專利名稱：一種外墻保溫阻燃材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種保溫阻燃材料，尤其是一種外墻保溫阻燃材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
自從我國提出“可持續(xù)發(fā)展”、“節(jié)約可再生資源”、“構(gòu)建和諧社會(huì)”的發(fā)展理念后，環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排、耐候安全才真正被具體實(shí)施。國家環(huán)保總局、住建部對住宅、辦公、商業(yè)建筑物實(shí)施強(qiáng)制保溫。目前墻體保溫材料以聚苯乙烯和聚氨脂發(fā)泡材料為主，這種材料導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到O. 04w/m. k，保溫性能差，特別是在防火性能方面表現(xiàn)得極其突出，聚苯乙烯屬于易燃且燃燒后會(huì)排出大量有毒氣體的材料，近年引發(fā)多起惡性火災(zāi)，因此在歐美等發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能保溫幾乎不采用該材料。由于近年連續(xù)多起保溫材料、裝飾材料不達(dá)標(biāo)引起的建筑火災(zāi)，國家對建筑材料的防火性能重視程度空前加大。鑒于建筑防火的嚴(yán)峻形勢，·公安部要求民用建筑保溫材料必須采用燃燒性能為A級(jí)的材料，在業(yè)內(nèi)引起巨大震動(dòng)。因此研制一種保溫節(jié)能和阻燃性能好的外墻裝飾材料是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種保溫節(jié)能、阻燃、輕質(zhì)、性價(jià)比高的新型外墻裝飾材料及其制備方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明由下列組分按重量比依次混合、再塑型而成可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂60-70，熱固性線性脲醛樹脂30 — 40，吐溫80 3 - 8，石英粉10 — 30，微粉氫氧化鋁10 — 15，4A沸石10 — 20，正戊烷5 — 12，濃硫酸2 — 6。本發(fā)明產(chǎn)品的生產(chǎn)方法如下
可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂60 - 70重量份和熱固性線性脲醛樹脂30 - 40重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌10 - 20分鐘；然后加入吐溫80 3 — 8重量份，攪拌10 — 20分鐘；再同時(shí)加入石英粉10 — 30重量份、微粉氫氧化招10 — 15重量份、4A沸石10 — 20重量份，攪拌20 - 30分鐘；再加入正戊烷5 - 12重量份，攪拌5 - 10分鐘；最后加入濃硫酸2 — 6重量份，攪拌2 - 5分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中，在70 - 80°C情況下保溫老化9 - 12小時(shí)，降溫至室溫即制得該產(chǎn)品。本發(fā)明的產(chǎn)品由雙組分樹脂、復(fù)合阻燃劑、固化劑、勻泡劑、發(fā)泡劑、填料組成。雙組分樹脂指的是可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂和熱固性線性脲醛樹脂的混合物，酚醛樹脂具有較好的阻燃保溫性能，但存在脆性大，開孔率高，易粉化、機(jī)械強(qiáng)度低、價(jià)格高的缺點(diǎn)；脲醛樹脂價(jià)格便宜、堅(jiān)硬、耐刮傷、具有一定的韌性。本發(fā)明通過酚醛樹脂和脲醛樹脂的復(fù)配，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，制成的產(chǎn)品是一種閉孔型硬質(zhì)泡沫塑料，表面光滑、強(qiáng)度好、性價(jià)比高。復(fù)合阻燃劑指微粉氫氧化鋁(D50粒徑I 一 2微米)和4A沸石(D50粒徑I 一 2微米)的混合物，微粉氫氧化鋁分子結(jié)構(gòu)式為Al (OH)3，分子結(jié)構(gòu)中含有35%左右的結(jié)晶水，產(chǎn)品開始脫水溫度為350°C ;4A沸石分子結(jié)構(gòu)式為Na12AL12Si12O48 · 27H20，分子結(jié)構(gòu)中含有21%左右的結(jié)晶水，產(chǎn)品開始脫水溫度為450°C左右.微粉氫氧化鋁(粒徑I 一 2微米)和4A沸石(粒徑I 一2微米)受熱時(shí)分解出水蒸氣不燃?xì)怏w，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延；并且分解出水蒸氣不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下；同時(shí)也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。微粉氫氧化鋁(粒徑I 一 2微米)和4A沸石(粒徑I 一 2微米)在使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)釋放，而且還能中和燃燒過程中產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體，本發(fā)明采用的固化劑為硫酸。本發(fā)明采用的勻泡劑為吐溫80。本發(fā)明采用的發(fā)泡劑為 正戊烷。本發(fā)明采用的填料為石英粉(200 —250 目)。本發(fā)明產(chǎn)品是新一代保溫防火隔音材料，它具有輕質(zhì)、防火、遇明火不燃燒、無煙、無毒、無滴落，使用溫度圍廣(一 196 +300°C)，低溫環(huán)境下不收縮、不脆化的特點(diǎn)。由于產(chǎn)品閉孔率高，則導(dǎo)熱系數(shù)低(可低于O. 028w/mk),隔熱性能好，并具有良好的抗水性和水氣滲透性，是良好的保溫節(jié)能材料，更是暖通制冷工程理想的絕熱材料。產(chǎn)品高溫分解時(shí)，溢出的氣體無毒、無味，對人體、環(huán)境均無害，符合國家綠色環(huán)保要求。本發(fā)明產(chǎn)品氧指數(shù)彡55% ;吸水率彡2% (浸泡24小時(shí));導(dǎo)熱系數(shù)在O. 02 一 O. 029w/mk之間；產(chǎn)品穩(wěn)定性、耐侯性好；無毒無味，綠色環(huán)保。該產(chǎn)品是十分理想的防火、絕熱、節(jié)能、美觀的環(huán)保綠色保溫裝飾材料。產(chǎn)品通過國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，制品燃燒性能達(dá)到GB8624 - 2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)。本發(fā)明產(chǎn)品的物理化學(xué)指標(biāo)如下
1、產(chǎn)品氧指數(shù)彡55%；
2、吸水率彡2%(浸泡24小時(shí))；
3、導(dǎo)熱系數(shù)O. 02-0. 028 w/mk ；
4、比重<80kg /m3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)
I、優(yōu)異的防火性能聚氨酯和聚苯等有機(jī)保溫材料燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生濃煙和劇毒，容易造成人員死亡，同時(shí)也增加滅火難度。而本發(fā)明產(chǎn)品由雙組分樹脂、復(fù)合阻燃劑等組成，遇火不燃，燃燒性能最高達(dá)A級(jí)，最高使用溫度為300°C，100 mm厚的本發(fā)明產(chǎn)品抗火焰能力可達(dá)2小時(shí)以上而不被穿透。在火焰的直接作用下具有結(jié)碳、無滴落物、無卷曲、無熔化現(xiàn)象，火焰燃燒后表面形成一層“石墨泡沫”層，有效保護(hù)層內(nèi)的泡沫結(jié)構(gòu)。2、優(yōu)良的絕熱性能導(dǎo)熱系數(shù)低，為保溫、隔熱的優(yōu)良材料。3、抗腐蝕抗老化幾乎能夠耐所有無機(jī)酸、有機(jī)酸、有機(jī)溶劑的侵蝕。長期暴露于陽光下，無明顯老化現(xiàn)象，因而具有較好的耐老化性。4、密度小、重量輕本發(fā)明產(chǎn)品的密度在80Kg/m3以下，可減輕建筑物的自重，降低建筑物的載荷，減少結(jié)構(gòu)造價(jià)，且施工簡便、快捷，可提高工效。5、吸聲性能本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)良的吸聲性能。6、環(huán)保本發(fā)明產(chǎn)品符合國家、國際的環(huán)保要求。產(chǎn)品通過國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，制品燃燒性能達(dá)到GB8624 - 2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I
取可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂(河北宇正化工建材有限公司生產(chǎn)的可發(fā)性酚醛樹脂PF - 901) 60重量份和熱固性線性脲醛樹脂(湖北興銀河精細(xì)化工有限公司生產(chǎn))40重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌15分鐘；然后加入吐溫80 5重量份，攪拌10分鐘；再同時(shí)加入石英粉10重量份、微粉氫氧化鋁15重量份、4A沸石15重量份，攪拌30分鐘；再加入正戊烷12重量份，攪拌5分鐘；最后加入濃硫酸(98%以上)2重量份，攪拌5分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時(shí)，降溫至室溫即制得該產(chǎn)品。實(shí)施例2
取可發(fā)泡性酚醛樹脂70重量份和熱固性脲醛樹脂30重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌10分鐘；然后加入吐溫80 3重量份，攪拌15分鐘；再同時(shí)加入石英粉30重量份、微粉氫氧化鋁10重量份、4A沸石10重量份，攪拌20分鐘；再加入正戊烷5重量份，攪拌10分鐘；最后加入濃硫酸6重量份，攪拌4分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況 下保溫9 - 12小時(shí)，降溫至室溫即制得該產(chǎn)品。實(shí)施例3
取可發(fā)泡性酚醛樹脂65重量份和熱固性脲醛樹脂35重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌20分鐘；然后加入吐溫80 8重量份，攪拌20分鐘；再同時(shí)加入石英粉20重量份、微粉氫氧化鋁13重量份、4A沸石20重量份，攪拌25分鐘；再加入正戊烷8重量份，攪拌8分鐘；最后加入濃硫酸4重量份，攪拌3分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時(shí)，降溫至室溫即制得該產(chǎn)品。實(shí)施例4
取可發(fā)泡性酚醛樹脂65重量份和熱固性脲醛樹脂35重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌13分鐘；然后加入吐溫80 6重量份，攪拌14分鐘；再同時(shí)加入石英粉20重量份、微粉氫氧化鋁13重量份、4A沸石15重量份，攪拌25分鐘；再加入正戊烷7重量份，攪拌10分鐘；最后加入濃硫酸5重量份，攪拌3分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時(shí)，降溫至室溫即制得該產(chǎn)品。實(shí)施例5
取可發(fā)泡性酚醛樹脂68重量份和熱固性脲醛樹脂38重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌18分鐘；然后加入吐溫80 6重量份，攪拌16分鐘；再同時(shí)加入石英粉21重量份、微粉氫氧化鋁12重量份、4A沸石18重量份，攪拌24分鐘；再加入正戊烷7重量份，攪拌7分鐘；最后加入濃硫酸4重量份，攪拌5分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情況下保溫9 - 12小時(shí)，降溫至室溫即制得該產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種外墻保溫阻燃材料，其特征在于由可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂60 - 70，熱固性線性脲醒樹脂30 — 40,吐溫80 3 — 8,石英粉10 — 30,微粉氫氧化招10 一 15,4A沸石10 - 20，正戊烷5 — 12，濃硫酸2 — 6配制而成。
2.—種權(quán)利要求I所述的一種外墻保溫阻燃材料的生產(chǎn)方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行 取可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂60 - 70重量份和熱固性線性脲醛樹脂30 - 40重量份，置入反應(yīng)釜中攪拌10 - 20分鐘；然后加入吐溫80 3 — 8重量份，攪拌10 — 20分鐘；再同時(shí)加入石英粉10 — 30重量份、微粉氫氧化招10 — 15重量份、4A沸石10 — 20重量份，攪拌20 - 30分鐘；再加入正戊烷5 - 12重量份，攪拌5 - 10分鐘；最后加入濃硫酸2 —·6重量份，攪拌2 - 5分鐘后停止攪拌，將此料注入箱式模具中，在70 - 80°C情況下保溫老化9 — 12小時(shí)，降溫至室溫即制得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外墻保溫阻燃材料及其制備方法，其特征在于由可發(fā)泡性熱固性酚醛樹脂60-70，熱固性線性脲醛樹脂30－40，吐溫80 3－8，石英粉10－30，微粉氫氧化鋁10－15，4A沸石10－20，正戊烷5－12，濃硫酸2－6配制而成。本發(fā)明產(chǎn)品氧指數(shù)≥55%；吸水率≤2%(浸泡24小時(shí))；導(dǎo)熱系數(shù)在0.02－0.029w/mk之間；產(chǎn)品穩(wěn)定性、耐候性好；無毒無味，綠色環(huán)保。該產(chǎn)品是十分理想的防火、絕熱、節(jié)能、美觀的環(huán)保綠色保溫裝飾材料。產(chǎn)品通過國家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測，制品燃燒性能達(dá)到GB8624－2006《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)。
文檔編號(hào)C04B26/12GK102942331SQ20121051964
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者文靖, 張祁偉, 劉德春 申請人:南充春飛納米晶硅技術(shù)有限公司