一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，由下列重量份的原料制成：漂珠1.5?1.9、非離子硼酸酯1.2?1.5、四甲基氟化銨0.9?1.2、微孔輕質(zhì)莫來石粉3?4、膨脹珍珠巖55?57、酚醛樹脂40?42、固化劑HMTA4?4.1、鋼纖維2?2.3、正硅酸乙酯10?11、85wt%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160?180、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4?4.5、過氧化異丙苯0.1?0.2、丙烯酸三氟乙酯3?3.5。本發(fā)明通過使用非離子硼酸酯、四甲基氟化銨對漂珠、微孔輕質(zhì)莫來石粉進行改性，使得漂珠、微孔輕質(zhì)莫來石粉的保溫性和耐水性提高，而且能夠提高保溫板的抗壓性和保溫性。
【專利說明】
一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及保溫墻板技術領域，尤其涉及一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法。
【背景技術】
[0002]復合保溫材料(Composite Insulat1nMaterials)是由兩種或兩種以上保溫材料復合均一的新材料，通常指有機保溫材料與無機保溫材料的復合，復合后較原有機或無機材料的性能更加優(yōu)異。本文充分利用信陽豐富的珍珠巖礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，以膨脹珍珠巖(ExpendedPerlite ,EP)和酸酸樹脂(Phenol-f ormaldchydeResin，PF)為主要原料，添加適量的固化劑、增韌劑和憎水劑等助劑，在一定條件下熱壓成型，制備成膨脹珍珠巖/酚醛樹脂復合保溫材料。論文主要研究內(nèi)容包括:(I)主要原料的配比和壓縮比的優(yōu)化；(2)在酚醛樹脂用量和壓縮比一定的條件下，采用單因素的實驗方法研究熱壓成型溫度、保壓時間以及固化劑用量等因素對復合保溫材料性能的影響，從而初步確定各影響因素的參數(shù)指標；
[3]在單因素實驗研究基礎上，采用正交試驗法，優(yōu)化試驗條件，選擇最佳參數(shù)組合，并探討了熱壓成型溫度、保壓時間以及固化劑用量等因素間的交互作用，運用直觀分析和方差分析，對實驗條件進行考察。結(jié)果證明，熱壓成型溫度和固化劑用量是影響復合保溫材料性能的顯著因素；(4)對材料的物理性能[表觀密度、導熱系數(shù)、吸水率)、力學性能(抗折強度、抗壓強度、彈性模量、抗沖擊性能)以及微觀結(jié)構(gòu)進行測試和表征；(5)在正交試驗的研究基礎上，添加適當?shù)脑鲰g劑和憎水劑，對復合保溫材料的韌性和吸水率進行優(yōu)化。實驗結(jié)果表明，較優(yōu)的制備條件是:壓縮比，2.0;酚醛樹脂用量，40%;熱壓成型溫度，240°C;保壓時間，I.5h;固化劑(HMTA)用量，4%;增韌劑(纖維)摻量，2%;憎水劑(BS1042)摻量，0.6%。較優(yōu)條件下復合保溫材料的表觀密度為332.4kg/m3，導熱系數(shù)為0.047W/(m.K)，抗折強度為1.436MPa，抗壓強度為1.652MPa，彈性模量為2.496MPa，抗沖擊強度為147.26kJ/m2，吸水率為2.03%。本課題所制備的復合保溫材料克服了無機保溫材料導熱系數(shù)偏大的不足，彌補了有機保溫材料防火阻燃性及耐老化性能差等缺點，具有實際應用價值。
[0003]但是膨脹珍珠巖吸水率高，耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大，產(chǎn)品后期保溫性能降低、與基體粘結(jié)強度低，影響后期墻板的的保溫性能。
[0004]因此需要對復合材料進行進一步改進，來滿足保溫墻板發(fā)展的需要，需要提高保溫板的耐水性、保溫性、耐熱性、阻燃性、耐久性、韌性、回彈性、抗壓性、隔音性、抗彎折、抗老化、抗福射、防潮等性能O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，由下列重量份的原料制成:漂珠1.5-1.9、非離子硼酸酯1.2-1.5、四甲基氟化銨0.9-1.2、微孔輕質(zhì)莫來石粉3-4、膨脹珍珠巖55-57、酚醛樹脂40-42、固化劑HMTA4-4.1、鋼纖維2_2.3、正硅酸乙酯10_11、85?丨％氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160-180、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4-4.5、過氧化異丙苯0.1-0.2、丙烯酸三氟乙酯3-3.5。
[0007]所述抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將微孔輕質(zhì)莫來石粉、漂珠，加入2-3倍重量份的無水乙醇，加熱至85_90°C，保溫攪拌20-30分鐘，再加入非離子硼酸酯、四甲基氟化銨，攪拌均勻，繼續(xù)保溫攪拌直至干燥，得到粉末；
(2)將膨脹珍珠巖與55-60重量份的無水乙醇、去離子水混合，在水浴中攪拌加熱至44-47°C，加入85被%氨水調(diào)節(jié)pH為8-9，繼續(xù)攪拌10-12min后滴加正硅酸乙酯，滴加完畢后恒溫44-47 V攪拌反應4-4.3h，反應停止后冷卻至室溫得到混合物料；
(3)將第(I)步得到的粉末和第(2)步得到的混合物料加入2-2.5倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過濾得到濾料，再將濾料浸泡在2-2.5倍體積的正己烷中，過濾，將濾料在45-46 V下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠巖；
(4)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯與20-25重量份的無水乙醇混合，加熱至60-700C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應30-40分鐘，得到膠液，將改性膨脹珍珠巖邊攪拌翻騰，邊噴灑再所述膠液，噴灑完畢后繼續(xù)攪拌翻騰直至干燥，得到粉末；
(5)將第(4)步得到的粉末與其他剩余成分混合均勻，在真空環(huán)境中擠壓成型，再加熱至240-2450C，壓縮比為I.8-2.0，壓制I.5-1.6h，即得。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明使用正硅酸乙酯對膨脹珍珠巖進行改性，使得膨脹珍珠巖孔隙內(nèi)部具有納米級的孔隙，提高了保溫效果，而且在膨脹珍珠巖的表面形成了粗糙的帶有活性羥基的薄膜，提高了膨脹珍珠巖與酚醛樹脂的相容性和結(jié)合力，提高了保溫板的強度;通過使用納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯對珍珠巖表面進行包覆，防止珍珠巖吸水導致納米孔隙被破壞，保溫性能下降，延長了使用壽命;通過使用非離子硼酸酯、四甲基氟化銨對漂珠、微孔輕質(zhì)莫來石粉進行改性，使得漂珠、微孔輕質(zhì)莫來石粉的保溫性和耐水性提高，而且能夠提高保溫板的抗壓性和保溫性。
【具體實施方式】
[0009]—種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，由下列重量份(公斤)的原料制成:漂珠1.5、非離子硼酸酯1.2、四甲基氟化銨0.9、微孔輕質(zhì)莫來石粉3、膨脹珍珠巖55、酚醛樹脂40、固化劑HMTA4、鋼纖維2、正硅酸乙酯10、85?丨%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4、過氧化異丙苯0.1、丙烯酸三氟乙酯3。
[0010]所述抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將微孔輕質(zhì)莫來石粉、漂珠，加入2倍重量份的無水乙醇，加熱至85°C，保溫攪拌20分鐘，再加入非離子硼酸酯、四甲基氟化銨，攪拌均勻，繼續(xù)保溫攪拌直至干燥，得到粉末；
(2)將膨脹珍珠巖與55重量份的無水乙醇、去離子水混合，在水浴中攪拌加熱至44°C，加入8 5 w t %氨水調(diào)節(jié)pH為8，繼續(xù)攪拌I Om i η后滴加正娃酸乙酯，滴加完畢后恒溫4 4 °C攪拌反應4h，反應停止后冷卻至室溫得到混合物料；
(3)將第(I)步得到的粉末和第(2)步得到的混合物料加入2倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過濾得到濾料，再將濾料浸泡在2倍體積的正己烷中，過濾，將濾料在450C下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠巖；
(4)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯與20重量份的無水乙醇混合，加熱至60°C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應30分鐘，得到膠液，將改性膨脹珍珠巖邊攪拌翻騰，邊噴灑再所述膠液，噴灑完畢后繼續(xù)攪拌翻騰直至干燥，得到粉末；
(5)將第(4)步得到的粉末與其他剩余成分混合均勻，在真空環(huán)境中擠壓成型，再加熱至240 °C，壓縮比為1.8，壓制1.5h，即得。
[0011 ]該實施例的保溫板的表觀密度為319.5kg/m3，導熱系數(shù)為0.029W/(m.K)，抗折強度為1.66MPa，抗壓強度為1.85MPa，彈性模量為2.79MPa，抗沖擊強度為170kJ/m2，吸水率為1.09% ο
【主權(quán)項】
1.一種抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，其特征在于:由下列重量份的原料制成:漂珠1.5-1.9、非離子硼酸酯1.2-1.5、四甲基氟化銨0.9-1.2、微孔輕質(zhì)莫來石粉3-4、膨脹珍珠巖55-57、酚醛樹脂40-42、固化劑HMTA4-4.1、鋼纖維2-2.3、正硅酸乙酯10-11,85wt%M水適量、無水乙醇適量、去離子水160-180、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4-4.5、過氧化異丙苯0.1-0.2、丙烯酸三氟乙酯3-3.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗壓膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將微孔輕質(zhì)莫來石粉、漂珠，加入2-3倍重量份的無水乙醇，加熱至85-90°C，保溫攪拌20-30分鐘，再加入非離子硼酸酯、四甲基氟化銨，攪拌均勻，繼續(xù)保溫攪拌直至干燥，得到粉末； (2)將膨脹珍珠巖與55-60重量份的無水乙醇、去離子水混合，在水浴中攪拌加熱至44-47°C，加入85被%氨水調(diào)節(jié)pH為8-9，繼續(xù)攪拌10-12min后滴加正硅酸乙酯，滴加完畢后恒溫44-47 V攪拌反應4-4.3h，反應停止后冷卻至室溫得到混合物料； (3 )將第(I)步得到的粉末和第(2)步得到的混合物料加入2-2.5倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過濾得到濾料，再將濾料浸泡在2-2.5倍體積的正己烷中，過濾，將濾料在45-.46 V下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠巖； (4)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯與20-25重量份的無水乙醇混合，加熱至60-700C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應30-40分鐘，得到膠液，將改性膨脹珍珠巖邊攪拌翻騰，邊噴灑再所述膠液，噴灑完畢后繼續(xù)攪拌翻騰直至干燥，得到粉末； (5)將第(4)步得到的粉末與其他剩余成分混合均勻，在真空環(huán)境中擠壓成型，再加熱至240-2450C，壓縮比為I.8-2.0，壓制I.5-1.6h，即得。
【文檔編號】C04B14/18GK105967557SQ201610178168
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】董良清
【申請人】當涂縣科輝商貿(mào)有限公司