碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法。它是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）构成主体保温层，在其上、下二面皆复合结晶硅胶片（1、5）材层作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层与结晶硅胶片材之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层（2、4）作为防火隔热层。该复合板通过制作硅胶片材、调配纯聚异氰脲酸酯硬泡料组合料、制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板、对硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板进行碳化、结晶处理一系列工序，生产出的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板，不仅具有优秀的保温性能还具有不燃性、高硬度、高强度、防水抗渗性能以及质量轻、可任意切割的优点，为施工带来方便。

Carbonized and crystallized poly (urea acrylate) rigid foam thermal insulation composite board and manufacturing method thereof

The invention discloses a carbonized and crystalline poly (urea acrylate) hard foam insulation composite board and a manufacturing method thereof. It is made of pure polyisocyanurate foam layer (3) constitute the main insulation layer in the upper and lower two sides are composite crystalline silicon film (1, 5) material layer as a protective layer, in a pure polyisocyanurate rigid foam between the layer and the crystalline silica gel sheet containing pure poly isocyanurate ester hard bubble carbonization layer by local high temperature carbonization and the (2, 4) as the fire insulation layer. The composite plate made by silica gel sheet, the deployment of pure poly material combined material, making silica gel sheet polyisocyanurate rigid foam composite board, silica gel sheet of polyisocyanurate rigid foam composite plate by carbonation and crystallization processes through a series of processes of isocyanurate foam, carbonization, producing crystalline poly isocyanate urea ester hard foam insulation composite board, not only has excellent thermal insulation properties, but also has high hardness, high strength, impermeability and light weight, can be arbitrarily cut the advantages of non flammable, bring convenience for construction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑外墙保温节能材料，特别是一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板及其制作方法。
技术介绍
近几十年来，随着高层建筑因保温材料而引起的火灾的频发，国家对建筑物保温材料在燃烧性能上提出了更严格的要求。目前的聚氨酯硬泡保温复合板，在燃烧性能方面基本不能真正满足不燃级（A级）的要求。如：现有技术中公开的一种专利号为ZL98201157.1的硬泡聚氨酯泡沫防水保温隔热复合板，它是一种易燃保温材料；现有技术公开的专利号为ZL200510045579.4的硬泡聚氨酯复合保温板，它是由双面复合聚合物片材的硬泡聚氨酯板材，虽然在泡沫配方中添加了部分阻燃剂，但燃烧性能只能达到难燃级；现有技术中还公开了一种专利号为CN201220182398.1的一种整体复合防火保温板，其特征是在聚氨酯泡沫保温层的六个面用阻火材料包裹起来，虽然有一定的防火作用，但其中的主体材料聚氨酯泡沫保温层仍是易燃或难燃材料，无法达到不燃级（A级）的要求，而且该“防火保温板”在施工中，常常因板材尺寸不合适而进行切割，导致其切割面（聚氨酯泡沫）不具有防火性能，在施工中不免会造成火灾隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是想克服目前硬泡聚氨酯复合保温板在阻燃性能上存在的缺陷，提供一种保温性能与硬泡聚氨酯保温板一样的优秀，而阻燃性能可达到不燃A级要求的硬泡保温复合板----碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板，本专利技术同时还提供该硬泡保温复合板的制作方法。为实现本专利技术的上述目的所采用的技术方案是：一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层构成主体保温层，在其上、下两面皆复合结晶硅胶片材层作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层与结晶硅胶片材之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层作为防火隔热层。所述的结晶硅胶片材层是硅胶片材经局部高温微熔融结晶后而形成的。所述的硅胶片材是将玻璃毡或玻纤布浸涂硅溶胶后，经烘干而成。所述的碳化层即防火隔热层，是由部分纯聚异氰脲酸酯泡沫经高温碳化处理的碳化体和硅胶片材交融契合在纯聚异氰脲酸酯泡沫内经高温处理的“共同碳化、微熔结晶体”形成的碳化、微熔结晶混合体共同构成的。所述的共同碳化、微熔结晶体，是指纯聚异氰脲酸酯硬泡原料（黑、白料）在发泡时，因泡沫体所产生的压力使之渗入到部分硅胶片材内，并与之交融契合聚合固化后形成的混合体，再经过高温处理后，即形成共同碳化、微熔结晶体。所述的碳化是指纯聚异氰脲酸酯硬泡体在500℃左右的环境下的碳化。所述的微熔结晶是指硅胶片材的玻璃纤维及吸附在其上的二氧化硅纳米微粒在一定的温度（高于碳化温度低于二氧化硅熔点）下局部熔融：（1）在共同碳化、微熔结晶体的形成过程中，是通过二氧化硅纳米微粒的熔融体与纯聚异氰脲酸酯硬泡碳化体相结合，同时也与玻璃纤维（也是二氧化硅的一种结晶体）局部熔融结合，三者共同形成碳化、微熔结晶混合体的，其结构性能大大高于碳化层；（2）在结晶硅胶片材层的生成过程中，是通过二氧化硅纳米微粒的熔融体与玻璃毡或玻纤布的玻璃纤维间经熔融结晶而结合形成结晶硅胶片材层的，结晶硅胶片材的结构强度比硅胶片材大大提高。本专利技术的聚异氰脲酸酯硬泡的碳化层是纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的，它是纯聚异氰脲酸酯硬泡层外“不可燃”的防火隔热层，而结晶硅胶片材层是对聚异氰脲酸酯硬泡高温“碳化”时，在高温作用下硅胶片材局部熔融结晶后而形成的，它既是聚异氰脲酸酯硬泡外碳化层的保护层，也是“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”的保护层。一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的制作方法，其特征是按下列步骤进行的：（1）、制作硅胶片材：将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后在玻璃毡或玻纤布上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布烘干，制得硅胶片材，收卷备用；（2）、配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：①按重量份称取液体阻燃剂60-90份、匀泡剂4-8份、催化剂2-7份、发泡剂40-80份，按比例混合均匀，制成发泡组合料—白料，备用；②准备多异氰酸酯—黑料，备用；（3）、制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板：在聚氨酯连续发泡层压机上，以硅胶片材作为层压机的上、下复合材料，在其中间按黑料：白料=3～4:1的比例注入纯聚异氰脲酸酯硬泡混合料，在层压机的连续生产线上发泡的同时，制作成硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板；（4）、硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理：将硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板置入烘道内，在200℃-1800℃温度梯度下，在无氧条件下，经过20-60分钟的微熔融结晶以及碳化处理，当达到所需要求后，从烘道内退出，冷却后，即得到碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板。本专利技术的最佳实施例为：①所述的制作硅胶片材的方法为：将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后在20℃-30℃的环境下，在玻璃毡或玻纤布（厚度一般为0.5mm-20mm）上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布在30℃-50℃温度下，经过30-60分钟，使得硅溶胶逐渐凝胶，并在玻璃毡或玻纤布上形成胶体，再在70℃-80℃的条件下将胶体烘干，制得硅胶片材，收卷备用。采用本专利技术的方法所制得的硅胶片材，硅溶胶的凝胶体是以纳米级的二氧化硅微粒分散并吸附在玻璃毡或玻纤布中的玻璃纤维上，因此所制得的硅胶片材可以卷曲。二氧化硅微粒的大小是由硅溶胶水溶液浓度大小来控制的。②在硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的碳化、结晶处理步骤中，最好将硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板先置入温度梯度为120℃-250℃的前部烘道内，进行10分钟的有氧烘烤，并不断排除烘道内的可燃气体，接着再在200℃-1800℃的温度梯度下，在无氧条件下，经过20-60分钟的熔融结晶和碳化处理，逐渐使其碳化，使得聚异氰脲酸酯硬泡外含有一层碳化层，同时原来复合在聚异氰脲酸酯硬泡外的硅胶片材，形成了结晶硅胶片材层，从而制得碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板。在此过程中，硅胶片材中的纳米级微粒二氧化硅首先在较高的温度下开始熔融结晶，部分玻璃纤维也在高温下局部微熔结晶，这就大大提高了硅胶片材的强度。同时随着时间的延长，热量不断向与硅胶片材交融契合的纯聚异氰脲酸酯泡沫层传播，并逐渐使其碳化（约500℃左右开始碳化）、结晶，同时热量也向纯聚异氰脲酸酯泡沫传播，使之碳化，当纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化到设计所需的厚度时，即停止碳化，退出硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板，逐渐冷却后，最终制得具有高硬度、高强度、不燃的“碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡保温复合板”。由于硅胶片材和纯聚异氰脲酸酯泡沫的相交部分是相互交融契合的，所以在纯聚异氰脲酸酯泡沫碳化的同时，也对交融契合在一起的（玻纤布或玻璃毡的）玻璃纤维以及二氧化硅纳米微粒进行了熔融结晶，也即二氧化硅纳米微粒的熔融体，与纯聚异氰脲酸酯硬泡碳化体及玻璃纤维（也是二氧化硅的一种结晶体）局部熔融结合，三者共同形成碳化、微熔结晶混合体，这就更进一步提高了碳化层的强度，对碳化层起到很好的机械保护作用。碳化时间的长短，对硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）构成主体保温层，在其上、下两面皆复合有结晶硅胶片材层（1、5）作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）与结晶硅胶片材（1、5）之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层（2、4）作为防火隔热层。

【技术特征摘要】
1.一种碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是由纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）构成主体保温层，在其上、下两面皆复合有结晶硅胶片材层（1、5）作为保护层，在纯聚异氰脲酸酯硬泡层（3）与结晶硅胶片材（1、5）之间含有由纯聚异氰脲酸酯硬泡经局部高温碳化而成的碳化层（2、4）作为防火隔热层。
2.按照权利要求1所述的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是所述的结晶硅胶片材层（1、5）是硅胶片材经局部高温微熔融结晶后而形成的；所述的硅胶片材是将玻璃毡或玻纤布浸涂硅溶胶后，经烘干而成。
3.按照权利要求1所述的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板，其特征是所述的碳化层（2、4）是由部分纯聚异氰脲酸酯泡沫经高温碳化处理的碳化体和硅胶片材交融契合在纯聚异氰脲酸酯泡沫内，经高温处理所形成的碳化、微熔结晶混合体共同构成的。
4.一种制作权利要求1所述的碳化、结晶聚异氰脲酸酯硬泡复合板的方法，其特征是按下列步骤进行的：
（1）、制作硅胶片材：将含量在10%-30%的硅溶胶用无机酸调节其PH值为4-5，然后，在玻璃毡或玻纤布上浸涂硅溶胶，将浸胶后的玻璃毡或玻纤布烘干，制得硅胶片材，收卷备用；
（2）、配制纯聚异氰脲酸酯硬泡料：①按重量份称取液体阻燃剂60-90份、匀泡剂4-8份、催化剂2-7份、发泡剂40-80份，按比例混合均匀，制成发泡组合料—白料，备用；②准备多异氰酸酯—黑料，备用；
（3）、制作硅胶片材聚异氰脲酸酯硬泡复合板：在聚氨酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭钦文，夏良强，
申请(专利权)人：烟台同化防水保温工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37