聚氨酯-巖棉保溫防火材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】

[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)設(shè)備、建筑、管道等的絕熱保溫領(lǐng)域，具體設(shè)及聚氨醋-巖棉保溫 防火材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】

[0002] 現(xiàn)有技術(shù)公開了聚氨醋和巖棉保溫材料：

[0003] 1.聚氨醋保溫材料：目前實(shí)際應(yīng)用的保溫材料中熱工性能最好，導(dǎo)熱系數(shù)最低， 導(dǎo)熱系數(shù)僅為0. 017~0. 026W/(m ? k)，其保溫性能十分優(yōu)越，而且方便施工和生產(chǎn)。聚氨 醋保溫板具有較小的容重、良好的防水性、較高的壓縮、剪切和拉伸強(qiáng)度。但是保溫板類配 方、配比雜亂，不穩(wěn)定，導(dǎo)致板材物理穩(wěn)定性差；聚氨醋材料具有易燃性，抗火性能較差。

[0004] 2.巖棉保溫材料：具有導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫性良好、透氣性好、不燃性A級(jí)，防火性能 好等優(yōu)勢(shì)。但是它容重高、防水性差、施工難度大（特別是高層）、施工工藝要求高、對(duì)外墻 裝飾有影響，因粘結(jié)劑的揮發(fā)氧化后引起污染及脆化，在重力作用下容易出現(xiàn)折斷和破損。

[0005] 例如現(xiàn)有技術(shù)和雖有采用二者材料結(jié)合，但性能上 只是二者的物理加和，并存在上述材料所存在的缺陷。

[0006] 綜上，現(xiàn)有保溫材料主要存在W下問題和缺陷：

[0007] (1)聚氨醋材料的抗火性能不佳，需要加入阻燃劑提高其耐火性能，生產(chǎn)成本高。

[000引 似巖棉材料容重太大、防水性差、材料變形能力弱，且施工難度大，不適合現(xiàn)代化 快速生產(chǎn)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對(duì)現(xiàn)有保溫防火材料中存在的不足，為了保證工業(yè)設(shè)備及建筑的保溫和抗火要 求，同時(shí)提升生產(chǎn)和施工速度，特提出一種新型的保溫防火材料一-聚氨醋-巖棉保溫防火 材料，W適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備及建筑的保溫、隔熱、隔音、防水、抗火等需要，符合現(xiàn)代施工技 術(shù)的工業(yè)化要求，具有很好的發(fā)展前景。隨著后續(xù)研究工作的深入和完善，其應(yīng)用范圍將不 斷擴(kuò)大。

[0010] 本發(fā)明提供的聚氨醋-巖棉保溫防火材料是基于聚氨醋發(fā)泡生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，高 壓注入了可W提高防火性能的巖棉粉末，由于巖棉并不會(huì)參與聚氨醋生產(chǎn)過程中的反應(yīng)， 因此并不會(huì)影響聚氨醋基體的成孔和保溫性能，而且?guī)r棉粉末能夠部分取代阻燃劑作用， 提高新材料的抗火性能。

[0011] 本發(fā)明所述聚氨醋-巖棉保溫防火材料的制備方法（生產(chǎn)工藝）包括：

[0012] (1)、先用研磨機(jī)將巖棉研磨成粉末；

[0013] 研究發(fā)現(xiàn)粉末顆粒大小影響新材料物理機(jī)械性能，粒度越細(xì)，材料的抗拉強(qiáng)度和 抗撕強(qiáng)度越好，也直接影響巖棉的阻燃效果，顆粒越細(xì)越有利于巖棉阻燃性能的發(fā)揮，并減 輕對(duì)泡沫物性的不利影響。因此，優(yōu)選研磨的巖棉顆粒粒徑大小要求小于0. 6mm，可盡可能 的提高氧指數(shù)，保證其阻燃效果；

[0014] (2)、將100質(zhì)量份聚離混合物與前述粒徑的巖棉粉末（20~30質(zhì)量份）進(jìn)行 0. 40MI^a低壓預(yù)混30min W上，物料充分的均勻混合，并通過加壓累加壓到3. 0~4. OMPa高 壓狀態(tài)。

[0015] 通過低壓預(yù)混可保證能夠不出現(xiàn)沉淀；加壓累加壓使得各物料更快的發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，加速生產(chǎn)。

[0016] 本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案中進(jìn)一步包括；(3)、將2~4質(zhì)量份發(fā)泡劑通過高壓累加 壓到3. 0~4. OMI^a高壓狀態(tài)，使其更好的溶解在聚離組分中。

[0017] 為提高發(fā)泡劑和聚離的混合效果，直接將處于3. 0~4. OMI^a高壓狀態(tài)下發(fā)泡劑和 聚離與巖棉混合物，在靜態(tài)混合器中進(jìn)行預(yù)混并傳送到助劑匯排流。

[0018] 為了提高發(fā)泡劑與聚離的混合效果，使得在后續(xù)的發(fā)泡過程中產(chǎn)生的氣泡泡孔更 均勻和減少氣泡的塌孔率，保證不削弱材料的保溫性能。

[0019] 本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案中進(jìn)一步包括；(4)、其他各組分物料如勻泡劑（1. 5~2. 2 質(zhì)量份）、胺催化劑化55~0. 58質(zhì)量份）、色漿（0. 2質(zhì)量份）、錫催化劑化27~0. 30質(zhì) 量份）、甲苯二異氯酸醋（48質(zhì)量份）等也均在3. 0~4. OMI^a的高壓狀態(tài)下，分別經(jīng)各高壓 累將物料傳送到助劑匯排流。

[0020] 組分再進(jìn)入混合頭，采用混合頭機(jī)械發(fā)泡。

[0021] 由于固態(tài)顆粒的存在，某些情況不能采用混合頭機(jī)械發(fā)泡煬和巖棉保溫棉，已有公司開發(fā)了特殊 的可混合固體粉末填料的混合頭。

[0022] 組分在進(jìn)入混合頭前，將各組分進(jìn)行充分混勻，經(jīng)導(dǎo)管輸送到誘注裝置，到達(dá)誘注 裝置時(shí)壓力下降至1. 5~2. 5MPa，經(jīng)誘注裝置后物料按產(chǎn)品寬度要求，W常壓狀態(tài)均勻地 流到底膜上進(jìn)行發(fā)泡。

[0023] 本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選方案中進(jìn)一步包括；（5)前述步驟生產(chǎn)的材料進(jìn)行熟化和切 斷，并制作成成品。

[0024] 本發(fā)明最為優(yōu)選的聚氨醋-巖棉保溫防火材料的制備方法（生產(chǎn)工藝）如圖1所 示：

[0025] 生產(chǎn)的技術(shù)要點(diǎn)：

[0026] (1)、啟動(dòng)發(fā)泡劑傳送累前，環(huán)行管道必須冷卻，并W循環(huán)狀態(tài)啟動(dòng)至少30min，保 證其他氣體從系統(tǒng)排出；

[0027] (2)、先將巖棉通過研磨機(jī)磨成粉末，為了改善材料的加工性能、密度和最終產(chǎn)品 的使用性能，應(yīng)該注意巖棉顆粒的級(jí)配和控制顆粒的形狀，使其在最大的填充量下粒度盡 可能?。?/p>

[002引 （3)、由于巖棉粉末是固態(tài)，在液態(tài)原料中容易沉淀，在組合聚離中加入固態(tài)巖棉 粉末后需要在低壓預(yù)混機(jī)器中不停地?cái)埌?0min W上，W使料液均勻；

[0029] (4)、聚離本身黏度較高，而且?guī)r棉粉末的加入會(huì)使得其黏度變得更高，極大降低 了物料的流動(dòng)性，所W必須在高壓計(jì)量累前加供料累，W保證入口壓力達(dá)到0. 40MPa煬和巖棉保溫棉，供料 累的流量要高于計(jì)量累的流量，多余部分經(jīng)溢流閥返回聚離儲(chǔ)存罐；

[0030] 巧）、物料經(jīng)混合等一系列工藝工程后溫度會(huì)升高，并伴有壓力損失，因此系統(tǒng)工 藝操作必須控制在3. 00~4. OOMPa的高壓狀態(tài)下進(jìn)行；

[0031] 化）、由于系統(tǒng)壓力增加，成核氣體所需壓力超過了標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)壓縮空氣供應(yīng)范圍， 必須采用輸出壓力調(diào)節(jié)器，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；

[0032] (7)、在設(shè)計(jì)配方時(shí)，作為發(fā)泡劑的水量要控制在一定的范圍內(nèi)，同時(shí)特別注意熟 化時(shí)各產(chǎn)品的間距。優(yōu)選發(fā)泡劑的水量質(zhì)量小于最終制品質(zhì)量的3. 8%。

[0033] 本發(fā)明經(jīng)研究表明；其綜合了聚氨醋和巖棉兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，是一種兼具良 好保溫和抗火性能的材料，使得產(chǎn)品的物理機(jī)械性能得到提高，而且可W采用流水線生產(chǎn)， 方便生產(chǎn)。

[0034] 通過試驗(yàn)對(duì)比，制得的新材料較傳統(tǒng)的保溫材料具有更高的機(jī)械性能和保溫性 能；制品的針孔少，手感細(xì)膩均勻，輕質(zhì)高強(qiáng)，還具備更大的變形能力；而新材料提高最大 的是其抗火性能，能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)中建筑材料燃燒性能A級(jí)要求。

[0035] 運(yùn)用于夾巧板等復(fù)合材料的保溫隔熱巧材；各種氣、液、油輸送管道的隔熱工程； 地鐵、圖書館、寫字樓、歌劇院、影院等各種需要隔熱設(shè)備的場(chǎng)所；各種建筑物外墻、屋面保 溫、W及冷凍冷藏設(shè)施、交通運(yùn)輸、工業(yè)設(shè)備等的保溫。

[0036] 本發(fā)明所述聚氨醋優(yōu)選為聚離型聚氨醋；質(zhì)量份指的是在同等質(zhì)量單位下，如克 (g)。

[0037] 本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的有益效果包括：

[003引 （1)本發(fā)明提供了一種新型的聚氨醋-巖棉保溫防火材料，新材料能夠滿足國家 標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》-97中建筑材料燃燒性能A級(jí)要求；保溫性能 較好，新材料的傳熱系數(shù)能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用金屬面絕熱夾巧板》GB/-2009要 求。

[0039] (2)在不影響聚氨醋材料保溫性能的條件下，提高了單一聚氨醋材料的抗火性 能；

[0040] (3)本發(fā)明的制備方法降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)速度；施工方便，工作性能良好， 可W大規(guī)模的運(yùn)用于實(shí)際工程。

【附圖說明】

[0041] 圖1本發(fā)明制備方法（生產(chǎn)工藝）流程圖。

【具體實(shí)施方式】

[0042] 下面結(jié)合

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