专利名称：一种外墙保温阻燃材料及其制备方法
技术领域：
本发明是关于一种保温阻燃材料，尤其是一种外墙保温阻燃材料及其制备方法。
背景技术：
自从我国提出“可持续发展”、“节约可再生资源”、“构建和谐社会”的发展理念后，环境保护、节能减排、耐候安全才真正被具体实施。国家环保总局、住建部对住宅、办公、商业建筑物实施强制保温。目前墙体保温材料以聚苯乙烯和聚氨脂发泡材料为主，这种材料导热系数达到O. 04w/m. k，保温性能差，特别是在防火性能方面表现得极其突出，聚苯乙烯属于易燃且燃烧后会排出大量有毒气体的材料，近年引发多起恶性火灾，因此在欧美等发达国家建筑节能保温几乎不采用该材料。由于近年连续多起保温材料、装饰材料不达标引起的建筑火灾，国家对建筑材料的防火性能重视程度空前加大。鉴于建筑防火的严峻形势，·公安部要求民用建筑保温材料必须采用燃烧性能为A级的材料，在业内引起巨大震动。因此研制一种保温节能和阻燃性能好的外墙装饰材料是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种保温节能、阻燃、轻质、性价比高的新型外墙装饰材料及其制备方法。本发明的目的通过下述技术方案来实现，本发明由下列组分按重量比依次混合、再塑型而成可发泡性热固性酚醛树脂60-70，热固性线性脲醛树脂30 — 40，吐温80 3 - 8，石英粉10 — 30，微粉氢氧化铝10 — 15，4A沸石10 — 20，正戊烷5 — 12，浓硫酸2 — 6。本发明产品的生产方法如下
可发泡性热固性酚醛树脂60 - 70重量份和热固性线性脲醛树脂30 - 40重量份，置入反应釜中搅拌10 - 20分钟；然后加入吐温80 3 — 8重量份，搅拌10 — 20分钟；再同时加入石英粉10 — 30重量份、微粉氢氧化招10 — 15重量份、4A沸石10 — 20重量份，搅拌20 - 30分钟；再加入正戊烷5 - 12重量份，搅拌5 - 10分钟；最后加入浓硫酸2 — 6重量份，搅拌2 - 5分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中，在70 - 80°C情况下保温老化9 - 12小时，降温至室温即制得该产品。本发明的产品由双组分树脂、复合阻燃剂、固化剂、匀泡剂、发泡剂、填料组成。双组分树脂指的是可发泡性热固性酚醛树脂和热固性线性脲醛树脂的混合物，酚醛树脂具有较好的阻燃保温性能，但存在脆性大，开孔率高，易粉化、机械强度低、价格高的缺点；脲醛树脂价格便宜、坚硬、耐刮伤、具有一定的韧性。本发明通过酚醛树脂和脲醛树脂的复配，结合两者的优点，制成的产品是一种闭孔型硬质泡沫塑料，表面光滑、强度好、性价比高。复合阻燃剂指微粉氢氧化铝(D50粒径I 一 2微米)和4A沸石(D50粒径I 一 2微米)的混合物，微粉氢氧化铝分子结构式为Al (OH)3，分子结构中含有35%左右的结晶水，产品开始脱水温度为350°C ;4A沸石分子结构式为Na12AL12Si12O48 · 27H20，分子结构中含有21%左右的结晶水，产品开始脱水温度为450°C左右.微粉氢氧化铝(粒径I 一 2微米)和4A沸石(粒径I 一2微米)受热时分解出水蒸气不燃气体，产生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延；并且分解出水蒸气不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下；同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。微粉氢氧化铝(粒径I 一 2微米)和4A沸石(粒径I 一 2微米)在使用和废弃过程中均无有害物质释放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体，本发明采用的固化剂为硫酸。本发明采用的匀泡剂为吐温80。本发明采用的发泡剂为 正戊烷。本发明采用的填料为石英粉(200 —250 目)。本发明产品是新一代保温防火隔音材料，它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落，使用温度围广(一 196 +300°C)，低温环境下不收缩、不脆化的特点。由于产品闭孔率高，则导热系数低(可低于O. 028w/mk),隔热性能好，并具有良好的抗水性和水气渗透性，是良好的保温节能材料，更是暖通制冷工程理想的绝热材料。产品高温分解时，溢出的气体无毒、无味，对人体、环境均无害，符合国家绿色环保要求。本发明产品氧指数彡55% ;吸水率彡2% (浸泡24小时);导热系数在O. 02 一 O. 029w/mk之间；产品稳定性、耐侯性好；无毒无味，绿色环保。该产品是十分理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温装饰材料。产品通过国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，制品燃烧性能达到GB8624 - 2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准A级。本发明产品的物理化学指标如下
1、产品氧指数彡55%；
2、吸水率彡2%(浸泡24小时)；
3、导热系数O. 02-0. 028 w/mk ；
4、比重<80kg /m3。与现有技术相比，本发明有以下优点
I、优异的防火性能聚氨酯和聚苯等有机保温材料燃烧时，会产生浓烟和剧毒，容易造成人员死亡，同时也增加灭火难度。而本发明产品由双组分树脂、复合阻燃剂等组成，遇火不燃，燃烧性能最高达A级，最高使用温度为300°C，100 mm厚的本发明产品抗火焰能力可达2小时以上而不被穿透。在火焰的直接作用下具有结碳、无滴落物、无卷曲、无熔化现象，火焰燃烧后表面形成一层“石墨泡沫”层，有效保护层内的泡沫结构。2、优良的绝热性能导热系数低，为保温、隔热的优良材料。3、抗腐蚀抗老化几乎能够耐所有无机酸、有机酸、有机溶剂的侵蚀。长期暴露于阳光下，无明显老化现象，因而具有较好的耐老化性。4、密度小、重量轻本发明产品的密度在80Kg/m3以下，可减轻建筑物的自重，降低建筑物的载荷，减少结构造价，且施工简便、快捷，可提高工效。5、吸声性能本发明产品具有优良的吸声性能。6、环保本发明产品符合国家、国际的环保要求。产品通过国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，制品燃烧性能达到GB8624 - 2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准A级。
具体实施方式
实施例I
取可发泡性热固性酚醛树脂(河北宇正化工建材有限公司生产的可发性酚醛树脂PF - 901) 60重量份和热固性线性脲醛树脂(湖北兴银河精细化工有限公司生产)40重量份，置入反应釜中搅拌15分钟；然后加入吐温80 5重量份，搅拌10分钟；再同时加入石英粉10重量份、微粉氢氧化铝15重量份、4A沸石15重量份，搅拌30分钟；再加入正戊烷12重量份，搅拌5分钟；最后加入浓硫酸(98%以上)2重量份，搅拌5分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情况下保温9 - 12小时，降温至室温即制得该产品。实施例2
取可发泡性酚醛树脂70重量份和热固性脲醛树脂30重量份，置入反应釜中搅拌10分钟；然后加入吐温80 3重量份，搅拌15分钟；再同时加入石英粉30重量份、微粉氢氧化铝10重量份、4A沸石10重量份，搅拌20分钟；再加入正戊烷5重量份，搅拌10分钟；最后加入浓硫酸6重量份，搅拌4分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情况 下保温9 - 12小时，降温至室温即制得该产品。实施例3
取可发泡性酚醛树脂65重量份和热固性脲醛树脂35重量份，置入反应釜中搅拌20分钟；然后加入吐温80 8重量份，搅拌20分钟；再同时加入石英粉20重量份、微粉氢氧化铝13重量份、4A沸石20重量份，搅拌25分钟；再加入正戊烷8重量份，搅拌8分钟；最后加入浓硫酸4重量份，搅拌3分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情况下保温9 - 12小时，降温至室温即制得该产品。实施例4
取可发泡性酚醛树脂65重量份和热固性脲醛树脂35重量份，置入反应釜中搅拌13分钟；然后加入吐温80 6重量份，搅拌14分钟；再同时加入石英粉20重量份、微粉氢氧化铝13重量份、4A沸石15重量份，搅拌25分钟；再加入正戊烷7重量份，搅拌10分钟；最后加入浓硫酸5重量份，搅拌3分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情况下保温9 - 12小时，降温至室温即制得该产品。实施例5
取可发泡性酚醛树脂68重量份和热固性脲醛树脂38重量份，置入反应釜中搅拌18分钟；然后加入吐温80 6重量份，搅拌16分钟；再同时加入石英粉21重量份、微粉氢氧化铝12重量份、4A沸石18重量份，搅拌24分钟；再加入正戊烷7重量份，搅拌7分钟；最后加入浓硫酸4重量份，搅拌5分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中塑型，在70 - 80°C情况下保温9 - 12小时，降温至室温即制得该产品。
权利要求
1.一种外墙保温阻燃材料，其特征在于由可发泡性热固性酚醛树脂60 - 70，热固性线性脲醒树脂30 — 40,吐温80 3 — 8,石英粉10 — 30,微粉氢氧化招10 一 15,4A沸石10 - 20，正戊烷5 — 12，浓硫酸2 — 6配制而成。
2.—种权利要求I所述的一种外墙保温阻燃材料的生产方法，其特征在于按下列步骤进行 取可发泡性热固性酚醛树脂60 - 70重量份和热固性线性脲醛树脂30 - 40重量份，置入反应釜中搅拌10 - 20分钟；然后加入吐温80 3 — 8重量份，搅拌10 — 20分钟；再同时加入石英粉10 — 30重量份、微粉氢氧化招10 — 15重量份、4A沸石10 — 20重量份，搅拌20 - 30分钟；再加入正戊烷5 - 12重量份，搅拌5 - 10分钟；最后加入浓硫酸2 —·6重量份，搅拌2 - 5分钟后停止搅拌，将此料注入箱式模具中，在70 - 80°C情况下保温老化9 — 12小时，降温至室温即制得产品。
全文摘要
本发明公开了一种外墙保温阻燃材料及其制备方法，其特征在于由可发泡性热固性酚醛树脂60-70，热固性线性脲醛树脂30－40，吐温80 3－8，石英粉10－30，微粉氢氧化铝10－15，4A沸石10－20，正戊烷5－12，浓硫酸2－6配制而成。本发明产品氧指数≥55%；吸水率≤2%(浸泡24小时)；导热系数在0.02－0.029w/mk之间；产品稳定性、耐候性好；无毒无味，绿色环保。该产品是十分理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温装饰材料。产品通过国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，制品燃烧性能达到GB8624－2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准A级。
文档编号C04B26/12GK102942331SQ20121051964
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者文靖, 张祁伟, 刘德春 申请人:南充春飞纳米晶硅技术有限公司