一種制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑施工技術(shù)、保溫技術(shù)和材料領(lǐng)域，特別是一種制造抗壓、抗翹曲、 憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著國(guó)家城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷的發(fā)展，到處是高樓林立，人們對(duì)民用住宅中室 內(nèi)、室外環(huán)境的舒適度追求，建筑節(jié)能作為節(jié)能中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，受到國(guó)家和社會(huì) 的廣泛關(guān)注，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能在建筑節(jié)能中占到了 30%~40%。隨著聚苯乙烯泡沫 (EPS)、聚氨酯泡沫（PU)墻體保溫材料由于具有熱導(dǎo)熱率低、吸水性能小、電絕緣性能好， 隔音、防震、成型工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于公共與民用建筑以來(lái)，但許多地方使 用保溫泡沫材料綜合防火性能不達(dá)標(biāo)，發(fā)生了觸目驚心的重大火災(zāi)多起：、墻面保溫層大 面積墜落事故也時(shí)有發(fā)生，墻面保溫層火災(zāi)、墜落慘劇逐年上升，造成生命財(cái)產(chǎn)巨大損失， 已引起國(guó)家和社會(huì)的高度重視和廣泛關(guān)注。
[0003] 外墻重大火災(zāi)的發(fā)生，其主要因素之一是使用了易燃的EPS或PU墻體保溫材料。， 受火后EPS或PU墻體保溫材料熔融、收縮，在面板和墻體之間形成一個(gè)空腔，產(chǎn)生煙囪效 應(yīng)，加速火焰的傳播蔓延和材板的塌陷。PS或泡沬芯材燃燒時(shí)產(chǎn)生大量高溫，同時(shí)釋放 大量黑煙和有毒氣體，使人室息中毒死亡。酚醛（PF)泡沫塑料不僅具有EPS泡沬、聚氨酯 泡沫塑料優(yōu)良的保溫性能，而且其優(yōu)異的阻燃性能、耐熱性能和低毒性能、隔聲等性能也是 其它有機(jī)保溫材料所不具有的，所以PF泡沫塑料是目前有機(jī)發(fā)泡材料中使用溫度最寬的 一種材料，其使用溫度在-196- 130°C，瞬時(shí)可耐+200°C溫度。在低溫甚至超低溫環(huán)境中使 用收縮小，不脆化，是深冷工程理想的絕熱材料，因而被廣泛應(yīng)用于賓館、醫(yī)院、高層建筑、 地鐵、機(jī)場(chǎng)等中央空調(diào)系統(tǒng)保溫；還適用于石油、化工、電力工業(yè)等領(lǐng)域管道、設(shè)備的絕熱保 溫；但PF泡沫塑料本身的力學(xué)性能較差，尤其是脆性大、易粉化，這一缺陷極大地限制了其 應(yīng)用，尤其作為建筑物外墻保溫的絕熱材料廣泛使用，致使外墻保溫必須等待建筑物主體 完成后，用鑲貼的工藝施工完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，并且在外室溫差變化較大時(shí)，保溫板易產(chǎn)生翹 曲，致使保溫層開(kāi)裂，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生外墻表層墜落。
[0004] 我國(guó)公安部曾經(jīng)發(fā)文規(guī)定自2011年3月15日起，對(duì)民用建筑外墻保溫材料消防 的監(jiān)管力度一切從嚴(yán)，并規(guī)定民用建筑在施工中外保溫材料要采用燃燒性能為A級(jí)的材 料。所以保溫材料的研發(fā)和墻體保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)將安全與節(jié)能，防火與保溫、防墻體保溫層 開(kāi)裂、墜落都放在首要位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法， 主要解決上述現(xiàn)有保溫泡沫材料所存在的缺陷和技術(shù)問(wèn)題，它綜合的集EPS、PF材料優(yōu)勢(shì) 和特性，以及將酚醛泡沫、EPS泡沬、硅溶膠、玻璃棉短纖維或礦物棉短纖維；防火性能好、 導(dǎo)熱系數(shù)低、熱穩(wěn)定性好、抗翹曲、抗腐蝕、抗粉化、防水、防濕、防霉高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)于一身。 用此方法制造的復(fù)合型保溫泡沫材料具有保溫泡沫材料綜合防火性能和保溫性能，同時(shí)保 溫泡沫板強(qiáng)度高、耐沖擊、抗翹曲、耐磨損、耐腐蝕、耐候性好、耐久性強(qiáng)、耐水性好、粉化掉 渣度度低、吸水率極小，能有效的防止因保溫泡沫翹曲，致使保溫層開(kāi)裂外墻表層墜落的現(xiàn) 象發(fā)生。在外墻保溫施工中，應(yīng)用于建筑工程中所需保溫的各個(gè)部位，施工簡(jiǎn)便易操作，可 適應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸多變的要求，在工廠可按要求澆注成各種型狀泡沬材料，現(xiàn)場(chǎng)拼接，可釘、割、 刨以及鉆孔，加工方便便捷，板材可以在制造過(guò)程中根據(jù)要求在其表面造型，可使保溫板表 面板達(dá)到光滑、平整、凹凸等的不同造型，也可與其它材料結(jié)合進(jìn)行裝飾，還可用作建筑工 程模板，滿足工程對(duì)建筑施工與環(huán)保的要求。同時(shí)由于該材料抗壓、抗翹曲、抗沖擊強(qiáng)度性 能提高，又使其在石化設(shè)備、管道、各業(yè)空調(diào)系統(tǒng)保溫、冷芷保溫等工業(yè)和軍工領(lǐng)域應(yīng)用范 圍，得以很大的提升和拓展。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：它是以酚醛 樹(shù)脂、硅溶膠、EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠體、玻璃棉短纖維或礦物棉短纖維為基礎(chǔ)材 料；由在酚醛樹(shù)脂中事先摻合均勻的包括發(fā)泡劑、玻璃棉或礦物棉纖維表面處理劑、表面活 性劑、阻燃劑、增韌劑、滲透劑、改性填充劑各種助劑按配比制作為總調(diào)液，在其中均勻的摻 合進(jìn)EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠體、玻璃棉短纖維或礦物棉短纖維、固化劑，發(fā)泡成型 的一種增強(qiáng)的硬質(zhì)復(fù)合泡沬材料；其中：硅溶膠在酚醛樹(shù)脂中加入重量比為< 8%，EPS泡 沬或改性后的EPS泡沬珠體在酚醛樹(shù)脂中加入重量比為< 5%，玻璃棉短纖維或礦物棉短 纖維在酚醛樹(shù)脂中加入重量比為<90%，玻璃棉或礦物棉纖維表面處理劑在酚醛樹(shù)脂中加 入重量比為0. 5 - 1. 5%，發(fā)泡劑在酚醛樹(shù)脂中重量比為10 - 13%，表面活性劑在酚醛樹(shù) 脂中加入重量比為2 - 4%，阻燃劑在酚醛樹(shù)脂中加入重量比為1 一 3%，增韌劑在酚醛樹(shù) 脂中加入重量比為2 - 8%，滲透劑在酚醛樹(shù)脂中加入重量比為3 - 6%，改性填充劑在酚 醛樹(shù)脂中加入重量比為2 - 8%，固化劑在酸醛樹(shù)脂中加入重量比為7 - 9%。
[0008] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該酚醛樹(shù) 脂為熱固性酚醛發(fā)泡樹(shù)脂膠，樹(shù)脂固含量為35-86%，樹(shù)脂粘度500 - 8500111?&.8/25°(：;用 對(duì)甲基苯磺酰胺6 %水溶液，調(diào)節(jié)膠液pH值至7 - 8。
[0009] 所述的的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該硅溶 膠的粒徑為25~30nm，Si02質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，pH值為9~10。
[0010]所述的的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該EPS泡沬或改性后的EPS泡沬珠體的粒度<26目，固含量為1. 5-12. 1%;其中，EPS泡沬珠體是 采用常規(guī)的含有發(fā)泡劑的聚苯乙烯珠粒；改性后的EPS泡沬珠體是為適應(yīng)更高的阻燃性要 求，采用氧化石墨作為阻燃型包覆劑，包覆在常規(guī)預(yù)發(fā)泡的聚苯乙烯珠粒表面的改性可發(fā) 性聚苯乙烯珠粒，改性后的EPS泡沬珠體的氧指數(shù)彡30%，導(dǎo)熱系數(shù)0. 0256W·m1·K^
[0011] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該玻璃棉 纖維是用離心方法生產(chǎn)的玻璃棉，或該礦物棉纖維是火焰方法生產(chǎn)的礦物棉，玻璃棉纖維 或礦物棉纖維經(jīng)機(jī)械粉碎為長(zhǎng)度約2-12mm纖維。
[0012] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該玻璃 棉或礦物棉纖維表面處理劑為有機(jī)娃偶聯(lián)劑；該有機(jī)娃偶聯(lián)劑為乙烯基二乙氧基硅烷、 γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。
[0013] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該發(fā)泡劑 是二氧化碳、雙氧水、異戊烷、正戊烷、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或多種。
[0014] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該表面活 性劑是吐溫一 80、聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇400、聚乙二醇 2000、聚丙烯酰胺、聚環(huán)氧乙烷山梨糖醇脂肪酸酯中的一種或多種。
[0015] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該滲透劑 是甲醇、乙醇、乙二醇中的一種或多種。
[0016] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該增韌劑 是聚乙二醇、聚氧乙烯醚、鄰苯二甲酸二辛脂、磷酸三甲苯脂中的一種或多種。
[0017] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該阻燃劑 是三氧化二銻、二氰基酰胺、硫脲、氰尿酰胺中的一種或多種。
[0018] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該改性填 充劑是水合氫氧化鋁、高嶺土、粉煤灰中的一種或多種。
[0019] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：該固化劑 為無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸的復(fù)合使用，按照按重量比包括98%的硫酸12%、85%的磷酸12. 5%、 94%的對(duì)甲苯磺酸35 %、65 %的苯酚磺酸12. 5 %和28 %水所組成。
[0020] 所述的制造抗壓、抗翹曲、憎水、阻燃保溫泡沫材料的方法，其特征在于：將酚醛 樹(shù)脂按配方準(zhǔn)確稱取酚醛樹(shù)脂和發(fā)泡劑、硅溶膠液、玻璃棉或礦物棉纖維表面處理劑、表面 活性劑、阻燃劑、增韌劑、滲透劑，改性填充劑、按序依次加入攪拌式快速混合機(jī)中，