑；

（3）將幅面為2600mm×600mm的耐鹼玻纖網置於模腔內；

（4）將膏狀物澆築於模腔中，開啟振動，振實，抹平；

（5）將另一張2600mm×600mm的耐鹼玻纖網置於抹平的表面，以抹子將其拍入其中，至埋入2毫米，再抹平；

（6）在60℃、飽和溼度下養護24小時，脫模；

（7）在自然溫度下灑水養護28天，即可。

本實施例所得的基於聚氨酯的高性能複合保溫材料可作為隔牆板用，兼顧保溫性能和燃燒性能，防火性能至A級，導熱係數為0.158W/(m·K)。

實施例3：多層澆築

本實施例之基於聚氨酯的高性能複合保溫材料，包括面層和芯層；

所述面層包括粘結料、發泡聚氨酯顆粒和輕質沙，三者配比為：粘結料300公斤:發泡聚氨酯顆粒300升:輕質沙300升；其中，所述粘結料為52.5號矽酸鹽水泥，所述輕質沙為玻化微珠；

所述芯層包括粘結料、發泡聚氨酯顆粒和輕質沙，三者配比為：粘結料200公斤:發泡聚氨酯顆粒1000升:輕質沙400升；其中，所述粘結料為52.5號矽酸鹽水泥，所述輕質沙為玻化微珠。

製備方法：

（1）稱取面層原料：52.5號矽酸鹽水泥300kg，發泡聚氨酯顆粒300升，玻化微珠300升，投入攪拌機中，再加入水90kg，聚羧酸減水劑4.5kg，攪拌均勻成流動性膏狀物；

（2）稱取芯層原料：52.5號矽酸鹽水泥200kg，發泡聚氨酯顆粒1000升，玻化微珠400升，投入攪拌機中，再加入水260kg，纖維素醚400克，攪拌均勻成流動性膏狀物；

（3）在振動平臺上組裝3000mm（長）×3000mm（寬）×200mm（深）的敞口模具，模具內壁塗脫模劑；

（4）將幅面為3000mm×3000mm×160mm的三維鋼絲網架置於模腔內居中就位；

（5）將面層的流動性膏狀物澆築於模腔中，攤開，開啟振動，振實，控制厚度為40mm；

（6）將芯層的流動性膏狀物澆築於模腔中，攤開，開啟振動，振實，控制厚度為120mm；

（7）再將面層的流動性膏狀物澆築於模腔中，澆滿，攤開，開啟振動，振實，抹平，與模具邊沿平齊；

（8）在60℃、飽和溼度下養護24小時，脫模；

（9）在自然溫度下灑水養護28天，即可。

本實施例所得的基於聚氨酯的高性能複合保溫材料可作為外牆板用，兼顧保溫性能和燃燒性能，防火性能至A級，傳熱係數低至0.554W/(m2·K)。