無機改性聚苯板的製作方法
2023-07-27 23:52:21 1
無機改性聚苯板的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種無機改性聚苯板，包括固定連接於一體的若干個粒度為2~5mm的聚苯乙烯顆粒和裹覆在所述聚苯乙烯顆粒上的防火材料，所述聚苯乙烯顆粒與所述防火材料的重量比為1:7~1:11，所述防火材料按重量份數計包括：水玻璃或者矽溶膠60~80份；輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土15~25份；絮凝劑1~2份；表面活性劑0.5~1.5份；二氧化碳4~5份；所述輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土的粒度為10000~15000目，這種無機改性聚苯板的聚苯乙烯顆粒遇火表面炭化結晶，無熔融滴落現象；無縱、橫向明火蔓延，離火即自熄；無陰燃，無燃屑掉落。
【專利說明】無機改性聚苯板
【技術領域】
[0001]本發明涉及建築物保溫【技術領域】，尤其涉及一種無機改性聚苯板。
【背景技術】
[0002]目前市面上的建築物保溫材料包括聚苯板、酚醛板、硬泡複合聚氨酯板、巖棉、保溫砂漿、發泡水泥板，其中酚醛板雖然保溫性能較好、防火性能高，但技術還不成熟，還存在吸水率偏高等問題尚未解決，短期內難以推廣應用；硬泡複合聚氨酯板的燃燒性能指標只能達到GB8624-2012《建築材料及製品燃燒性能分級》的B1級，而且技術門檻較高，一般企業難以達到產品生產的要求，導致產品價格很高，大大增加建造成本；而巖棉、保溫砂漿、發泡水泥板則均存在吸水率較高的問題，這 些保溫材料吸水後導熱係數有所上升，導致保溫性能降低，而且容重增加，容易發生與牆體分離、高空墜落等安全事故。
[0003]聚苯板全稱聚苯乙烯泡沫板，簡稱為EPS板，是由含有揮發性液體發泡劑的可發性聚苯乙烯顆粒，經加熱預發後在模具中加熱成型的具有微細閉孔結構的白色固體。EPS板能有效保護牆體、強度高、耐久長、保溫性能良好，而且造價低、施工簡單，維修方便，因此它作為一種性能良好的保溫材料被廣泛應用在牆體保溫系統中。但是傳統的EPS板的防火性能較差，屬於易燃材料，遇火立即溶化、收縮、流淌，火災蔓延速度快，過火面積大；EPS板在燃燒過程中會產生大量的有毒氣體和煙霧，據統計，近八成的傷亡是因建築材料燃燒釋放的有毒氣體和濃煙所致，嚴重影響逃生者的生還機率，增加救援難度，而且毒氣和濃煙也會嚴重汙染環境。因此，傳統的EPS板就好比在建築物上覆蓋上了一層燃料，一旦發生火災，會進一步加劇火勢。
[0004]為了提高ESP板的防火性，一種方法是通過加入阻燃劑來實現，但是阻燃劑揮發較快，時間一長，EPS板的阻燃性會嚴重下降；還有一種提高防火性能的方法，例如申請號為201110176436.2的中國專利《聚苯乙烯防火材料及其製備方法》，其中公開了一種聚苯乙烯防火材料，包括聚苯乙烯泡沫顆粒和固化所述聚苯乙烯泡沫顆粒的混合填充料，所述混合填充料的組分及重量份數關係為:100份快硬性水泥、1-25份減水劑、1-25份膨脹劑、1-25份養護劑、1-25份催化劑和f 25份粘接劑，所述混合填充料與聚苯乙烯泡沫顆粒的重量配比關係
1:0.02^1:0.05。這種聚苯乙烯防火材料雖然在防火性能上有了顯著提高，但其中水泥所佔比例過高，導致保溫性能嚴重下降，容重增加數倍，吸水性也較傳統的EPS板提高很多，將這種聚苯乙烯防火材料使用在建築物的外牆保溫系統中，既達不到節能環保的要求，也存受到風力作用就與牆體分離、高空墜落的安全隱患。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:為了解決傳統的EPS板易燃，燃燒產生毒氣和濃煙的問題，以及針對目前現有的防火型EPS板雖然防火性能有所提高，但在保溫性能、容重和吸水性等方面表現較差的情況進行改進，本發明提供了一種無機改性聚苯板通過裹覆在聚苯乙烯顆粒將易燃的聚苯乙烯與空氣隔絕，阻止其燃燒來解決上述問題。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種無機改性聚苯板，包括固定連接於一體的若干個粒度為2~5mm的聚苯乙烯顆粒和裹覆在所述聚苯乙烯顆粒上的防火材料，所述聚苯乙烯顆粒與所述防火材料的重量比為1:7~1:11，所述防火材料按重量份數計包括:
水玻璃或者矽溶膠60-80份；
輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土 15~25份；
絮凝劑1~2份；
表面活性劑0.5~1.5份；
二氧化碳4~5份；
所述輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土的粒度為10000-15000目。
[0007]具體的，所述無機改性聚苯板的容重為150(Tl800N/m3。
[0008]作為優選，所述聚苯乙烯顆粒的粒度為4mm。
[0009]作為優選，所述聚苯乙烯顆粒與所述防火材料的重量比為1:11。
[0010]作為優選，所述絮凝劑為聚丙烯醯胺。
[0011]作為優選，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉。
[0012]本發明的有益效果是，聚苯乙烯泡沫遇到明火則軟化、熔融、收縮和滴落，在空中和地面形成流竄火和流淌火，同時釋放大量熱量、黑煙和毒性氣體產物，而在火災中，保溫材料必定會接觸到明火，那麼阻止聚苯乙烯泡沫燃燒的關鍵就在於如何將其與空氣隔離，而這種無機改性聚苯板正是根據這一點，在聚苯乙烯顆粒上裹覆一層防火材料，在聚苯乙烯顆粒周圍形成隔絕空氣的隔離罩，而防火材料遇到明火受熱後部分組分蒸發並帶走大量熱，剩下組分炭化結晶形成骨架，在一定時間保證這種無機改性聚苯板的完整性，徹底解決聚苯乙烯顆粒遇火易燃的缺陷，增強物理性能；這種無機改性聚苯板的聚苯乙烯顆粒遇火表面炭化結晶，無熔融滴落現象；無縱、橫向明火蔓延，離火即自熄；無陰燃，無燃屑掉落，有效阻絕火焰和高熱向內傳導，整體結構完整，無收縮、坍塌；無有毒氣體和黑煙產生；在保證保溫性能的同時，有效提高防火性；而且容重低，不易脫落；聚苯乙烯顆粒之間由於防火材料的存在，間隙比傳統的EPS板的閉孔結構要小很多，吸水性大大降低，有利於這種無機改性聚苯板的長期安全使用，杜絕安全隱患。
【具體實施方式】
[0013]
[0014]本發明提供了一種無機改性聚苯板，包括固定連接於一體的若干個粒度為2飛_的聚苯乙烯顆粒和裹覆在聚苯乙烯顆粒上的防火材料，聚苯乙烯顆粒與防火材料的重量比為1:7"!: 11,防火材料按重量份數計包括:
水玻璃或者矽溶膠60-80份；
輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土 15~25份；
絮凝劑1~2份；
表面活性劑0.5^1.5份；
二氧化碳4飛份；輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土的粒度為10000-15000目。
[0015]本發明提供了一種無機改性聚苯板，實際是一種無機改性聚苯板的配方，本發明為了提供一種具有優異防火性能，並且能保證良好的保溫性能、極低的吸水性、較低容重的無機改性聚苯板，將聚苯乙烯顆粒，水玻璃或者矽溶膠，輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土以及二氧化碳作為主要原料，配以絮凝劑和表面活性劑混合攪拌，然後倒入模具中加壓和固化，最後經過烘乾、脫模以及切割成型。本發明中將水玻璃或者矽溶膠這種無機材料作為防火材料的主體，耐火溫度能夠達到1400°C以上，具有極佳的防火性能；雖然現有防火保溫板中也有將水玻璃或矽溶膠加入防火材料中的，但它們對於水玻璃或矽溶膠的認識和利用與本發明有著本質區別:第一，在一些防火保溫板中，防火材料的主體大多是氧化鎂或者氫氧化鋁，它們的耐火溫度最高只有800°C左右，而這些防火材料中的水玻璃或矽溶膠是作為一種粘結劑來使用，能夠幫助聚苯乙烯顆粒更好的粘連，提高結構強度；第二，還有一些防火保溫板中，雖然在配方中也加入了較多量的無機矽酸鹽和碳酸鹽作為防火材料的主體，但是這些產品存在嚴重缺陷，因為這些防火保溫板的發明人只是了解無機矽酸鹽具有良好的防火性能，而盲目的將它們加入到防火材料中，實際上，就像本發明的無機改性聚苯板不僅要充分發揮水玻璃或矽溶膠這種無機材料的防火性能，而且如何令水玻璃或矽溶膠快速固化，固化後具有穩定的性質，如何保證固化後板體具有較高結構強度和聚苯乙烯顆粒間的結合力度的前提下，儘量減少防火材料的加入量，這些正是本發明著重所要解決的技術問題，也是在配方中加入二氧化碳和對輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土的粒度作出限定的原因。
[0016]聚丙烯醯胺是本發明中採用的一種絮凝劑，它為水溶性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，在本發明中增強了防火材料的絮凝性和粘合性，從而增強聚苯乙烯顆粒之間的凝聚力，聚苯乙烯顆粒之間凝結更加緊密，從而可以儘可能減少這種無機改性聚苯板中的空隙，達到降低吸水性的目的，結構強度也得到提高；另外，聚丙烯醯胺還具有良好的粘合性，進一步加強了這種無 機改性聚苯板的結構強度。
[0017]表面活性劑，本發明中採用的是十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉，具有良好的增溶性，以此來增強輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土的溶解性，使防火材料中各組分混合更加均勻，同時也提高了防火材料的滲透性，有利於防火材料均勻覆蓋於聚苯乙烯顆粒的表面，幫助防火材料充分發揮其防火性。
[0018]以下是本發明一種無機改性聚苯板的具體實施例:
實施例一
按照如下組分並按重量組分計量比例配製防火材料:
水玻璃60份；
粒度為10000目的輕質碳酸鈣15份；
聚丙烯醯胺1份；
十二烷基硫酸鈉0.5份；
二氧化碳4份；
將上述組分混合攪拌均勻，將重量為160kg的防火材料與重量為14kg、粒度為3mm的聚苯乙烯顆粒混合攪拌均勻後倒入模具中，經過加壓、固化，最後烘乾、脫模已經切割成型。檢測結果如表1所示。[0019]實施例二
按照如下組分並按重量組分計量比例配製防火材料:
水玻璃70份；
粒度為12500目的重質碳酸鈣20份；
聚丙烯醯胺1.5份；
十二烷基磺酸鈉1份；
二氧化碳4.5份；
將上述組分混合攪拌均勻，將重量為150kg的防火材料與重量為18kg、粒度為4mm的聚苯乙烯顆粒混合攪拌均勻後倒入模具中，經過加壓、固化，最後烘乾、脫模已經切割成型。檢測結果如表1所示。
[0020]實施例三
按照如下組分並按重量組分計量比例配製防火材料:
矽溶膠80份；
粒度為15000目的高嶺土 25份；
聚丙烯醯胺2份；
十二烷基硫酸鈉1.5份；
二氧化碳5份；
將上述組分混合攪拌均勻，將重量為140kg的防火材料與重量為22kg、粒度為5mm的聚苯乙烯顆粒混合攪拌均勻後倒入模具中，經過加壓、固化，最後烘乾、脫模已經切割成型。檢測結果如表1所示。
[0021]表1如下，為實施例一~三的性能檢測結果:
【權利要求】
1.一種無機改性聚苯板，其特徵在於:包括固定連接於一體的若干個粒度為2~5mm的聚苯乙烯顆粒和裹覆在所述聚苯乙烯顆粒上的防火材料，所述聚苯乙烯顆粒與所述防火材料的重量比為1:7~1:11，所述防火材料按重量份數計包括: 水玻璃或者矽溶膠60-80份； 輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土 15~25份； 絮凝劑1~2份； 表面活性劑0.5^1.5份； 二氧化碳4飛份； 所述輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣或者高嶺土的粒度為10000-15000目。
2.如權利要求1所述的無機改性聚苯板，其特徵在於:所述無機改性聚苯板的容重為150(Tl800N/m3。
3.如權利要求1所述的無機改性聚苯板，其特徵在於:所述聚苯乙烯顆粒的粒度為4mm ο
4.如權利要求1所述的無機改性聚苯板，其特徵在於:所述聚苯乙烯顆粒與所述防火材料的重量比為1:11。
5.如權利要求1所述的無機改性聚苯板，其特徵在於:所述絮凝劑為聚丙烯醯胺。
6.如權利要求1所述的無機改性聚苯板，其特徵在於:所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉。
【文檔編號】C04B14/28GK104018589SQ201410259812
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】李傳宏 申請人:凱盟節能建材科技江蘇有限公司