一种高阻燃性保温板及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体公开了一种高阻燃性保温板及其制备方法，是一种利用珍珠岩填充硬质聚氨酯发泡材料生产高阻燃性建筑保温板的方法，本发明专利技术产品的原料主要有组合聚醚多元醇、多异氰酸酯、珍珠岩、阻燃剂、醇胺、有机锡、水、硅油等。所得产品拥有更好的力学性能，更加易于车间批量生产，并且拥有致密的结皮层。聚氨酯的致密结皮层能够很好地弥补珍珠岩在保温材料中易吸水的不足，同时高阻燃性能的聚氨酯板材更能适应现在有机保温材料对阻燃等级的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及，是一种利用珍珠岩填充硬质聚氨酯发泡材料生产高阻燃性建筑保温板的方法。
技术介绍
由于我国城市化、工业化进程的不断加快，所面临的资源、能源、健康、环保等方面的压力越来越大，建筑节能正在我国建筑领域大力推广。据有关部门估计，我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95%以上是高能耗建筑。而目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上。针对现在国内建筑节能的发展形势，研发高性能的节能建筑材料具有十分重要的意义。目前我国主要的建筑节能保温材料包括挤塑板(XPS)、泡沫板(EPS)、喷涂聚苯乙烯(SPS)、聚氨酯泡沫(TOR)等。在所有的建筑保温材料中，聚氨酯硬泡具有质量轻、保温、防潮、隔音、耐热、防震、耐腐蚀、容易与其他材料粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能。聚氨酯硬泡是所有的墙体保温材料中保温性能最好的隔热产品，导热系数最低仅0. 0020ff/m K，是当今国际常用的建筑保温材料。相比普通非环保建材来说，聚氨酯节能材料节能60 %，其所对应的建筑造价仅提高5% _7%，是最具市场前景和开发潜力的产品之一。然而聚氨酯保温板在国内的发展却并没有同类产品那样迅速，这主要是因为聚氨酯保温板的阻燃性能较低及成本较高造成的。硬质聚氨酯泡沫材料在密度为0. 25g/cm3左右时，其氧指数仅为18左右，与棉花相近，遇火源或高温烘烤易着火，引起火灾。近些年来，有关聚氨酯外墙保温材料引发火灾的新闻屡现报端，国家针对这一现象不断提高外墙保温材料的阻燃性能的要求。并且相对现在市场上常见的无机保温材料而言，聚氨酯泡沫材料的原料价格相对较贵。正是这两点不足限制了硬质聚氨酯泡沫保温板的发展。本专利技术的产品正是针对聚氨酯保温板这一发展中的不足，通过对硬质聚氨酯泡沫材料填充国家A级不燃材料珍珠岩，使得仅需少量的阻燃剂就能使硬质聚氨酯泡沫保温板达到国家BI级的阻燃性能。而且珍珠岩在我国的储量相当丰富，价格低廉，珍珠岩的填充能有效地降低使用聚氨酯的成本，提高聚氨酯保温板的市场竞争力。同时，珍珠岩和硬质聚氨酯泡沫塑料均有导热系数低、密度小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性好等诸多优点。填充珍珠岩后能很好地保证硬质聚氨酯泡沫塑料原有的导热系数低，质轻等显著优点。在相关的研究中也有关于珍珠岩和聚氨酯共同复合作为板材的报道，中国专利申请“膨胀珍珠岩-聚氨酯复合保温板材及其生产工艺(申请号200710070530. 3)”是以珍珠岩为骨架结构，用油性聚氨酯，水性聚氨酯，硬泡聚氨酯作为粘结剂，制备珍珠岩聚氨酯复合板材。本专利技术与其不同点在于，本专利技术是以聚氨酯为主料，珍珠岩仅作为填充组分，这使得本专利技术的硬质聚氨酯泡沫板能有良好的机械性能，并且在表面能形成致密的结皮层，结皮层能很好地隔绝水汽，弥补了普通珍珠岩易吸水的不足。同时珍珠岩能有效提高板材 的阻燃性，仅加入少量阻燃剂就可以使板材达到国家标准。本专利技术是针对建筑节能保温的客观要求设计的高性价比，高性能的新型保温板材，即保留了聚氨酯及珍珠岩所具有的低的导热系数，轻质，隔音效果好的材料特性，又注重当今聚氨酯工业中高阻燃性能的要求。本专利技术对国家的建筑节能领域有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是以采用不燃类材料珍珠岩对聚氨酯泡沫塑料进行填充，在达到绿色环保目的的同时，有效提高聚氨酯的阻燃性。在降低聚氨酯保温板的成本的同时，保证聚氨酯板材的各项性能如导热系数低、隔音效果好等建筑保温的优良特性，并使聚氨酯保温板在行业内更有竞争力。本专利技术的基 体材料由聚醚多元醇和异氰酸酯在催化剂和发泡剂作用下发泡并填充珍珠岩颗粒得到珍珠岩填充硬质聚氨酯泡沫塑料。本产品的原料主要有组合聚醚多元醇、多异氰酸酯、珍珠岩、阻燃剂、醇胺、有机锡、水、娃油等。所述组合聚醚多元醇为聚醚多元醇与乙二醇按质量比85-95 5-15混合而成，所述聚醚多元醇的羟值均为400-560mg KOH/g，平均官能度约为3. 5-4. 5 ；所述多异氰酸酯选自MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等常用聚氨酯硬泡用多异氰酸酯；所述珍珠岩为不同粒径的膨胀珍珠岩颗粒或者闭孔珍珠岩颗粒；所述阻燃剂为复合阻燃剂配方，其中包含TCPP (磷酸三(2-氯丙基)酯)，氢氧化镁，膨胀石墨，DMMP(甲基膦酸二甲酯)等常用阻燃剂中的一种或几种；所述醇胺选用三乙醇胺，用作交联催化剂；所述有机锡选用二月桂酸二丁基锡，用作反应催化剂；所述水是发泡剂；所述硅油选用工业级甲基硅油，用作泡沫稳定剂。本专利技术配方中各个组分的用量范围如表I所示表I各组分的用量范围(单位质量份) 会且成组合聚多异氰珍珠岩阻Jt剂三乙mm ~~甲基硅醚多元酸酯醇胺油 醇 用量 100 80-180 100-500 50-150 0-0.3 0-0.3 0.3 1-6与现有技术相比，本专利技术的优点在于所用材料珍珠岩和聚氨酯分别是无机和有机材料中导热系数最低的，利用低导热系数的珍珠岩填充聚氨酯板，能够保持聚氨酯保温板原有的低导热性等优良性能。又因为膨胀珍珠岩是国家A类不燃级材料，在高填充系数下，能有效提高聚氨酯板材的耐燃性能。填充方法比较喷涂工艺，聚氨酯发泡板能拥有更好的力学性能，更加易于车间批量生产，并且拥有致密的结皮层。聚氨酯的致密结皮层能够很好地弥补珍珠岩在保温材料中易吸水的不足，同时高阻燃性能的聚氨酯板材更能适应现在有机保温材料对阻燃等级的要求。具体实施例方式以下实施例用于进一步阐述本专利技术，但这些实施例并不在任何意义上解释为对本专利技术保护范围的限制。实施例I (对比例)按照下列配方将N303型聚醚多元醇(羟值475±25mgK0H/g)、乙二醇、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、甲基硅油各组分混合，充分搅拌、混匀，然后加入TDI，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具，静置30min，放入烘箱中120°C熟化4h，脱模，即获得了聚氨酯保温板。原料质量份N303型聚醚多元醇90份乙二醇10份TDI80 份三乙醇胺0.3份二月桂酸二丁基锡0.3份甲基硅油I份水0.3份所得产品表面形成了致密的结皮层，测得其氧指数为18，导热系数为0.021W/m · K，产品的压缩模量为25. 884MPa，尺寸变化率为O. 3%，闭孔率为90. 4 %，吸水率为I. 2%。实施例2按照下列配方将N303型聚醚多元醇(475±25mgK0H/g)、乙二醇、粒径O. 15mm的闭 孔珍珠岩颗粒、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、甲基硅油、TCPP及氢氧化镁各组分混合，充分搅拌、混匀，然后加入MDI，搅拌均匀后加入水混匀，而后立即倒入模具，静置30min，放入烘箱中120°C熟化4h，脱模，即获得了高阻燃性珍珠岩填充聚氨酯保温板。原料质量份N303型聚醚多元醇90份乙二醇10份MDI100 份闭孔珍珠岩100份三乙醇胺0.3份二月桂酸二丁基锡0.3份甲基硅油I份TCPP40 份氢氧化镁10份水0.3份所得产品表面形成了 致密的结皮层，测得其氧指数为28. 2，导热系数为O. 023W/m· K，产品的压缩模量为24. 975MPa，尺寸变化率为0.9%，闭孔率为89. 76%，吸水率为3. 5%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱清，张志敏，刘书正，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：