专利名称：聚氨酯发泡一次成型保温墙板及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保温墙板及其制作工艺，具体是一种聚氨酯发泡一次成型保温墙板及其制作工艺。用于建筑材料和节能领域。
背景技术：
追求经济效益的同时要考虑不牺牲人类赖以生存的自然环境，实现可持续的协调发展已成为人们的共识。建筑节能因其可大大减少能源消耗，减少环境污染和室温效应，已受到很多国家的重视。外墙保温技术由于不占用室内空间，因此受到广泛欢迎。我国市场上现有的外墙保温墙板材料已达30余种，以矿物棉、玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等材料为主。材料成分的不同导致了保温墙板的导热性能、制作工艺等各异。导热系数高的保温墙板不适于节能要求高的应用需求。有的材料须经几十道工序模压而成，有的须经高温熔融后高速离心或喷射拉制再经成型设备制备，制作工艺复杂。在我国属于起步阶段的硬质聚氨酯保温材料目前大多以由粘结剂连接的硬质聚氨酯泡沫塑料夹心板出现，泡沫塑料夹心板中粘结剂的反应速度对生产场地的温度变化很敏感，生产场地气温越高，要求胶水的反应速度越慢；生产场地气温越低，要求胶水的反应速度越快，且夹心板粘连处易产生龟裂、缝隙，保温墙板的整体密闭性受影响，降低了保温效果。粘结剂的大量使用有损于操作工人的身心健康、也不利于环保。后一类方法制作流程复杂，生产效率低。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利“聚氨酯保温墙体及施工工艺”，公开号CN 1417437。现有聚氨酯发泡保温墙体方面的专利技术内容大多为基层墙体处理→固定射钉→涂刷聚氨酯底漆→拉经纬方格线→喷涂硬质聚氨酯→砂浆找平→粘贴面砖。此类方法制作流程较复杂，生产效率低。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足和缺陷，提供一种聚氨酯发泡一次成型保温墙板及其制作工艺。该工艺在保证良好保温性能基础上简化了保温墙板的制作流程，聚氨酯发泡一次成型保温墙板保温防水性能良好、制作工艺简单、周期短、降低成本并适用与各种建筑物外墙的优点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明聚氨酯发泡一次成型保温墙板由内到外包括织物、保温层、饰面层。保温层是现场注浇发泡的聚氨酯硬质泡沫，通过发泡与饰面层粘连一次成型。保温墙板通过射入螺钉与建筑物外墙连接固定。整个过程中无需使用粘结剂。
所述的饰面层材料可以是瓷砖、面砖、塑料板或金属复合板等，饰面层形状可以是矩形或菱形等。
本发明上述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其工艺步骤如下a、将饰面层铺设在预热的模具内。
b、控制聚氨酯硬质泡沫的发泡原料温度，根据所需泡沫填充密度和泡沫体积，计算需要的发泡原料总量，按比例混合搅拌后注入模具内。
c、在模具上覆盖一层织物，然后合下并锁紧模具。
d、待到达聚氨酯硬质泡沫固化时间后开模取出产品。
上述步骤a中，所述饰面层在铺设时，每块饰面材料之间保持一定间距的空隙，待产品成型后射入螺钉与建筑物外墙固定。该间距满足所射螺钉的直径。发泡原料温度因发泡原料配方的不同而各异，控制在25～50℃范围内。
上述步骤b中，聚氨酯硬质泡沫的发泡原料根据不同应用需求而定，其主要成分为按1∶(0.9～1.5)比例混合的组合多元醇、多异氰酸酯(MDI)混合液。发泡原料温度控制在15-30℃，泡沫填充密度控制在50～100kg/m3。
上述步骤c中，所述的织物是牛皮纸或纤维布。覆上织物可避免保温层长期裸露在外，减少聚氨酯硬质泡沫因摩损而造成保温性能降低以及保温墙板强度降低的不良效应，起到延长保温墙板使用期限的作用。
上述步骤d中，所述的固化时间因发泡原料配方及泡沫填充密度的不同而各异，一般控制在20-60分种。
本发明工艺可以通过调整发泡模具的形状、尺寸来取得多种形状、尺寸试样的保温墙板。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步，有保温防水性能良好、制作工艺简单、周期短、降低成本并适用与各种建筑物外墙的优点(1)聚氨酯硬质泡沫是一种理想的有机物质低温隔热材料。作为建筑物外墙保温材料具有导热系数小、尺寸稳定性好、质轻防震、抗冲击、耐腐蚀、抗老化、及优良的水蒸汽渗透阻和不透水性能，且对大气环境无任何污染。适合高节能要求的应用需要。
(2)组合多元醇与多异氰酸酯的混合液在发泡的同时有极强的粘结力，可与金属或非金属等任何材质粘结。按照GB/T 10007-1988《硬质泡沫塑料剪切强度试验方法》对保温墙板试样进行的剪切强度试验显示最终试样破坏处都在泡沫内部而不在泡沫与饰面层连接处，这说明硬质泡沫保温层与饰面层的粘连力已远大于泡沫分子间的内聚力。试验进一步证明了一次发泡成型保温墙板体系更紧凑、坚固，不易产生裂缝，保温防水效果更佳。
(3)模具成型，精确尺寸。不存在硬质聚氨酯泡沫塑料外保温墙体表面平整度难以控制问题。不同尺寸、试样的保温墙板可以通过调整发泡模具的形状、大小来达到，可任意组合。避免了硬质泡沫夹心板制作过程中对泡沫切割造成的泡沫余料浪费。
(4)无需拉网格线、找平等过程，工艺流程得到简化，适于工厂预制，装配化程度高，施工速度快。无需使用粘结剂，因此制作过程不受生产场地温度的影响，也降低了制造成本。
(5)不同质地、形状、颜色的保温墙板饰面层还可以起到装饰、美化建筑物外观的作用。
图1本发明实施例保温墙板剖面结构示意图具体实施方式
如图1所示，本发明保温墙板由内到外包括织物1、保温层2、饰面层3，保温层2是现场注浇发泡的聚氨酯硬质泡沫，通过发泡与饰面层3粘连一次成型。保温墙板通过螺钉4与建筑物外墙连接固定。所述的饰面层材料是瓷砖、面砖、塑料板或金属复合板材料。
以下结合本发明工艺的内容提供以下的实施例实施例1先清理发泡模具，保证模具内壁光洁无杂质，为避免保温层脱模时与模具粘结，紧贴模具内壁铺设一层塑料薄膜。将饰面层均匀铺设于所选发泡模具内，每块材料之间保持一定的间隔空隙，该空隙以能满足所用螺钉直径为佳。加热模具至25℃，使用高压发泡机或低压发泡机或手工搅拌，将按1∶0.9比例混合的组合多元醇，多异氰酸酯(MDI)混合液，以3000rpm速度搅拌10秒后注入模具内。发泡原料注入后在模具上覆盖一层牛皮纸，然后合下并锁紧模具。20分钟固化时间到达后即可开模取出产品。此例中保温层一聚氨酯硬质泡沫-的填充密度为50kg/m3，用螺钉将其与建筑物外墙体固定即可。
实施例2该实施例为手工间歇发泡适于小规模生产。根据要求选用30*40*5cm规格的发泡模具。清理模具，紧贴模具内壁铺设一层塑料薄膜。将15*5*0.6cm面砖(饰面朝下)均匀铺设于模具底部，每块面砖之间保持2-3mm间距的空隙。用水循环加热系统加热模具温度至38℃，将温度控制在20℃的发泡原料一组合多元醇，多异氰酸酯(MDI)-按1∶1.2比例倒人塑料杯中，以1000rpm速度搅拌15秒，待反应液发生乳白后迅速倒入模具内，，在模具上方覆盖一层牛皮纸，合下并锁紧模具盖。固化时间40分钟到达后即可开模取出保温墙板产品，此例中硬质泡沫的填充密度达到75kg/m3。沿保温墙板面砖空隙处每隔10cm距离射入螺钉与建筑物外墙体固定及形成了保温防水性能良好的保温墙体。
实施例3该实施例为机械浇注发泡，适合工厂大量预制。清理模具，沿模具内壁铺层塑料薄膜。将长、宽为20*5cm的铝塑复合板每隔2mm均匀铺于模具底部。用循环套管加热系统加热模具至50℃。将浇注发泡机A、B俩泵的进液管分别插入组合多元醇、多异氰酸酯(MDI)料桶内，发泡机枪头接入模具浇注口。待俩泵运转正常后，接通电子温控器调节俩料桶内的物料温度保持在20℃，分别调节A、B俩泵电子计量泵以1∶1.5比例连续地将组合多元醇、多异氰酸酯(MDI)打入发泡机混合室内搅拌混合后，发泡机枪头自动将充分混合后的物料由模具浇注口注入模具内。覆上纤维布，合下模具盖并加以紧固，60分钟后即可开模取样。硬质泡沫的填充密度能达100kg/m3，该种保温墙板抗压强度高。
权利要求
1.一种聚氨酯发泡一次成型保温墙板，由内到外包括织物(1)、保温层(2)、饰面层(3)，其特征在于，保温层(2)是现场注浇发泡的聚氨酯硬质泡沫，通过发泡与饰面层(3)粘连一次成型。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板，其特征是，通过螺钉(4)与建筑物外墙连接固定。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板，其特征是，所述饰面层材料是瓷砖、面砖、塑料板或金属复合板材料。
4.一种聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其特征在于，步骤如下a、将饰面层铺设在预热的模具内；b、控制聚氨酯硬质泡沫发泡原料温度，根据所需泡沫填充密度和泡沫体积，计算需要的发泡原料总量，按比例混合搅拌后注入模具内；c、在模具上覆盖一层织物，然后合下并锁紧模具；d、待到达聚氨酯硬质泡沫固化时间后开模取出产品。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其特征是，步骤a中，所述饰面层在铺设时，每块饰面材料之间保持一定间距的空隙，待产品成型后射入螺钉与建筑物外墙固定，该间距满足所射螺钉的直径，模具预热的温度控制在25～50℃范围内。
6.根据权利要求4所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其特征是，步骤b中，聚氨酯硬质泡沫的发泡原料主要成分为按1∶0.9～1.5比例混合的组合多元醇、多异氰酸酯混合液，发泡原料温度控制在15-30℃，泡沫填充密度控制在50～100kg/m3。
7.根据权利要求4所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其特征是，所述的织物是牛皮纸或纤维布。
8.根据权利要求4所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其特征是，步骤d中，所述的固化时间控制在20-60分种。
9.根据权利要求4所述的聚氨酯发泡一次成型保温墙板的制作工艺，其特征是，通过调整发泡模具的形状、尺寸来取得多种形状、尺寸试样的保温墙板。
全文摘要
一种聚氨酯发泡一次成型保温墙板及其制作工艺，用于建筑节能领域。本发明保温墙板由内到外包括织物、保温层、饰面层，保温层是现场注浇发泡的聚氨酯硬质泡沫，通过发泡与饰面层粘连一次成型。工艺如下将饰面层铺设在预热的模具内；控制聚氨酯硬质泡沫发泡原料温度，根据所需泡沫填充密度和泡沫体积，计算发泡原料总量，混合搅拌后注入模具内；在模具上覆盖一层织物，然后合下并锁紧模具；待到达聚氨酯硬质泡沫固化时间后开模取出产品。本发明克服了现场喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料外保温墙体表面平整度难以控制、面层与聚氨酯硬质泡沫保温层之间附着力差、面层易开裂的难题，具有保温防水性能优异、施工流程简易、周期短的特点。
文档编号E04B1/80GK1584254SQ20041002467
公开日2005年2月23日 申请日期2004年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者张 杰, 陆伟, 唐伟源 申请人:拜耳(中国)有限公司