一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板，由下列重量份的原料制成：氯化鋰溶膠2?2.5、氟硅酸鈉2.5?2.8、納米三氧化鎢1?1.2、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(dǎo)致納米孔隙被破壞，保溫性能下降；通過使用氯化鋰溶鋰、氟硅酸鈉、納米三氧化鎢，提高了保溫板的耐水性、阻燃性和耐熱性。
【專利說明】
一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及保溫墻板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]復(fù)合保溫材料(Compos itelnsulat1nMaterials)是由兩種或兩種以上保溫材料復(fù)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(fù)合，復(fù)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 (￡叉卩611(16(1?61'1；^6，￡?)和酸酸樹脂(？11611〇1-；1^01'1]1&1(1(3117(161^8；[11，？？)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(fù)合保溫材料。論文主要研究內(nèi)容包括:(1)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(fù)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(biāo)；[3]在單因素實驗研究基礎(chǔ)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(fù)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(dǎo)熱系數(shù)、吸水率)、力學(xué)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(chǔ)上，添加適當(dāng)?shù)脑鲰g劑和憎水劑，對復(fù)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， 1.5h;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(fù)合保溫材料的表觀密度為332.4kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.047WAm ? 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(fù)合保溫材料克服了無機保溫材料導(dǎo)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(yīng)用價值。
[0003]但是膨脹珍珠巖吸水率高，耐水性差導(dǎo)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。[〇〇〇4]因此需要對復(fù)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。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板，由下列重量份的原料制成:氯化鋰溶膠2-2.5、氟硅酸鈉2.5-2.8、納米三氧化鎢1-1.2、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。
[0007]所述耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板的制備方法，包括以下步驟:(1)將膨脹珍珠巖與55-60重量份的無水乙醇、去離子水混合，加入氟硅酸鈉、氯化鋰溶膠，在水浴中攪拌加熱至44-47°C，加入85wt%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 °C攪拌反應(yīng)4-4.3h，反應(yīng)停止后冷卻至室溫得到混合物料；(2)將第(1)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 °C下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠巖；(3)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯、納米三氧化鎢與20-25重量份的無水乙醇混合，加熱至60-70°C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應(yīng)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；(4)將第(3)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240-245°C，壓縮比為 1 ? 8-2 ? 0，壓制 1 ? 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(dǎo)致納米孔隙被破壞，保溫性能下降，延長了使用壽命;通過使用氯化鋰溶鋰、氟硅酸鈉、納米三氧化鎢，提高了保溫板的耐水性、阻燃性和耐熱性。【具體實施方式】
[0009]—種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板，由下列重量份(公斤)的原料制成:氯化鋰溶膠2、氟硅酸鈉2.5、納米三氧化鎢1、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、85wt%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160、正己烷適量、納米聚四氟乙稀4、過氧化異丙苯0.1、丙稀酸三氟乙酯3。
[0010]所述耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板的制備方法，包括以下步驟:(1)將膨脹珍珠巖與55重量份的無水乙醇、去離子水混合，加入氟硅酸鈉、氯化鋰溶膠， 在水浴中攪拌加熱至44°C，加入85wt%氨水調(diào)節(jié)pH為8,繼續(xù)攪拌lOmin后滴加正娃酸乙酯， 滴加完畢后恒溫44 °C攪拌反應(yīng)4h，反應(yīng)停止后冷卻至室溫得到混合物料；(2)將第(1)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45°C下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠山石；(3)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯、納米三氧化鎢與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(yīng)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；(4)將第(3)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320kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/(m.K)，抗折強度為1.59MPa，抗壓強度為1.89MPa，彈性模量為2.98MPa，抗沖擊強度為176kJ/m2，吸水率為 1.04%〇
【主權(quán)項】
1.一種耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板，其特征在于:由下列重量份的原料制成: 氯化鋰溶膠2-2.5、氟硅酸鈉2.5-2.8、納米三氧化鎢1-1.2、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3-3.5〇2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐水膨脹珍珠巖酚醛樹脂復(fù)合保溫板的制備方法，其特征在于 包括以下步驟:(1)將膨脹珍珠巖與55-60重量份的無水乙醇、去離子水混合，加入氟硅酸鈉、氯化鋰溶 膠，在水浴中攪拌加熱至44-47°C，加入85wt%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 °C攪拌反應(yīng)4-4.3h，反應(yīng)停止后冷卻至室溫得到混合物 料；(2)將第(1)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 °C下恒溫干燥，得到 改性膨脹珍珠巖；(3)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯、納米三氧化鎢與20-25重量份的無水乙醇混 合，加熱至60-70°C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應(yīng)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；(4)將第(3)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240-245°C，壓縮比為 1 ? 8-2 ? 0，壓制 1 ? 5-1 ? 6h，即得。
【文檔編號】C04B20/10GK105967553SQ201610178162
【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(dāng)涂縣科輝商貿(mào)有限公司