一種聚氨酯合成板及其應用的製作方法

2023-05-03 20:34:16 1

專利名稱:一種聚氨酯合成板及其應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於由兩層或更多層材料構成的絕熱、防水的板材技術領域：
，具體涉及一種聚氨酯合成板及其在建築節能中的應用。
背景技術：
隨著全球工業化進程和發展，能源危機日漸顯現，尤其是我國，嚴峻的能源形式和高出發達國家數倍的單位產值能源消耗凸現嚴重性，在我國的能源消耗中，建築能耗佔總能耗的40％以上。我國是世界上最大的建築市場，每年淨增建築量近20億平方米，建築節能必然且已經成為我國節能的重點。我國已發布對建築節能強制實行50％，推廣應用65％的標準，今後此標準還將進一步提高，在十一五期間新建築要嚴格執行節能標準，現有建築要逐步實施節能改造。
隨著建築節能標準的提高，保溫系統材料的選擇和保溫體系的應用成為重點。作為建築節能保溫應用先鋒的保溫漿料做法因為較低的導熱係數和施工質量難以保證，目前已被淘汰，現有的建築保溫市場由發泡聚苯乙烯板佔領主導地位，但是，因為其導熱係數較大(是聚氨酯產品的兩倍以上)、生產熟化期較長(需在生產工廠陳化42天以上)等問題，在應用中又因其厚度過大(需≥7cm)，造成建築外圍護系統安全性、穩定性等均有不利影響，同樣也在建築節能標準提高後其市場應用前景和在建築節能應用方面受到了限制。而聚氨酯產品因其優異的保溫性能(目前已知保溫材料中最低的導熱係數)、較低的吸水率、抗壓強度等特質，可以以較低的厚度達到保溫、防潮、防水等多位一體的效果滿足建築節能要求，因此其在建築節能上得到越來越廣泛的應用。
聚氨酯保溫材料目前在建築節能的保溫應用技術主要是噴塗法，施工原理是利用專用設備將異氰酸酯(俗稱黑料)和聚醚多元醇(俗稱白料)按一定比例從噴槍口噴出後瞬間均勻混合，噴塗到牆體上之後迅速發泡，在牆體基層上形成無接縫的聚氨酯體保溫防水層。
公告號為CN1177115C的中國專利公開了一種聚氨酯外保溫牆體，其特徵在於在牆體基層塗刷一層聚氨酯底漆，在聚氨酯底漆上外掛一層經緯方格線，在經緯方格線中現場噴塗聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層，保溫層外是輕質抹面砂漿找平層、找平層外再抹聚合物抗裂砂漿，並壓入耐鹼玻纖網格布，飾面層是柔性耐水膩子、平壁狀塗料或浮雕塗料。
由於建築物外牆垂直設置的特性，聚氨酯採用噴塗做法需要使用專用的外牆噴塗材料，對噴塗料分層粘結性、防水性等材料的要求和施工作業的圍護、噴塗方式等工藝的要求均有更高的標準。噴塗施工存在噴塗後各層密度不一致的問題，直接或間接影響了系統安全性能；噴塗過程中材料浪費較嚴重，造成成本居高不下，由於噴塗過程中噴槍距離牆面較遠(500～900mm)，風力超過3級就會造成噴塗材料四處飄散，汙染環境，另外噴塗作業後表面很難達到平整因此需要人工找平，保溫層表面不能採用重質砂漿抹面以防止砂漿自重拉傷泡沫，而且保溫層表面需要做抗裂砂漿複合網格布抹面處理，以作為保溫層的外保護層作用，噴塗作業受到環境和天氣影響非常嚴重，種種不利因素，均不利於聚氨酯建築保溫節能技術的深入推廣。
按照行業標準JGJ144-2004《外牆外保溫工程技術規程》的要求，對於具有薄抹面層的系統，保護層厚度應不小於3mm並且不宜大於6mm。對於具有厚抹面層的系統，厚抹面層厚度應為25mm至30mm。但是由於噴塗聚氨酯層的表面平整度，雖人工修整，但仍然達不到薄抹面的要求，而厚抹灰帶來的直接後果就是抹灰層重量超標，容易拉傷破壞保溫層。

發明內容本發明針對現有技術中存在的問題，提供了一種新型的聚氨酯合成板，具有保溫、防水、阻燃的作用，應用於建築節能施工，具有施工操作簡便、工序少，一次成型的特點；且本發明的板材安裝後可以無板縫也可以有板縫，施工過程無汙染。
本發明具體採用如下的技術方案一種聚氨酯合成板，從裡到外依次由界面層、聚氨酯保溫層、專用板構成，其特徵在於，所述的專用板為所述的專用板是水泥基或矽鈣質的添加有石棉類或非石棉類無機纖維、矽質材料的中、高密度壓力型板材或非壓力型板材，所述的專用板厚度為4～12mm；所述的界面層材料與聚氨酯保溫層表面的粘結強度≥100kpa。
所述的專用板是纖維水泥壓力板、FC板、纖維水泥板、無機纖維增強平板、矽酸鈣板的一種。
所述聚氨酯合成板由工廠化預製加工或施工現場加工而成，製法包括下列步驟使用專用設備採取噴塗或澆注的方法將聚氨酯原料混合併在專用板表面發泡成型或使用成品聚氨酯板材利用膠粘劑使其與專用板複合在一起，發泡過程控制聚氨酯保溫層成型後的表面平整度和厚度，如有偏差，採取機械切割或人工裁切、削磨的方式進行修整，清理後在聚氨酯保溫層表面使用塗刷或噴塗的方式附加界面層，最終在各層乾燥並達到各層材料性能指標後經修整成型為聚氨酯合成板。
本發明的板材待泡沫穩定後修整合成保溫板邊角，使其成品尺寸符合標準規格(可根據訂單直接加工裁切成所需規格尺寸，也可以施工現場加工)，然後打包運輸至施工現場，按照操作規程施工作業，並在工程結束後成為建築節能應用的保溫體系。
所述的界面層可以是雙組分材料或單組分材料，市場流通的雙組分或單組分界面處理劑與聚氨酯表面粘結強度符合大於100kpa指標的均可以作為界面處理材料，界面層是為了更好的解決聚氨酯與聚合物粘結砂漿或粘結膠水之間的粘結效果。
所述的聚氨酯保溫層是由石油類聚醚多元醇或/和植物類聚醚多元醇與多異氰酸酯反應而成的硬質聚氨酯泡沫。
一般來說，使用澆注或噴塗的方式成型的聚氨酯表面有一層光滑的自結皮，如果不處理掉自結皮或不在自結皮上附加界面處理有可能造成聚氨酯合成板與建築基牆粘結不良的問題，而去除自結皮增加了工藝步驟和成本，因此本發明的界面層對改善粘結效果會起到很好的作用。
但是，在某些實際情況下，也可以省略界面層。
例如利用膠粘劑也可以達到粘結的目的或者採取了去皮工藝或切割的板材表面不會很光滑也可以使用砂漿達到粘結的目的。
一種聚氨酯合成板在建築節能施工中的應用，其特徵在於，包括下列步驟1)工廠化或施工現場預製加工聚氨酯合成板；2)建築基層的預處理、水泥砂漿找平(必要時)；3)根據建築投影尺寸製作聚氨酯合成板放樣布板圖，並放樣至建築基層，按照布板圖工廠化或現場裁切加工非標準聚氨酯合成板；4)在聚氨酯合成板界面防水層一面採取點粘法或條粘法抹聚合物粘結砂漿或其他粘結材料(例如具有粘結作用的膠水)，按照錯縫拼接的方式依據建築基層放樣位置安裝聚氨酯合成板；5)粘結砂漿或粘結膠水固化後在合成保溫板上鑽孔，孔深至建築基層內，安裝塑料膨脹螺栓(輔助加固措施)；6)安裝完畢，在拼板板縫處灌注聚氨酯，使其與聚氨酯合成板融為一體；當拼板板縫小於1mm，則省略板縫灌注聚氨酯步驟；7)板縫使用纖維網格布粘結遮蓋；8)聚氨酯合成板表面修整清理後直接進行塗料、面磚或其他飾面處理。
本發明也可以採用澆注法將聚氨酯專用板粘結在建築基層，具體採用下述步驟1)安裝聚氨酯合成板，並在聚氨酯合成板與建築基層之間預留空隙；2)在預留的空隙內澆注有粘結材料，使合成板與建築基層成為一體，所述的粘結材料是聚氨酯、粘結膠水的一種。
本發明還可以採用幹掛法將聚氨酯專用板釘掛在建築基層，具體採用下述步驟1)在建築基層安裝龍骨；2)採用膨脹錨固栓或鉚釘將聚氨酯合成板固定在龍骨上；3)勾縫處理。
本發明具有如下有益的效果1)本發明的聚氨酯合成板已經經過抗滲處理，再加上聚氨酯本身具良好的保溫、防水性能，因此板材整體具備保溫防水的特點；2)本發明所使用的專用板防火阻燃，聚氨酯層亦可以達到B2級以上的防火標準，因此合成板能夠達到建築防火等級要求；3)本發明的聚氨酯合成板各層粘結強度高，整體變形小，穩定性好，可以滿足建築圍護結構保溫系統的各項性能要求，其外表面可以直接刮膩子、刷塗料或貼面磚等外飾面施工；4)本發明的聚氨酯合成板應用於建築節能施工，其施工簡單、周期短，大大減少了工藝步驟，消除了薄抹灰工藝帶來的施工難度，降低了人工及材料消耗，且施工過程可以免除現場噴塗施工帶來的汙染。
5)本發明的產品是工廠化將界面層、保溫層、保護層一體化成型的，其保護層採用特殊材質的板材，厚度只有4-12mm，但板材整體具有較強的抗衝擊性。
6)本發明進一步可採用植物類聚醚多元醇聚氨酯，更加環保。
圖1是本發明實施例聚氨酯合成板在在建築圍護中牆體的剖面示意圖；圖2是本發明實施例牆體錯縫拼接的示意圖；圖3是現有技術聚氨酯噴塗法在建築圍護中牆體的剖面示意圖。
具體實施方式圖中，1是基層牆體，2是水泥砂漿找平層，3是界面層，4是聚氨酯保溫層，5是專用板層，6是飾面層；2-1是聚氨酯合成板；3-1是基層牆體，3-2是聚氨酯底漆層，3-3是聚氨酯泡沫保溫層，3-4是界面層，3-5是找平層，3-6是耐鹼玻纖網格布，3-7是輕質抹面砂漿，3-8是飾面層。
實施例11)採用的原料異氰酸酯、植物類聚醚多元醇或/和石油類聚醚多元醇、纖維水泥板、塑料膨脹螺栓、耐鹼玻璃纖維網格布及自粘帶、抗裂粘結砂漿、抗裂抹面砂漿、界面材料。
以上原料皆市售商品，其中，纖維水泥加壓板也可以採用纖維水泥壓力板、FC板、纖維水泥板、無機纖維增強平板、矽酸鈣板等水泥基或矽鈣質的材料製成的板材代替。專用板的厚度為4-12mm。本發明所述的專用板符合行業標準J/CT412-1991、J/CT564-1994、J/CT626-1996、J/CT671-1997。
2)聚氨酯合成板的製備使用專用設備(市售商品)採取噴塗或澆注的方法將聚氨酯原料混合併在專用板表面發泡成型，發泡過程控制聚氨酯保溫層成型後的表面平整度和厚度，如有偏差，採取機械切割或人工裁切、削磨的方式進行修整，清理後在聚氨酯保溫層表面使用塗刷或噴塗的方式附加界面防水層，最終在各層乾燥後並達到強度後經修整成型聚氨酯合成板。
3)聚氨酯合成板在建築節能保溫防水工程施工中的應用(如圖1、2所示)a、工廠化或施工現場預製加工標準規格尺寸聚氨酯合成板長×寬×厚＝2400×1200×4～12(單位mm)和長×寬×厚＝1200×600×4～12(單位mm)，其他特殊規格也可定製加工；b.建築基層的預處理、水泥砂漿找平(必要時)；c.根據建築投影尺寸製作聚氨酯合成板放樣布板圖，並放樣至建築基層，按照布板圖工廠化或現場裁切加工非標準尺寸聚氨酯合成板；d.在聚氨酯合成板界面防水層一面採取點粘法或條粘法抹聚合物粘結砂漿，按照錯縫拼接的方式(如圖2)依據建築基層放樣位置安裝聚氨酯合成板，使用基準線或控制靠尺揉動合成板使其專用板安裝後尺寸滿足建築的垂直度、水平度要求；e.粘結砂漿或粘結膠水固化後在合成保溫板上鑽孔，孔深至建築基層內，安裝塑料膨脹螺栓；安裝完畢，在拼板板縫處灌注聚氨酯，使其與聚氨酯合成板融為一體；f.板縫使用纖維網格布粘結遮蓋；聚氨酯合成板表面修整清理後直接進行塗料、面磚或其他飾面處理。
對比例如圖3所示現有技術的聚氨酯保溫牆體是在基層3-1粘接一層聚氨酯底漆3-2，在聚氨酯底漆上外掛一層經緯方格線3-9，然後現場噴塗的聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層3-3，保溫層外是界面層3-4，找平層是輕質抹面砂漿3-5找平、並抹聚合物抗裂砂漿或輕質抹面砂漿3-7壓入耐鹼玻纖網格布3-6。
現場噴塗的聚氨酯在外牆施工的步驟如下a、基層牆體3-1應乾燥、平整、順直、清潔要求，基層牆體3-1的平整度不符合要求時，凸起、空鼓和疏鬆的部位應剔除後用1∶3水泥砂漿找平，乾燥(其含水率應小於8％)，各種管線固定件安裝到位。
b、採用專用的噴塗機將硬泡聚氨酯均勻地噴塗於牆面之上；施工噴塗可多遍完成，每次噴塗厚度宜控制在1cm之內。對大陽角、大陰角或窗口進行保溫作業時，應預先由下向上用保溫砂漿抹出陰陽角護角。
c.當日的施工作業面必須當日連續噴塗施工完畢，養護24小時以上。
d.硬泡聚氨酯保溫層噴塗20min後用裁紙刀、手鋸、電動磨削器等工具開始清理、修整遮擋、保護部位以及超過垂線控制厚度的突出部分。專用的硬泡聚氨酯保溫層噴塗4小時之內做界面防水材料處理，界面砂漿可用滾子或刷子或噴塗機均勻地塗於硬泡聚氨酯保溫層上。
e.吊找平層垂直控制線、窗套線，按設計厚度用聚苯板塊或抹面聚合物抗裂砂漿作標準厚度貼餅、衝筋。
f.抗裂聚合物砂漿保護層(1)抹聚合物抗裂砂漿，鋪壓耐鹼玻纖網格布。耐鹼玻纖網格布按樓層間尺寸事先裁好，抹抗裂砂漿時，將3-4mm厚抗裂砂漿均勻地抹在保溫層表面，立即將裁好的耐鹼網格布用鐵抹子壓入抗裂砂漿內。相鄰網格布之間搭接寬度不應小於50mm，並不得使網格布皺褶、空鼓、翹邊。首層應鋪貼雙層網格布，第一層鋪貼加強型網格布，加強型網格布應對接，然後進行第二層普通網格布的鋪貼，兩層網格布之間抗裂砂漿必須飽滿。其餘樓層陽角處兩側網格布雙向繞角相互搭接，各側搭接寬度不小於150mm。門窗洞口四角應增加200mm×300mm的附加網格布，鋪貼方向45°。(2)刮柔性耐水膩子應在抗裂防護層乾燥後施工，做到平整光潔。(3)宜在柔性耐水膩子之後施工彈性塗料。(4)射釘錨固深度不得小於25mm，塑料漲栓錨固深度不得小於25mm。(5)為避免普通水泥砂漿剛性過大造成應力變化、瓷磚開裂，宜採用專用瓷磚粘結砂漿和彈性瓷磚填縫劑勾縫。
g.批嵌聚合物抗裂砂漿3-6mm厚並內設網格布，批嵌分二次完成，養護48小時以上可進行外飾施工。
實施例2聚氨酯合成板在建築節能保溫防水工程施工中的應用中，採用澆築法將聚氨酯專用板粘結在建築基層1)安裝聚氨酯合成板，並在聚氨酯合成板與建築基層之間預留空隙；2)在預留的空隙內澆注有粘結材料，使合成板與建築基層成為一體。其餘同實施例1。
實施例3按照布板圖工廠化或現場裁切加工非標準尺寸聚氨酯合成板，並放樣至建築基層面層，採用粘結法或者澆注法，並按照錯縫拼接的方式依據建築基層放樣位置安裝聚氨酯合成板，板縫小於1mm，則省略板縫中澆注聚氨酯步驟，其餘同實施例1或者2。
實施例4在建築基層安裝鋼製、木質或其他材質龍骨，採用膨脹錨固栓或鉚釘將聚氨酯合成板固定在龍骨上，然後對板縫進行勾縫處理。聚氨酯合成牆板的製法同實施例1。
實施例5聚氨酯板省略了界面層，按照下列步驟工廠化預製或者現場製備採取噴塗或澆注的方法將聚氨酯原料在專用板表面發泡成型，或使用成品聚氨酯板材利用膠粘劑使其與專用板複合在一起，然後清理聚氨酯保溫層表面，各層乾燥並達到材料性能指標後經修整成型為聚氨酯合成板。其餘與實施例1相同。
權利要求
1.一種聚氨酯合成板，從裡到外依次由界面層、聚氨酯保溫層、專用板構成，其特徵在於，所述的專用板是水泥基或矽鈣質的添加有石棉類或非石棉類無機纖維、矽質材料的中、高密度壓力型板材或非壓力型板材，所述的專用板厚度為4～12mm；所述的界面層材料與聚氨酯保溫層表面的粘結強度≥100kpa。
2.根據權利要求
1所述的聚氨酯合成板，其特徵在於，所述的專用板是纖維水泥壓力板、FC板、纖維水泥板、無機纖維增強平板、矽酸鈣板的一種。
3.根據權利要求
1所述的聚氨酯合成板，其特徵在於，所述聚氨酯合成板由工廠化預製加工或施工現場加工而成。
4.根據權利要求
3所述的聚氨酯合成板，其特徵在於，所述聚氨酯合成板的製法包括下列步驟採取噴塗或澆注的方法將聚氨酯原料在專用板表面發泡成型或使用成品聚氨酯板材利用膠粘劑使其與專用板複合在一起，清理聚氨酯保溫層表面，使用塗刷或噴塗的方式附加界面層，乾燥後經修整成型為聚氨酯合成板。
5.根據權利要求
1所述的聚氨酯合成板，其特徵在於，所述的聚氨酯保溫層是由石油類聚醚多元醇或/和植物類聚醚多元醇與多異氰酸酯反應而成的硬質聚氨酯泡沫。
6.根據權利要求
1至5任一項所述的聚氨酯合成板，其特徵在於，省略界面層。
7.一種聚氨酯合成板在建築節能施工中的應用，其特徵在於，包括下列步驟1)預製加工聚氨酯合成板；2)建築基層的預處理、水泥砂漿找平；3)根據建築投影尺寸製作聚氨酯合成板放樣布板圖，並放樣至建築基層，按照布板圖工廠化或現場裁切加工非標準長寬尺寸聚氨酯合成板；4)採取點粘法或條粘法抹聚合物粘結砂漿或塗抹粘結膠水的方式，按照錯縫拼接的方式依據建築基層放樣位置安裝聚氨酯合成板；5)粘結砂漿或粘結膠水固化後在合成保溫板上鑽孔，孔深至建築基層內，安裝塑料膨脹螺栓這種輔助錨固措施的固定件；6)安裝完畢，在拼板板縫處灌注聚氨酯，使其與聚氨酯合成板融為一體；7)板縫使用纖維網格布粘結遮蓋；8)聚氨酯合成板表面修整清理後直接進行塗料、面磚或其他飾面處理。
8.根據權利要求
7所述的聚氨酯合成板在建築節能施工中的應用，其特徵在於，採用澆注法將聚氨酯專用板粘結在建築基層，具體採用下述步驟1)安裝聚氨酯合成板，並在聚氨酯合成板與建築基層之間預留空隙；2)在預留的空隙內澆注有粘結材料，使合成板與建築基層成為一體；所述的粘結材料是聚氨酯、粘結膠水的一種。
9.根據權利要求
7所述的聚氨酯合成板在建築節能施工中的應用，其特徵在於，採用幹掛法將聚氨酯合成板釘掛在建築基層，具體採用下述步驟1)在建築基層安裝龍骨；2)採用膨脹錨固栓或鉚釘將聚氨酯合成板固定在龍骨上；3)勾縫處理。
10.根據權利要求
8、9或10所述的聚氨酯合成板在建築節能施工中的應用，其特徵在於，當拼板板縫小於1mm，省略板縫灌注聚氨酯步驟。
專利摘要
一種聚氨酯合成板，屬於由兩層或更多層材料構成的絕熱、防水的板材技術領域：
，從裡到外依次由界面層、聚氨酯保溫層、專用板構成，其特徵在於，所述的專用板是水泥基或矽鈣質的添加有石棉類或非石棉類無機纖維、矽質材料的中、高密度壓力型板材或非壓力型板材；所述的界面層材料與聚氨酯保溫層表面的粘結強度≥100kpa。本發明的聚氨酯合成板，具有保溫、防水、阻燃的作用，應用於建築節能，具有施工操作簡便、工序少，一次成型的特點；且本發明的板材安裝後可以無板縫也可以有板縫，施工過程無汙染。
文檔編號E04F13/00GK1995649SQ200610166300
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月25日
發明者秦宇, 張少偉 申請人:青島瑞易通建設工程有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan