專利名稱：聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保溫墻板及其制作工藝，具體是一種聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板及其制作工藝。用于建筑材料和節(jié)能領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)要考慮不犧牲人類賴以生存的自然環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的協(xié)調(diào)發(fā)展已成為人們的共識(shí)。建筑節(jié)能因其可大大減少能源消耗，減少環(huán)境污染和室溫效應(yīng)，已受到很多國(guó)家的重視。外墻保溫技術(shù)由于不占用室內(nèi)空間，因此受到廣泛歡迎。我國(guó)市場(chǎng)上現(xiàn)有的外墻保溫墻板材料已達(dá)30余種，以礦物棉、玻璃棉、巖棉、泡沫塑料等材料為主。材料成分的不同導(dǎo)致了保溫墻板的導(dǎo)熱性能、制作工藝等各異。導(dǎo)熱系數(shù)高的保溫墻板不適于節(jié)能要求高的應(yīng)用需求。有的材料須經(jīng)幾十道工序模壓而成，有的須經(jīng)高溫熔融后高速離心或噴射拉制再經(jīng)成型設(shè)備制備，制作工藝復(fù)雜。在我國(guó)屬于起步階段的硬質(zhì)聚氨酯保溫材料目前大多以由粘結(jié)劑連接的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料夾心板出現(xiàn)，泡沫塑料夾心板中粘結(jié)劑的反應(yīng)速度對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)地的溫度變化很敏感，生產(chǎn)場(chǎng)地氣溫越高，要求膠水的反應(yīng)速度越慢；生產(chǎn)場(chǎng)地氣溫越低，要求膠水的反應(yīng)速度越快，且夾心板粘連處易產(chǎn)生龜裂、縫隙，保溫墻板的整體密閉性受影響，降低了保溫效果。粘結(jié)劑的大量使用有損于操作工人的身心健康、也不利于環(huán)保。后一類方法制作流程復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利“聚氨酯保溫墻體及施工工藝”，公開號(hào)CN 1417437?，F(xiàn)有聚氨酯發(fā)泡保溫墻體方面的專利技術(shù)內(nèi)容大多為基層墻體處理→固定射釘→涂刷聚氨酯底漆→拉經(jīng)緯方格線→噴涂硬質(zhì)聚氨酯→砂漿找平→粘貼面磚。此類方法制作流程較復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，提供一種聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板及其制作工藝。該工藝在保證良好保溫性能基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了保溫墻板的制作流程，聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板保溫防水性能良好、制作工藝簡(jiǎn)單、周期短、降低成本并適用與各種建筑物外墻的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板由內(nèi)到外包括織物、保溫層、飾面層。保溫層是現(xiàn)場(chǎng)注澆發(fā)泡的聚氨酯硬質(zhì)泡沫，通過(guò)發(fā)泡與飾面層粘連一次成型。保溫墻板通過(guò)射入螺釘與建筑物外墻連接固定。整個(gè)過(guò)程中無(wú)需使用粘結(jié)劑。
所述的飾面層材料可以是瓷磚、面磚、塑料板或金屬?gòu)?fù)合板等，飾面層形狀可以是矩形或菱形等。
本發(fā)明上述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其工藝步驟如下a、將飾面層鋪設(shè)在預(yù)熱的模具內(nèi)。
b、控制聚氨酯硬質(zhì)泡沫的發(fā)泡原料溫度，根據(jù)所需泡沫填充密度和泡沫體積，計(jì)算需要的發(fā)泡原料總量，按比例混合攪拌后注入模具內(nèi)。
c、在模具上覆蓋一層織物，然后合下并鎖緊模具。
d、待到達(dá)聚氨酯硬質(zhì)泡沫固化時(shí)間后開模取出產(chǎn)品。
上述步驟a中，所述飾面層在鋪設(shè)時(shí)，每塊飾面材料之間保持一定間距的空隙，待產(chǎn)品成型后射入螺釘與建筑物外墻固定。該間距滿足所射螺釘?shù)闹睆?。發(fā)泡原料溫度因發(fā)泡原料配方的不同而各異，控制在25～50℃范圍內(nèi)。
上述步驟b中，聚氨酯硬質(zhì)泡沫的發(fā)泡原料根據(jù)不同應(yīng)用需求而定，其主要成分為按1∶(0.9～1.5)比例混合的組合多元醇、多異氰酸酯(MDI)混合液。發(fā)泡原料溫度控制在15-30℃，泡沫填充密度控制在50～100kg/m3。
上述步驟c中，所述的織物是牛皮紙或纖維布。覆上織物可避免保溫層長(zhǎng)期裸露在外，減少聚氨酯硬質(zhì)泡沫因摩損而造成保溫性能降低以及保溫墻板強(qiáng)度降低的不良效應(yīng)，起到延長(zhǎng)保溫墻板使用期限的作用。
上述步驟d中，所述的固化時(shí)間因發(fā)泡原料配方及泡沫填充密度的不同而各異，一般控制在20-60分種。
本發(fā)明工藝可以通過(guò)調(diào)整發(fā)泡模具的形狀、尺寸來(lái)取得多種形狀、尺寸試樣的保溫墻板。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的進(jìn)步，有保溫防水性能良好、制作工藝簡(jiǎn)單、周期短、降低成本并適用與各種建筑物外墻的優(yōu)點(diǎn)(1)聚氨酯硬質(zhì)泡沫是一種理想的有機(jī)物質(zhì)低溫隔熱材料。作為建筑物外墻保溫材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好、質(zhì)輕防震、抗沖擊、耐腐蝕、抗老化、及優(yōu)良的水蒸汽滲透阻和不透水性能，且對(duì)大氣環(huán)境無(wú)任何污染。適合高節(jié)能要求的應(yīng)用需要。
(2)組合多元醇與多異氰酸酯的混合液在發(fā)泡的同時(shí)有極強(qiáng)的粘結(jié)力，可與金屬或非金屬等任何材質(zhì)粘結(jié)。按照GB/T 10007-1988《硬質(zhì)泡沫塑料剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法》對(duì)保溫墻板試樣進(jìn)行的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)顯示最終試樣破壞處都在泡沫內(nèi)部而不在泡沫與飾面層連接處，這說(shuō)明硬質(zhì)泡沫保溫層與飾面層的粘連力已遠(yuǎn)大于泡沫分子間的內(nèi)聚力。試驗(yàn)進(jìn)一步證明了一次發(fā)泡成型保溫墻板體系更緊湊、堅(jiān)固，不易產(chǎn)生裂縫，保溫防水效果更佳。
(3)模具成型，精確尺寸。不存在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料外保溫墻體表面平整度難以控制問(wèn)題。不同尺寸、試樣的保溫墻板可以通過(guò)調(diào)整發(fā)泡模具的形狀、大小來(lái)達(dá)到，可任意組合。避免了硬質(zhì)泡沫夾心板制作過(guò)程中對(duì)泡沫切割造成的泡沫余料浪費(fèi)。
(4)無(wú)需拉網(wǎng)格線、找平等過(guò)程，工藝流程得到簡(jiǎn)化，適于工廠預(yù)制，裝配化程度高，施工速度快。無(wú)需使用粘結(jié)劑，因此制作過(guò)程不受生產(chǎn)場(chǎng)地溫度的影響，也降低了制造成本。
(5)不同質(zhì)地、形狀、顏色的保溫墻板飾面層還可以起到裝飾、美化建筑物外觀的作用。


圖1本發(fā)明實(shí)施例保溫墻板剖面結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明保溫墻板由內(nèi)到外包括織物1、保溫層2、飾面層3，保溫層2是現(xiàn)場(chǎng)注澆發(fā)泡的聚氨酯硬質(zhì)泡沫，通過(guò)發(fā)泡與飾面層3粘連一次成型。保溫墻板通過(guò)螺釘4與建筑物外墻連接固定。所述的飾面層材料是瓷磚、面磚、塑料板或金屬?gòu)?fù)合板材料。
以下結(jié)合本發(fā)明工藝的內(nèi)容提供以下的實(shí)施例實(shí)施例1先清理發(fā)泡模具，保證模具內(nèi)壁光潔無(wú)雜質(zhì)，為避免保溫層脫模時(shí)與模具粘結(jié)，緊貼模具內(nèi)壁鋪設(shè)一層塑料薄膜。將飾面層均勻鋪設(shè)于所選發(fā)泡模具內(nèi)，每塊材料之間保持一定的間隔空隙，該空隙以能滿足所用螺釘直徑為佳。加熱模具至25℃，使用高壓發(fā)泡機(jī)或低壓發(fā)泡機(jī)或手工攪拌，將按1∶0.9比例混合的組合多元醇，多異氰酸酯(MDI)混合液，以3000rpm速度攪拌10秒后注入模具內(nèi)。發(fā)泡原料注入后在模具上覆蓋一層牛皮紙，然后合下并鎖緊模具。20分鐘固化時(shí)間到達(dá)后即可開模取出產(chǎn)品。此例中保溫層一聚氨酯硬質(zhì)泡沫-的填充密度為50kg/m3，用螺釘將其與建筑物外墻體固定即可。
實(shí)施例2該實(shí)施例為手工間歇發(fā)泡適于小規(guī)模生產(chǎn)。根據(jù)要求選用30*40*5cm規(guī)格的發(fā)泡模具。清理模具，緊貼模具內(nèi)壁鋪設(shè)一層塑料薄膜。將15*5*0.6cm面磚(飾面朝下)均勻鋪設(shè)于模具底部，每塊面磚之間保持2-3mm間距的空隙。用水循環(huán)加熱系統(tǒng)加熱模具溫度至38℃，將溫度控制在20℃的發(fā)泡原料一組合多元醇，多異氰酸酯(MDI)-按1∶1.2比例倒人塑料杯中，以1000rpm速度攪拌15秒，待反應(yīng)液發(fā)生乳白后迅速倒入模具內(nèi)，，在模具上方覆蓋一層牛皮紙，合下并鎖緊模具蓋。固化時(shí)間40分鐘到達(dá)后即可開模取出保溫墻板產(chǎn)品，此例中硬質(zhì)泡沫的填充密度達(dá)到75kg/m3。沿保溫墻板面磚空隙處每隔10cm距離射入螺釘與建筑物外墻體固定及形成了保溫防水性能良好的保溫墻體。
實(shí)施例3該實(shí)施例為機(jī)械澆注發(fā)泡，適合工廠大量預(yù)制。清理模具，沿模具內(nèi)壁鋪層塑料薄膜。將長(zhǎng)、寬為20*5cm的鋁塑復(fù)合板每隔2mm均勻鋪于模具底部。用循環(huán)套管加熱系統(tǒng)加熱模具至50℃。將澆注發(fā)泡機(jī)A、B倆泵的進(jìn)液管分別插入組合多元醇、多異氰酸酯(MDI)料桶內(nèi)，發(fā)泡機(jī)槍頭接入模具澆注口。待倆泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，接通電子溫控器調(diào)節(jié)倆料桶內(nèi)的物料溫度保持在20℃，分別調(diào)節(jié)A、B倆泵電子計(jì)量泵以1∶1.5比例連續(xù)地將組合多元醇、多異氰酸酯(MDI)打入發(fā)泡機(jī)混合室內(nèi)攪拌混合后，發(fā)泡機(jī)槍頭自動(dòng)將充分混合后的物料由模具澆注口注入模具內(nèi)。覆上纖維布，合下模具蓋并加以緊固，60分鐘后即可開模取樣。硬質(zhì)泡沫的填充密度能達(dá)100kg/m3，該種保溫墻板抗壓強(qiáng)度高。
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板，由內(nèi)到外包括織物(1)、保溫層(2)、飾面層(3)，其特征在于，保溫層(2)是現(xiàn)場(chǎng)注澆發(fā)泡的聚氨酯硬質(zhì)泡沫，通過(guò)發(fā)泡與飾面層(3)粘連一次成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板，其特征是，通過(guò)螺釘(4)與建筑物外墻連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板，其特征是，所述飾面層材料是瓷磚、面磚、塑料板或金屬?gòu)?fù)合板材料。
4.一種聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其特征在于，步驟如下a、將飾面層鋪設(shè)在預(yù)熱的模具內(nèi)；b、控制聚氨酯硬質(zhì)泡沫發(fā)泡原料溫度，根據(jù)所需泡沫填充密度和泡沫體積，計(jì)算需要的發(fā)泡原料總量，按比例混合攪拌后注入模具內(nèi)；c、在模具上覆蓋一層織物，然后合下并鎖緊模具；d、待到達(dá)聚氨酯硬質(zhì)泡沫固化時(shí)間后開模取出產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其特征是，步驟a中，所述飾面層在鋪設(shè)時(shí)，每塊飾面材料之間保持一定間距的空隙，待產(chǎn)品成型后射入螺釘與建筑物外墻固定，該間距滿足所射螺釘?shù)闹睆?，模具預(yù)熱的溫度控制在25～50℃范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其特征是，步驟b中，聚氨酯硬質(zhì)泡沫的發(fā)泡原料主要成分為按1∶0.9～1.5比例混合的組合多元醇、多異氰酸酯混合液，發(fā)泡原料溫度控制在15-30℃，泡沫填充密度控制在50～100kg/m3。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其特征是，所述的織物是牛皮紙或纖維布。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其特征是，步驟d中，所述的固化時(shí)間控制在20-60分種。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板的制作工藝，其特征是，通過(guò)調(diào)整發(fā)泡模具的形狀、尺寸來(lái)取得多種形狀、尺寸試樣的保溫墻板。
全文摘要
一種聚氨酯發(fā)泡一次成型保溫墻板及其制作工藝，用于建筑節(jié)能領(lǐng)域。本發(fā)明保溫墻板由內(nèi)到外包括織物、保溫層、飾面層，保溫層是現(xiàn)場(chǎng)注澆發(fā)泡的聚氨酯硬質(zhì)泡沫，通過(guò)發(fā)泡與飾面層粘連一次成型。工藝如下將飾面層鋪設(shè)在預(yù)熱的模具內(nèi)；控制聚氨酯硬質(zhì)泡沫發(fā)泡原料溫度，根據(jù)所需泡沫填充密度和泡沫體積，計(jì)算發(fā)泡原料總量，混合攪拌后注入模具內(nèi)；在模具上覆蓋一層織物，然后合下并鎖緊模具；待到達(dá)聚氨酯硬質(zhì)泡沫固化時(shí)間后開模取出產(chǎn)品。本發(fā)明克服了現(xiàn)場(chǎng)噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料外保溫墻體表面平整度難以控制、面層與聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層之間附著力差、面層易開裂的難題，具有保溫防水性能優(yōu)異、施工流程簡(jiǎn)易、周期短的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04B1/80GK1584254SQ20041002467
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者張 杰, 陸偉, 唐偉源 申請(qǐng)人:拜耳(中國(guó))有限公司