一種聚氨酯復(fù)合板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保溫絕熱復(fù)合板，特別是一種聚氨酯復(fù)合板。。
【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)聚氨酯復(fù)合板廣泛地用作在冷庫(kù)、建筑行業(yè)中的絕緣材料，通常其里面的硬質(zhì)聚氨酯泡沫體是閉孔的硬質(zhì)泡沫體，在該泡孔內(nèi)含有低傳導(dǎo)性氣體，如烴，可以將液態(tài)的發(fā)泡組合物用在就地澆注應(yīng)用、噴灑應(yīng)用中，并形成硬質(zhì)泡沫體板或面板。但是未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯硬泡塑料屬于易燃物，其燃燒氧指數(shù)小于19，且聚氨酯硬泡塑料在燃燒過程中會(huì)放出HCN、C0等有害氣體，這使得如何改善聚氨酯硬泡塑料的阻燃性能受到了廣泛關(guān)注。目前提高聚氨酯硬泡塑料阻燃性能的方法主要是在組合物中使用添加型阻燃劑，應(yīng)用較多的添加型阻燃劑有三氯乙基磷酸酯(TCEP)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)、三(氯異丙基)磷酸酯(TCPP)和三(二氯丙基)磷酸酯(TDCPP)等。但是這些添加型阻燃劑都具有一定的增塑作用，應(yīng)用時(shí)會(huì)使聚氨酯硬泡塑料的泡孔結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則形態(tài)，同時(shí)會(huì)增大泡孔的尺寸，這會(huì)降低聚氨酯硬泡塑料的機(jī)械強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、長(zhǎng)期蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性，從而降低聚氨酯硬泡塑料的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種聚氨酯復(fù)合板，本硬質(zhì)聚氨酯復(fù)合板不僅克服或削弱了上述存在的缺陷，還能達(dá)到使用方便，外形美觀，經(jīng)久耐用的效果。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種聚氨酯復(fù)合板，包括面板層，碳泡沫層，聚氨酯材料層，鋁箔板，其特征在于，所述面板層下表面連接碳泡沫層，且之間還設(shè)有緩沖部，碳泡沫層下表面連接著聚氨酯材料層，聚氨酯材料層下表面連接著鋁箔板，所述緩沖部均勻分布在面板層與碳泡沫層之間。
[0005]進(jìn)一步，所述面板層內(nèi)置加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，面板層厚度為15~25mm，所述碳泡沫層厚度為10~20mm，采用樹脂基碳泡沫制成，且碳泡沫中加入了顆粒狀碳化硅增強(qiáng)體，所述聚氨酯材料層厚度為30~50mm，鋁箔板厚度為0.12-0.2mm，所述緩沖部為一彈簧緩沖裝置，彈簧的上下兩端均連接一石棉塊，石綿快分別嵌插與面板層和碳泡沫層中。
[0006]進(jìn)一步，所述聚氨酯材料層采用聚氨酯硬泡材料制成，所述聚氨酯硬泡由如下重量份數(shù)的各組分組成:聚醚多元醇為50~70份，阻燃聚酯多元醇15~25份，聚酯多元醇為15~30份，催化劑為3~12份，交聯(lián)劑為15~25份，二異氰酸酯110~180份，環(huán)戊烷為11~13份，有機(jī)硅表面活性劑1~3份。
[0007]進(jìn)一步，所述聚醚多元醇由多羥基醇與環(huán)氧丙烷反應(yīng)制得，其中多羥基醇為丙氧基化甘油多元醇，制得的聚醚多元醇分子質(zhì)量為1500~3000，羥值為240~460mgK0H/g，官能度為大于4，所述聚酯多元醇由對(duì)苯二甲酸與甘油縮合而成，其中制得的聚酯多元醇羥值為410~480 mgKOH/g,官能度2.2-2.7，所述阻燃聚酯多元醇為松香聚酯多元醇，其羥值為430-500 mgKOH/g,官能度為4~6，所述催化劑包括1~4份發(fā)泡催化劑，1-4份凝膠催化劑，1~4叔胺類催化劑，所述發(fā)泡催化劑為含33%三乙烯二胺的二丙二醇溶液，所述凝膠催化劑為1，4-二甲基哌嗪，所述交聯(lián)劑為工業(yè)用蓖麻油。
[0008]進(jìn)一步，其制備工藝包括以下步驟:
步驟1、將面板和碳泡沫通過粘接劑粘接，然后同鋁箔板一起架構(gòu)成一個(gè)矩形模，矩形模中碳泡沫層與鋁箔板之間有30~50mm的距離，即在里面形成料槽，矩形模一端密封住，另一端敞開，其他面則需全部密封好，清除污漬待用；
步驟2、在常壓下，將聚醚多元醇、阻燃聚酯多元醇和聚酯多元醇按預(yù)定要求的比例復(fù)配，然后加入催化劑、交聯(lián)劑、有機(jī)硅表面活性劑和環(huán)戊烷，在常溫下用渦輪式攪拌器攪拌均勻，攪拌時(shí)間為30~45s，攪拌均勻后，加入計(jì)量好的二異氰酸酯，快速攪拌，環(huán)境溫度為22-25°C，攪拌時(shí)間為15~20s，攪拌速度為2800r/min，攪拌完成后，將混合物液體注入連接有計(jì)量栗的貯罐中；
步驟3、將步驟1所制得的矩形?？蝾A(yù)熱至45~60°C，然后用計(jì)量栗將混合物液體澆注到矩形模中，注入量需提前計(jì)算，注射壓力控制在14MPa，并需在20s內(nèi)澆注完畢，然后用活動(dòng)擋板將矩形模入料口蓋住，發(fā)泡熟化；
步驟4、待聚氨酯硬泡發(fā)泡熟化完畢后，等待10~15min，將溢出的余料修剪完畢，最后檢驗(yàn)成品。
[0009]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、阻燃性好，力學(xué)性能優(yōu)異。
[0010]通過在聚氨酯硬泡中加入阻燃聚酯多元醇，能夠在一定程度上使聚氨酯大分子鏈間的范德華力有所提高，使大分子鏈間的相對(duì)滑移有所減少，進(jìn)而能夠使上述混合物在發(fā)泡過程中產(chǎn)生的泡孔尺寸減小。同時(shí)，大分子鏈間的范德華力提高，還能夠使所形成的聚氨酯硬泡中的泡孔孔壁的剛性有所提高，進(jìn)而能夠使泡孔的結(jié)構(gòu)更加規(guī)則、泡孔的形變程度減弱，泡孔尺寸小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠有效提高聚氨酯硬泡塑料的機(jī)械強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度及蠕變性能，其氧指數(shù)不小于29，離火3s自熄，表面碳化能阻止燃燒，且不會(huì)產(chǎn)生熔滴，同時(shí)在聚氨酯材料層兩面都添加有阻燃層，即一面為碳泡沫層，一面為鋁箔板，鋁箔板因?yàn)榻饘俨牧?，能有效起到阻燃的效果，同時(shí)保護(hù)聚氨酯材料層不會(huì)受到刮擦、針刺、敲擊的損傷，而碳泡沫層中樹脂基碳泡沫具有很大的開孔和棱柱，棱柱相互交聯(lián)構(gòu)成五邊形的十二面體，其碳形態(tài)為難石墨化的玻璃態(tài)碳，使之具有低的密度，較低的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)異的絕熱、絕緣性能，整體上能抗擊較大沖擊載荷，此外，加入的交聯(lián)劑能夠在線型的分子之間產(chǎn)生化學(xué)鍵，使線型分子相互連在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣就提高了聚氨酯的強(qiáng)度和彈性，。
[0011]2、尺寸性能穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)低，密封性良好。
[0012]在普通的聚氨酯硬泡中，使用的聚酯多元醇大多數(shù)采用的是用線性多元醇合成為主，分子的平均官能度不高，支化少，柔韌性好，但剛性相對(duì)就會(huì)較弱；以此制備聚氨酯硬泡固化過程中泡沫易變形，最終影響聚氨酯硬泡的最終性能，通過添加三官能團(tuán)多元醇，如本發(fā)明采用的甘油，能夠適當(dāng)提高聚酯的官能度，進(jìn)而提高聚氨酯硬泡的尺寸穩(wěn)定性，降低其導(dǎo)熱系數(shù)；在聚氨酯發(fā)泡固化過程中加入有機(jī)硅表面活性劑，能改變液體表面張力，能穩(wěn)定泡沫，是良好的成核劑，同時(shí)穩(wěn)定整個(gè)化學(xué)系統(tǒng)，控制泡孔尺寸和形狀，控制泡孔的閉孔率，形成的硬泡密封性良好，無空腔、無接縫，能將建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)完全包裹，有效的阻止了風(fēng)和潮氣通過縫隙流動(dòng)進(jìn)出建筑物，實(shí)現(xiàn)完全密封。
[0013]3、優(yōu)異的隔熱保溫性能，重量輕，性能恒定，表面美觀。
[0014]本發(fā)明中由于添加有叔胺類催化劑，能促進(jìn)二異氰酸酯聚合生成二異氰脲酸酯，其物理與防火性比一般聚氨酯更為優(yōu)異，是一種理想的有機(jī)低溫隔熱材料，具有導(dǎo)熱系數(shù)小、輕質(zhì)防震、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，進(jìn)一步，通過選用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑，用含33%三乙烯二胺的二丙二醇溶液作為發(fā)泡催化劑，通過采用改性芳香族聚酯提高其相容性，能改善凝膠時(shí)間和流動(dòng)性，改變泡沫密度，減小其導(dǎo)熱系數(shù)，具有較好的低溫性能、耐水解性以及優(yōu)良的電絕緣性；在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，一方面通過材料本身緩沖沖擊，另一方面通過設(shè)置的緩沖部來緩沖沖擊，進(jìn)一步保護(hù)復(fù)合板遭受破壞，提高其使用壽命，并且整個(gè)復(fù)合板都是由質(zhì)量很輕的材料構(gòu)成，具有重量輕的特點(diǎn)，而外表面的鋁箔板則由于表面光滑，具有好看的金屬光澤，造型美觀。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種聚氨酯復(fù)合板；
圖中標(biāo)記:1為面板層，2為緩沖部，3為碳泡沫層，4為聚氨酯材料層，5為鋁箔板。