基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件的制備方法，具體涉及通過(guò)在未硬 化的混凝土上施用第一聚氨酯體系以制備基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件的方法。本發(fā) 明還涉及包括基底層、芯層和任選的面層的基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件，特別涉及 包括基底層、隔離層、芯層和任選的面層的基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 預(yù)制混凝土保溫件是目前工業(yè)化裝配式混凝土建筑通常采用的保溫方式，該技術(shù) 把兩層混凝土墻板通過(guò)保溫拉結(jié)件相連，中間夾有輕質(zhì)高效聚氨酯保溫材料的墻板。具有 承重、圍護(hù)、保溫、隔熱、隔聲、裝飾等功能。內(nèi)層混凝土是結(jié)構(gòu)層，外層是裝飾層，可根據(jù)不 同的建筑風(fēng)格做成不同的樣式，如清水混凝土、彩色混凝土、面磚飾面、石材飾面等。
[0003] EP1010828B1公開(kāi)了一種基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫件的制備方法，其中先澆 注混凝土基底層/或面層后進(jìn)行第一次養(yǎng)護(hù)，熟化后在面層/或基底層上澆注聚氨酯反應(yīng) 體系形成保溫層，待聚氨酯反應(yīng)體系固化后將所得元件翻轉(zhuǎn)扣入第二層未硬化的混凝土層 上，再一次養(yǎng)護(hù)獲得所需保溫元件。
[0004] 另一種制備基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫件的方法為先在模具中施用未硬化混 凝土，然后在成型的基底層上拼鋪聚氨酯板，最后在聚氨酯保溫板上施用未硬化的混凝土， 經(jīng)養(yǎng)護(hù)后獲得預(yù)制聚氨酯保溫板。在該方法中，聚氨酯板需要先通過(guò)人工切割的方式切割 成成需要的形狀，切割過(guò)程費(fèi)時(shí)耗力，并且拼鋪在基底層上后容易形成板縫，影響保溫效 果。
[0005] 因此仍需要一種高效率低成本的基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件的制備方法。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本發(fā)明一方面提供了一種預(yù)制基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件的制備方法，所 述基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件包括基底層、芯層以及任選的面層，所述制備方法包 括：
[0008] I)提供未硬化的基底層，所述未硬化的基底層由未硬化的混凝土的制備；
[0009] II)在所述未硬化的基底層上形成所述芯層，所述芯層通過(guò)在所述未硬化的基底 層上施用第一聚氨酯反應(yīng)體系，所述第一聚氨酯反應(yīng)體系固化后形成聚氨酯硬泡以用作所 -?-H \=t 述心房；
[0010] III)任選地在所述芯層上施用未硬化或硬化的混凝土；以及
[0011] IV)使所述未硬化的混凝土的硬化以形成所述基底層和所述任選的面層。
[0012] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述芯層的厚度為20-100mm。
[0013] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括：V)在所述未硬化的基底層上先形成隔 離層，再在所述隔離層上形成所述芯層的步驟，其中所述隔離層通過(guò)在所述未硬化的基底 層上施用第二聚氨酯反應(yīng)體系，所述第二聚氨酯反應(yīng)體系固化后形成所述隔離層。優(yōu)選地， 其中所述第二聚氨酯反應(yīng)體系的凝膠時(shí)間小于20秒。優(yōu)選地，所述第二聚氨酯反應(yīng)體系固 化后形成聚氨酯硬泡、聚氨酯軟泡或聚氨酯彈性體。優(yōu)選地，所述隔離層的厚度為l_20mm。 優(yōu)選地，所述隔離層的密度為15-1000kg / m3。
[0014] 本發(fā)明另一方面提供了一種基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件，包括：
[0015] a)基底層，所述基底層由混凝土制備；
[0016] b)芯層，所述芯層由聚氨酯硬泡制備；以及
[0017] c)任選的面層，所述面層由硬化或未硬化的混凝土制備。
[0018] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述芯層的厚度為20-100mm。
[0019] 在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，所述基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件還包括：c)隔離 層，所述隔離層設(shè)置于所述基底層和所述芯層之間，并與所述基底層接觸，所述隔離層通過(guò) 第二聚氨酯反應(yīng)體系制備。優(yōu)選地，其中所述第二聚氨酯反應(yīng)體系的凝膠時(shí)間小于20秒。 優(yōu)選地，所述第二聚氨酯反應(yīng)體系固化后形成聚氨酯硬泡、聚氨酯軟泡或聚氨酯彈性體。優(yōu) 選地，所述隔離層的厚度為l_20mm。優(yōu)選地，所述隔離層的密度為15-1000kg / m3。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明提供了一種高效率低成本的基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件的制備方 法，所述基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件包括基底層、芯層以及任選的面層，所述制備方 法包括：
[0021] I)提供未硬化的基底層，所述未硬化的基底層由未硬化的混凝土制備；
[0022] II)在所述未硬化的基底層上形成所述芯層，所述芯層通過(guò)在所述未硬化的基底 層上施用第一聚氨酯反應(yīng)體系，所述第一聚氨酯反應(yīng)體系固化后形成聚氨酯硬泡以用作所 -?-H \=t 述心房；
[0023] III)任選地在所述芯層上施用硬化或未硬化的混凝土；以及
[0024] IV)使所述未硬化的混凝土硬化以形成所述基底層和所述任選的面層。
[0025] 該方法通過(guò)在基底層硬化之前，在其上施用（例如噴涂或澆注）第一聚氨酯反應(yīng) 體系，待第一聚氨酯反應(yīng)體系固化形成芯層后，任選地在芯層上施用用于形成面層的未硬 化或硬化的混凝土，再將所得元件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)以獲得基于聚氨酯的預(yù)制混凝土保溫元件。本 發(fā)明的方法只需一次養(yǎng)護(hù)步驟，并且避免了聚氨酯板的切割步驟，提高了基于聚氨酯的預(yù) 制混凝土保溫元件的生產(chǎn)效率并降低了生產(chǎn)成本。
[0026] 當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)，術(shù)語(yǔ)"混凝土"具有本領(lǐng)域中常用的含義，其是指包含無(wú)機(jī)粘結(jié) 料（例如水泥）、填充料（如礫石、沙子）、水以及任選的添加劑和/或助劑的組合物，其中 水泥具有本領(lǐng)域常用的含義，其是指由煅燒石灰石、硅石、氧化鋁、石灰、氧化鐵、氧化鎂和 粘土等組分制備的干燥粉末。術(shù)語(yǔ)"混凝土"也包括本領(lǐng)域中常用的"砂漿"，本發(fā)明所涉及 的"混凝土"和"砂漿"，其組成不同之處只在于制得所述組合物所用填充料的最大粒度有 另IJ。術(shù)語(yǔ)"砂漿"指由最大粒度至多4_的填充料制得的組合物，而術(shù)語(yǔ)"混凝土"指由較 粗填充料制得的組合物。本發(fā)明中，對(duì)術(shù)語(yǔ)"混凝土"和"砂漿"不進(jìn)行進(jìn)一步的區(qū)分。
[0027] 當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)，術(shù)語(yǔ)"未硬化的混凝土"是指在形成基本強(qiáng)度之前，即在終凝前 的混凝土，其中所述終凝時(shí)間可以根據(jù)GB / T50080-2002測(cè)定（《普通混凝土拌合物性能 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，第4章，"凝結(jié)時(shí)間測(cè)定"）。
[0028] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，未硬化的基底層通過(guò)將未硬化的混凝土鋪設(shè)于模具上形 成，其在養(yǎng)護(hù)后使未硬化的混凝土硬化而形成硬化的基底層。
[0029] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，在未硬化混凝土鋪設(shè)于模具上形成未硬化的基底層后，在 所述未硬化的基底層上形成芯層，所述芯層通過(guò)在所述未硬化的基底層上施用第一聚氨酯 反應(yīng)體系，所述第一聚氨酯反應(yīng)體系固化后形成聚氨酯硬泡以用作所述芯層。其中第一聚 氨酯反應(yīng)體系可以是本領(lǐng)域中常用于制備聚氨酯硬泡的體系，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中， 第一聚氨酯反應(yīng)體系包含：
[0030] la) -種或多種多異氰酸酯，所述多異氰酸酯可用通式R(NCO)n表示，其中R表示 含2-18個(gè)碳原子的脂肪族烴基、或含6-15個(gè)碳原子的芳烴基、或含8-15個(gè)碳原子芳脂族 經(jīng)基，η = 2-4 ;優(yōu)選MDI和TDI預(yù)聚體、單體混合物；更優(yōu)選優(yōu)選MDI預(yù)聚體、單體混合物；
[0031] Ib) -種或多種多元醇，所述多元醇的平均分子量為100-10000,官能度為2-8 ;優(yōu) 選地，所述多元醇選自下列的一種或多種：以蔗糖、甘油、山梨醇或二乙醇胺為起始劑聚醚 多元醇、基于苯酐的聚酯多元醇；和
[0032] Ic) 0· 3_15wt. %的一種或多種發(fā)泡劑，以Ib)的重量按IOOwt. %計(jì)
[0033] Id)0_2wt. %的一種或多種催化劑，以Ib)和Ic)的的重量按IOOwt. %計(jì)。
[0034] 所述第一聚氨酯反應(yīng)體系還可以包含常用于本領(lǐng)域中的助劑，例如阻燃劑、交聯(lián) 劑、擴(kuò)鏈劑等。
[0035] 將所述第一聚氨酯反應(yīng)體系施用于所述未硬化的基底層上可以采用本領(lǐng)域中已 知的方法，例如噴涂和澆注。根據(jù)實(shí)際的需求，可以多層施用第一聚氨酯反應(yīng)體系，制備的 芯層的厚度可以為20-100mm。
[0036] 在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施例中，在第一聚氨酯反應(yīng)體系施用于未硬化的基底層 之前，先在所述未硬化的基底層之上施用第二聚氨酯反應(yīng)體系以形成一層或多層聚氨酯硬 泡、聚氨酯軟泡或聚氨酯彈性體材料，從而形成隔離層，然后在所述隔離層上施用上述第一 聚氨酯反應(yīng)體系以形成芯層。其中所述第二聚氨酯反應(yīng)體系可以是本領(lǐng)域中常用于制備聚 氨酯硬泡、聚氨酯軟泡或聚氨酯彈性體的體系。由于為硬化的混凝土中含有較多的水分以 及堿性物質(zhì)，這些物質(zhì)都能與第一聚氨酯反應(yīng)體系反應(yīng)，從而影響聚氨酯硬泡的性能。隔離 層可以避免第一聚氨酯體系與未硬化的混凝土接觸，從而避免損害聚氨酯硬泡的性能。
[0037] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第二聚氨酯反應(yīng)體系包含：
[0038] 2a) -種或多種多異氰酸酯，所述多異氰酸酯可用通式R