一种添加无机填料的酚醛保温型材及其生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种添加无机填料的酚醛保温型材及其生产工艺，属于高分子技术领 域。
【背景技术】
[0002] 近年来大力倡导节能减排工程，使保温材料得到了广泛的应用。市场上常见的保 温材料为聚苯乙烯挤塑材料（XPS)、可发性膨胀聚苯乙烯材料（EPS)和聚氨酯硬发泡材料 (PU)等，这些传统的保温材料，虽然保温效果较好，但它们极易燃烧，燃烧过程中产生的滴 熔还会使火势进一步扩大，并释放有毒的气体和尘埃，造成严重的生命和财产损失。发泡酚 醛树脂材料属于高分子有机硬质泡沫产品，具有遇明火不燃烧，强度高，烧蚀过程无烟、无 毒、无熔滴等优点，是目前建筑保温的理想材料。目前传统的酚醛保温型材的组成成分中没 有添加固体填料，而且，生产工艺没有实现自动化进料及其装备；型材的切割长度没有实现 自动化控制，普遍存在着自动化程度及生产效率低，产品单一及生产成本高等问题，影响着 发泡酚醛材料的广泛应用推广。[参考文献：曹进红，张东，杨雅楠.一种酚醛泡沫板生产 设备用固化剂添加装置：中国，CN202808321U[P]. 2013-3-20;曹进红，张东，杨雅楠.酚 醛泡沫保温板生产设备用切割装置：中国，CN202805246U[P]. 2013-3-20];汪路?酚醛 泡沫保温板连续加工生产设备：中国，CN102765201A[P]. 2012-11-7]。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术中存在的不足，发明提供了一种添加无机填料的酚醛保温型材及其 生产工艺。对酚醛发泡现有工艺进行了优化，采用蠕动泵准确定量输送固化剂，使整个生产 过程连续化，采用编码器控制切割长使得切割长度可控以满足不同规格的产品需要，创新 性的在生产工艺中加入了固液混合系统，能够在酚醛型材中添加固体组分以降低成本。整 套工艺既能满足自动化生产又能实现能降低成本。
[0004] 本发明提供的一种添加无机填料的酚醛保温型材的组分及质量配比如下：酚醛树 月旨：闭孔珍珠岩：表面活性剂：发泡剂：固化剂：玻璃纤维=1:0.1- 0.3:0.04-0.07:0.08-0. 15:0. 10-0. 15:0. 01-0. 05 ;所述的酚醛树脂为热固性酚醛树脂，所述的表面活性剂为硅 油、吐温80的混合物，其中吐温：硅油80的质量配比为=1 :1 ;发泡剂为二氯甲烷；固化剂 为质量比为2:1:1的对羟基苯磺酸、磷酸、硼酸的混合酸。所用的闭孔珍珠岩优选粒度为 0. 5-1. 5mm;优选玻璃纤维的长度为3-5mm。
[0005] 本发明提供的一种添加无机填料的酚醛保温型材的生产工艺如下： a.生产设备如下：原料混合罐、螺杆输送泵、固液混合系统通过管道顺次连接，混合头 及联动装置与固液混合系统和固化剂蠕动泵分别通过管道连接，固化剂蠕动泵与固化剂存 储罐通过管道连接，混合头及联动装置与双履带式层压机发泡箱通过带有无纺布的滚轮连 接；自动切割机与双履带式层压机发泡箱连接；所述的双履带式层压机发泡箱带有分段控 温和变频调速功能，温度范围50-100°C，变频调速范围为1-3,运转周期20-40min;所述的 螺杆输送泵的流量为1. 5-2.Okg/min。
[0006] b.生产工艺如下：（1)将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、玻璃纤维按配比加入原 料混合罐中，搅拌均匀后，得到酚醛树脂混合料； (2) 向固液混合系统的盛料漏斗中加无机填料的闭孔珍珠岩，固化剂存储罐中加入预 先配制好的混合酸； (3) 启动螺杆泵，将酚醛树脂混合料送至固液混合系统，通过控制阀门开度来调节固体 填料闭孔珍珠岩的加入量，实现固体组分与酚醛树脂混合料的均匀混合，得到带有固体组 分的酚醛树脂混合料； (4) 启动固化剂蠕动泵，同时启动混合头和及其联动装置，使带有固体组分的酚醛树脂 混合料与固化剂在混合头内混合均匀，喷涂在无纺布上； (5) 启动双履带式层压机发泡箱的传动电机，通过变频调速控制运转速率，使喷涂在无 纺布上酚醛树脂混合料与固化剂的混合料通过预置的50-70°C的第一低温段，80-100°C高 温段，50-70°C第二低温段，变频调速范围为1-3,运转周期20-40min，完成发泡、固化和熟 化过程； (6) 预设切割长度，完成自动切割，得到添加无机填料的酚醛保温型材。
[0007]有益效果：本发明提供的一种添加无机填料的酚醛保温型材及其生产工艺。使得 酚醛保温型材中包含有作为分散相的闭孔珍珠岩、玻璃纤维和连续相的酚醛树脂混合物， 并且组分间均匀混合。闭孔珍珠岩本身具有良好的保温效果，加入到酚醛树脂混合物中起 到保温和降低成本的效果，而玻璃纤维能明显地提高酚醛板的抗弯强度。与未加入闭孔珍 珠岩及玻璃纤维的酚醛板相比，成本降低10%_20% ;韧性提高了 30%_40%。按照中国阻燃保 温材料国家标准（GB/T10294-1988和GB8624-1997)检测，导热系数达到0. 030W/m?K; 氧指数达到49. 5,燃烧性能达到A级。
[0008]本发明的生产工艺，生产设备的设备为商品，采购安装方便。本发明的生产工艺 还包括闭孔珍珠岩有添加装置，发泡箱采用全封闭保温措施，热量损失小，同比开放式发泡 设备，节电20%_30%，同时变频调速精确，可以根据任务量提高运转速率，大幅提高了生产效 率。切割实现自动化控制适于不同规格的酚醛保温型材的生产。
【具体实施方式】
[0009] 实施例1:一种添加无机填料的酚醛保温型材，其组成成分及质量配 比如下：酚醛树脂：闭孔珍珠岩：表面活性剂：发泡剂：固化剂：玻璃纤维=1: 0. 1:0. 04:0. 08:0. 1:0. 01 ； 具体的量：酚醛树脂100. 〇kg，粒度为0? 5mm闭孔珍珠岩10kg，粒度为0? 5mm，表面活 性剂4.Okg，发泡剂8.Okg，固化剂10kg长度为3.Omm的玻璃纤维1.Okg; 所述的表面活性剂为硅油、吐温80的混合物，其中吐温：硅油80的质量配比为=1 :1 ; 发泡剂为二氯甲烷；固化剂为质量比为2:1:1的对羟基苯磺酸、磷酸、硼酸的混合酸； a.生产设备如下：原料混合罐、螺杆输送泵、固液混合系统通过管道顺次连接，混合头 及联动装置与固液混合系统和固化剂蠕动泵分别通过管道连接，固化剂蠕动泵与固化剂存 储罐通过管道连接，混合头及联动装置与双履带式层压机发泡箱通过带有无纺布的滚轮连 接；自动切割机与双履带式层压机发泡箱连接；所述的双履带式层压机发泡箱带有分段控 温和变频调速功能，温度范围50-100°C，变频调速范围为1-3,运转周期20-40min;所述的 螺杆输送泵的流量为1. 5-2.Okg/min。
[0010] b.生产工艺如下：（1)将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、玻璃纤维按配比加入原 料混合罐中，启动搅拌，搅拌均匀后，得到酚醛树脂混合料。
[0011] (2)向固液混合系统的盛料漏斗中加无机填料闭孔珍珠岩，固化剂存储罐中加入 混合酸。
[0012] (3)启动螺杆泵，设定螺杆泵流量1. 5kg/min，将酚醛树脂混合料送至固液混合系 统，通过控制阀门开度来调节固体填料的闭孔珍珠岩的加入速率为0. 13kg/min，实现固体 组分与酚醛树脂混合料均匀混合。
[0013] (4)启动固化剂懦动泵，懦动泵流量0. 13kg/min;同时启动混合头和及其联动装 置，使带有固体组分的酚醛树脂混合料与固化剂在混合头内混合，并均匀的喷涂在无纺布 上。
[0014] (5)启动双履带式层压机发泡箱的传动电机，通过变频调速控制运转速率，使酚醛 混合料通过预置的第一低温段为50°C，高温段80°C，第二低温段50°C，设置变频调速值为 1，使得发泡箱运转周期为，40min完成发泡、固化和熟化过程。
[0015] (6)预设切割长度为60cm，完成自动切割，得到添加无机填料的酚醛保温型材。其 性能指标见表1。
[0016] 实施例2: -种添加无机填料的酚醛保温型材，其组成成分及质量配 比如下：酚醛树脂：闭孔珍珠岩：表面活性剂：发泡剂：固化剂：玻璃纤维=1: 0. 1:0. 04:0. 08:0. 1:0. 01 ； 具体的量：酚醛树脂100.Okg，粒度为0. 5mm闭孔珍珠岩10kg，表面活性剂4.Okg，发泡 剂8.Okg，固化剂10kg，长度为3.Omm的玻璃纤维1.Okg; a.生产设备如实施例1。
[0017]b.生产工艺如下： 步骤（1)、（2)与实施例1同。
[0018] (3)启动螺杆泵，设定螺杆泵流量1. 8kg/min，将酚醛树脂混合料送至固液混合系