一种改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法

文档序号:3669170阅读:476来源:国知局
专利名称:一种改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法
技术领域
本发明涉及一种有机化工原料生产阻燃保温材料技术领域,具体地说是一种改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,该阻燃保温材料具有阻燃效率高、添加量少、燃烧无毒等特点。
背景技术
众所周知,近几年来在我国北方,为使建筑达到保温要求,均在原建筑墙体基础上增设一层保温材料,而该保温材料主要选则是低成本的聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料板,而聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料板尽管保温效果显著,但燃点较低,遇火会燃烧,并产生大量有毒烟雾。另外,聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大,未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物,遇火会燃烧并分解,产生大量有毒烟雾,特别是聚氨酯软泡开孔率较高,可燃成分多,燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气,易燃且不易自熄, 给灭火带来困难,易造成财产的损失和人员的伤亡。聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如房屋、箱型房及活动房屋的建筑材料、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等,都有阻燃要求。添加一定量的阻燃助剂可以降低聚氨酯制品燃烧的危险和严重程度。目前广泛添加于软泡及硬泡聚氨酯中的阻燃剂为卤系阻燃剂,特别是含氯、溴的卤素阻燃剂,虽然卤素阻燃剂的优点是阻燃较为有效且应用广泛,但其最主要的缺点是在燃烧时会生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,如卤化氢、二噁英等,人吸入容易导致窒息而死亡,一些较发达的国家对上述塑料制品已开始禁止使用卤素阻燃剂,欧盟关于环保的“两个指令”已作出明确限制,此前德国环境团体PAL从1995年开始在电子设备的外壳中禁用溴化物及氧化锑,瑞典TC095规定在电气及电子设备中凡是超过25克的塑料零件均禁用有机溴化物及有机氯化物。

发明内容
本发明的目的是提供一种具有能形成防火保护层的实现连续自动化生产的一种改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法。本发明的目的是这样实现的它包括有金属板材开卷机、板材压型机、搅拌设备、灌注机、摆动式喷涂枪、成型机、切割机,其生产方法为生产时先启动开卷机电源,开卷机上板为金属板材或防火玻璃纤维铝箔布、下板为金属板材,金属板材经压型机成型后进入板材加温装置加温,温度范围是30-38°C ;然后,将带有搅拌设备的灌注机A中混勻的阻燃剂与聚醚混合物及带有搅拌设备的灌注机B中的异氰酸酯泵入喷枪后部的带有搅拌装置的混合腔中,经充分混合后由摆动式喷涂枪喷射到成型后的下金属板材上,再进入带有热风循环双履带式层压输送机的发泡成型机中发泡成型,发泡温度为35-40°C,发泡时间为 1-2分钟;最后再根据防火保温板的尺寸要求到切割机切割后即为成品;
所述聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成聚醚1份,异氰酸酯0. 7 1. 1份,阻燃剂0. 32 0. 6份;所述的阻燃剂为丙基膦酸二甲酯,阻燃剂TCEP,阻燃剂TDCPP或乙基膦酸二乙酯(DEEP)。本发明经优化后的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成为聚醚1份,异氰酸酯0. 8 1. 0份,阻燃剂0. 45 0. 5份。本发明聚醚反应罐内的气压为0. 8-1.证即。由于混合后的物料粘度较大,物料是通过喷枪喷入到发泡模具中内发泡的。所述切割机用来切割运行中的防火保温板,其所限定的的尺寸是通过时间继电器控制的。由于本发明发泡迅速,再加上混合后的物料粘度较大,物料流动性差,喷头的喷料方式为摆动扫描喷射式喷射物料或设置多个喷射口的均勻喷射物料。本发明中混合腔内的搅拌装置为狼牙棒式搅拌装置,所述狼牙棒式搅拌装置上的搅拌齿为带有5-25度倾斜角的条状搅拌齿,这样便于高粘度的物料充分混合,发泡比高, 发泡均勻。根据需要,所述的下板材或为防火玻璃纤维铝箔布。在发泡成型机的后端还设置有用于剪切聚氨酯泡沫发泡成型过程中胀出边沿部分的修边机。本发明与现有技术相比的优点
1、烷基膦酸酯类阻燃剂混溶性好,极易以物理状态均勻混溶于所需添加阻燃剂的聚合物内在燃烧遇到火焰时,其磷化物分解成磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸。在分解过程中产生磷酸层.形成不挥发性的绝热保护层覆盖于燃烧面,隔绝了热传导与氧气供给,促使燃烧停止。又因为聚偏磷酸能促进聚合物燃烧分解向碳化进行,并生成一定量的水,从而有利于阻止燃烧,因此添加在聚氨酯上有良好的阻燃效果。2、用本发明的方法所得到的改性聚氨酯泡沫,该阻燃剂具有用量少的特点,改性聚氨酯泡沫是在传统聚氨酯泡沫中加入具有环状结构的阻燃剂化合物,使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐热性,同时,极大地降低了泡沫释放烟雾的毒性。这一研发成果,使改性聚氨酯泡沫具有既节能保温又防火安全的低碳、低烟、低毒、Bl级难燃等性能。3、由于本发明所选择的物料具有高粘度,为1000 1200mPa. s,采用传统的搅拌装置将无法实现,本发明采用了狼牙棒式搅拌装置,而且狼牙棒式搅拌装置上的搅拌齿为带有5-25度倾斜角的条状搅拌齿,使在上述粘度下的物料得以充分混勻,实现本发明的目的。4、本发明还具有生产连续自动化,工艺简单,成本低,应用范围宽,寿命长等特点。


图1是本发明自动连续生产线的工艺流程示意简图; 图2是本发明灌注喷涂发泡系统结构示意简图3是本发明另一种自动连续生产线的工艺流程示意简图; 图4是本发明第三种自动连续生产线的工艺流程示意简图。
下面将通过实例对本发明作进一步详细说明,但下述的实例仅仅是本发明其中例子而已,并不代表本发明所限定的权利保护范围,本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施例方式实施例1
由图1-2所示,图中的1为下层金属板材开卷机,2为上层金属板材开卷机,3为上层金属板材压型机,而4为下层金属板材压型机,5为上层金属板材和下层金属板材加温装置,6 为带有搅拌设备的灌注机A,7为带有搅拌设备的灌注机B,8为带有热风循环双履带式层压输送机的发泡成型机,9为切割机,10为辊架。图2是本发明的灌注喷涂发泡系统结构示意简图,包括阻燃剂与聚醚混合的预混罐11,通过供料泵22将预混罐11中的阻燃剂与聚醚混合物泵入灌注机A中;图2中的13 为异氰酸酯原料桶,该原料桶13中的异氰酸酯通过供料泵12泵入灌注机B中;当连续持产时,灌注机A与灌注机B内的原料将分别通过计量泵21及计量泵20按工艺要求泵入水平横向摆动式喷头17后部的带有搅拌器的混合腔16中,经充分混合后由水平横向摆动式喷头17喷射到成型后的下板材18上。另外,在混合腔16上还分别连通带有阀门的清洗液管路14及压缩空气管路15,图2中的19为喷头水平摇摆装置。其具体的生产方法为生产时先启动开卷机电源,同时启动下层金属板材开卷机 1及上层金属板材开卷机2,金属板材经压型机3成型后进入板材加温装置5内加温,温度范围控制在30-38°C ;然后,将带有搅拌设备的灌注机A中混勻的阻燃剂与聚醚混合物及带有搅拌器的灌注机B中的异氰酸酯泵入喷枪后部的带有搅拌装置的混合腔中,经充分混合后由水平横向摆动式喷头喷射到成型后的下板材上,再进入成型机中发泡成型,发泡温度为35-40°C,发泡时间为1-2分钟;最后再根据防火保温板的尺寸要求通过时间继电器控制切割机进行切割后即为本发明的防火保温板成品;
混合腔内的搅拌装置为狼牙棒式搅拌装置,所述狼牙棒式搅拌装置上的搅拌齿为同向带有5-25度倾斜角的条状搅拌齿;灌注机A与灌注机B进入混合腔的入口直径为3-9cm。所述聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成聚醚1份,异氰酸酯0. 7 1. 1份,阻燃剂0. 32 0. 6份;所述的阻燃剂为乙基膦酸二乙酯(DEEP)。具体投入量为先取阻燃剂乙基膦酸二乙酯(DEEP)50千克加入到内装100千克的聚醚(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)灌注机A中,该灌注机A内的气压为0. 8-1. 5kap, 搅拌至均勻后备用,其搅拌温度1814°C ;在灌注机B中加入异氰酸酯(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)100千克搅拌至均勻后备用。该改性聚氨酯硬泡产品经检测其特点如下
1)导热系数低[检测结果为0.023w/(m. k)],保温效果好;
2)Bl级难燃,氧指数达33. 4%以上,具有良好的防火性能;
3)产品吸水率低,强度好;
4)产品容重低,重量轻,便于搬运和施工,减轻工人劳动强度,现场施工成本低;
5)适于做彩钢夹芯板、墙体保温等;
6)表观密度;45 60kg/m3 ;
7)隔声量20 40DB ;
8)对人体无危害,节能环保。
实施例2
由图1-2所示,该社例的结构(包括图2部分)则与实施例完全1相同,故省略相关的结构及具体的生产方法。具体投入量为先取阻燃剂TDCPP 45千克加入到内装100千克的聚醚(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)灌注机A中,该灌注机A内的气压为0. 8-1.证即,搅拌至均勻, 其搅拌温度18-M°C,在灌注机B中加入异氰酸酯(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)104 千克搅拌至均勻后备用。将上述混勻的物料能过喷头采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡,发泡温度为35-40°C,发泡时间为1-2分钟,即为聚氨酯泡沫板成品。该改性聚氨酯硬泡产品经检测其特点与前述相本相同,故省略之。实施例3
由图3所示,图中的25为防火玻璃纤维铝箔布M的滚筒式放料装置,该防火玻璃纤维铝箔布M作为形成聚氨酯泡沫板的上板;另外,图中的23为防火玻璃纤维铝箔布M运行导向轮。其它结构(包括图2部分)则与实施例1相同,故省略相关的结构及具体的生产方法。具体投入量为先取阻燃剂丙基膦酸二甲酯(专利申请号201010010147.0) 36 千克加入到内装100千克的聚醚(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)灌注机A中,该灌注机A内的气压为0. 8-1.证即,搅拌至均勻,其搅拌温度18-M°C,在灌注机B中加入异氰酸酯(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)80千克搅拌至均勻后备用;将上述混勻的物料能过喷头采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡,发泡温度为35-40°C,发泡时间为 1-2分钟,即为聚氨酯泡沫成品。该改性聚氨酯软泡产品经检测其特点如下
1)导热系数低[检测结果为0.025w/(m. k)],保温效果好;
2)Bl级难燃,氧指数达34%以上,具有良好的防火性能;
3)产品容重低,重量轻,便于搬运和施工,减轻工人劳动强度,现场施工成本低;
4)适于做彩钢夹芯板、家具垫材等;
5)表观密度;25 35kg/m3 ;
6)隔声量20 40DB ;
7)对人体无危害,节能环保。实施例4
由图4所示,图中的27防火玻璃纤维铝箔布28的滚筒式放料装置,该防火玻璃纤维铝箔布27作为形成聚氨酯泡沫板的下板;而25为防火玻璃纤维铝箔布M的滚筒式放料装置,该防火玻璃纤维铝箔布M作为形成聚氨酯泡沫板的上板;图中的26为用于剪切聚氨酯泡沫发泡成型过程中胀出边沿部分的修边机。另外,图中的23为防火玻璃纤维铝箔布M 运行导向轮。该社例的结构(包括图2部分)则与实施例完全1相同,故省略相关的结构及具体的生产方法。具体投入量为先取阻燃剂TCEP 40千克加入到内装100千克的聚醚(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)灌注机A中,该灌注机A内的气压为0. 8-1.证即,搅拌至均勻, 其搅拌温度18-M°C,在灌注机B中加入异氰酸酯(北京市中万盛聚氨酯有限公司出品)85千克搅拌至均勻后备用,将上述混勻的物料能过喷头采用摆动扫描喷射式喷射物料到发泡模具中发泡,发泡温度为35-40°C,发泡时间为1-2分钟,即为聚氨酯泡沫成品。
该改性聚氨酯软泡产品经检测其特点与前实施例3所述相同,故省略之。
权利要求
1.一种改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,它包括有金属板材开卷机、板材压型机、搅拌设备、灌注机、摆动式喷涂枪、成型机、切割机,其生产工艺方法为生产时先启动开卷机电源,开卷机上板材为金属板材或防火玻璃纤维铝箔布、下板材为金属板材,金属板材经压型机成型后进入板材加温装置加温,温度范围是30-38°C ;然后,将带有搅拌设备的灌注机A中混勻的阻燃剂与聚醚混合物及带有搅拌设备的灌注机B中的异氰酸酯泵入喷枪后部的带有搅拌装置的混合腔中,经充分混合后由摆动式喷涂枪喷射到成型后的下板材上,再进入带有热风循环双履带式层压输送机的发泡成型机中发泡成型,发泡温度为 35-40°C,发泡时间为1-2分钟;最后再根据防火保温板的尺寸要求到切割机切割后即为成品 ;所述聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成聚醚1份,异氰酸酯0. 7 1. 1份, 阻燃剂0. 32 0. 6份;所述的阻燃剂为丙基膦酸二甲酯,阻燃剂TCEP,阻燃剂TDCPP或乙基膦酸二乙酯(DEEP)。
2.根据权利要求1所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份数组成聚醚1份,异氰酸酯0. 8 1. 0份,阻燃剂:0· 45 0. 5份。
3.根据权利要求1所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是切割机切割防火保温板的尺寸是通过时间继电器控制的。
4.根据权利要求3所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是灌注机A 和灌注机B内的气压为0. 8-1. ^ap。
5.根据权利要求3所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是聚氨酯是通过喷枪喷入到下板材与上板材之间形成的发泡模具中发泡的。
6.根据权利要求5所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是所述的喷头为摆动扫描喷射式喷头或设置多个喷射口的均勻喷射物料。
7.根据权利要求1所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是混合腔内的搅拌装置为狼牙棒式搅拌装置,所述狼牙棒式搅拌装置上的搅拌齿为带有5-25度倾斜角的条状搅拌齿。
8.据权利要求1或7所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是混合腔的入口直径为3-9cm。
9.根据权利要求1所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是所述的下板材或为防火玻璃纤维铝箔布。
10.根据权利要求1或9所述的改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其特征是在发泡成型机的后端还设置有用于剪切聚氨酯泡沫发泡成型过程中胀出边沿部分的修边机。
全文摘要
一种改性防火保温聚氨酯泡沫板的生产方法,其要点是先启动开卷机,开卷机上板为金属板或玻璃纤维铝箔布、下板为金属板或铝箔布,金属板经压型机成型后进入加温装置加温,温度范围是30-38℃;然后,将灌注机A中混匀的阻燃剂与聚醚混合物及灌注机B中的异氰酸酯泵入喷枪后部的带有搅拌装置的混合腔中,经充分混合后由喷头喷射到成型后的下板上,再进入成型机中发泡成型,发泡温度为35-40℃,发泡时间为1-2分钟;最后由切割机切割后即为成品。本发明是在传统聚氨酯泡沫中加入具有环状结构的阻燃剂化合物,使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐热性,同时,极大地降低了泡沫释放烟雾的毒性,具有低碳、低烟、低毒、B1级难燃等性能。
文档编号C08G18/48GK102320100SQ20111016340
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者官木喜 申请人:官木喜
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