专利名称：一种a级防火节能橡塑复合建筑保温材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种A级防火节能保温橡塑复合建筑泡棉的制备方法。通过采用特殊的配方体系，生产工艺使产品燃烧性能达到A级，具备较高的隔热保温性能，导热系数小于
0.02 W/m.K。本发明制备出来的是一种有机高分子复合发泡材料，主要用于建筑外墙外保温工程。
背景技术：
目前住宅建筑能耗占了全国能耗的32%。我国近400亿平方米的建筑基本上是高耗能建筑，单位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍。目前我国每年新建建筑近20亿平方米，超过所有发达国家建设量的总和，但95%以上仍是高能耗建筑。预测·在未来的10年即到2020年，我国还将建成约300亿平方米建筑。如果再不采取节能措施、不推行建筑节能材料，2020年建筑能耗将达到11亿吨标准煤，相当于目前建筑所消耗能源的三倍。由此而知，建筑节能势在必行，目前国家已颁布相关法规和政策。目前建筑保温材料主要有无机类和有机类，无机保温材料是一种用于建筑物内外墙粉刷的保温节能材料，主要有空玻化微珠，膨胀珍珠岩，闭孔珍珠岩，岩棉，发泡混凝土等，具有防火防冻、耐老化以及低廉的价格等特点，但保温热效率差。有机保温材料主要是发泡塑料，主要产品为聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛泡棉和聚氨酯泡沫塑料，主要缺点是易燃、易滴熔，燃烧烟雾大、毒性大，燃烧能产生氰化氢气体，一旦发生火灾对人体毒害性极大，且保温效果不好等缺点。经实验研究证明，有机材料的防火性能很难达到A级要求，无机保温材料的防火性能达到了 A级要求，但由于自身存在的缺点，不能用于高层建筑。近期，国内外墙保温工程频繁发生重大火灾事故，引起了国务院领导的高度重视，公安部于2011年3月14日紧急下发了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(公消[2011]65号文件)，要求从严执行[2009]46号文件，民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料，并将其纳入建筑工程消防审核、验收和备案抽查范围。所以民用建筑外墙的“保温板”的燃烧性能必须为A级，未达到A级的保温板将被拆扒。本发明产品就是在此背景下研究开发的。
发明内容
本发明的目的是克服无机保温材料保温效率低、自身重量大，有机保温材料阻燃不达标、不环保、燃烧发烟量大、释放有毒有害气体、保温效果低等缺点，提供一种隔热保温效果好、达到A级阻燃要求、环保无毒无味、交联型高分子发泡复合材料及其制备方法。为实现以上目的，本发明的技术解决方案是一种A级防火节能橡塑复合建筑保温材料的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤
第一步基料A混合造粒先取50-70重量份的聚丙烯粉料树脂、30-50重量份的甲基乙烯基硅橡胶、20-30重量份的陶瓷粉、50-80重量份的阻燃剂氢氧化镁、10-15重量份的阻燃剂微胶囊化聚磷酸铵，10-15重量份的阻燃剂硼酸锌、10-15重量份的玻璃纤维粉、
0.2-0. 5重量份的抗氧剂1010#、10-15重量份的白炭黑、2-3重量份聚乙烯蜡加入到高速混合机中，常温下捏合3 - 5分钟，然后排入密炼机中密炼得密炼后的物料团，密炼温度为100±5°C，密炼时间为6 - 8分钟，再将密炼后的物料团通过强制喂料排入单螺杆挤出造粒机中，熔融塑化造粒制得基料A ；
第二步发泡母料B的制备先取50重量份的低密度聚乙烯树脂加入高混机中，再加A 20重量份的AC发泡剂偶氮二甲酰胺、I重量份的滑石粉、2重量份的润滑剂聚乙烯蜡、I重量份的硬脂酸锌，常温下捏合3分钟，然后排入单螺杆挤出机造粒以获得发泡母料B ;
第三步片材C的制备取80 - 100重量份基料A、8 - 10重量份的发泡母料B、2-3重量份的聚乙烯蜡，加入到高速混合机中，常温下捏合3分钟，然后排入单螺杆挤出机，在规定的工艺温度下(工艺温度见下面)挤出成片材；
第四步产品的辐照交联把挤制好的片材通过电子加速器进行辐照交联；辐照剂量15-18兆拉德。
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第五步产品的发泡将交联后的片材放入发泡炉中进行发泡，发泡的温度为260 ± 10°C。第六步把第五步制备好的泡棉表面进行开槽，设备为塑料板材开槽机。第七步高效防火填料的嵌入将高效防火填料嵌入到泡棉的沟槽中。第八步将嵌入防火填料的泡棉板材放入防火液中进行浸溃，浸溃时间5-8分钟，然后进入烘房烘烤，烘房温度80-100°C，烘烤时间5-8分钟。所述第一步中单螺杆挤出造粒机的工作温度为一区125°C，二区135°C，三区145°C，四区 155°C，五区 150°C ；
所述第二步中单螺杆挤出造粒机的工作温度为一区90°C，二区95°C，三区100°C，四区 105 0C ；
所述第三步中单螺杆挤出机的工作温度为一区80°C，二区85°C，三区95°C，四区90。。。由上述方法制得A级防火节能保温橡塑复合建筑泡棉。
本发明中主要原材料的作用如下
本发明通过大量的配方比试、原材料对比试验以及实践经验，得出了目前的生产配方和生产工艺，所选择的原材料都是最佳的，对产品的性能贡献也是最好的。聚丙烯粉料挤出树脂，型号，T30S, F401 ；
甲基乙稀基娃橡I父基础树脂，型号101 陶瓷粉隔热添加剂；
氢氧化镁阻燃剂；
微胶囊化聚磷酸铵阻燃剂；
硼酸锌阻燃剂；
低密度聚乙烯树脂齐鲁石化7042或者中原石化7050 ；
发泡剂选用AC发泡剂，因其发泡效果最好，且环保无毒。玻璃纤维粉耐热增强剂，粉碎的玻璃纤维；
聚乙烯蜡润滑剂；型号CH-5，分子量3000。白炭黑补强剂；滑石粉发泡助剂；
高效防火填料白色粉末，主要成分，氢氧化镁、氢氧化铝混合物(深圳市兴隆阻燃材料有限公司产品)；
防火液无色透明液体，主要成分，无机磷酸盐复配物(常州化工研究所有限公司产
品);
抗氧剂型号1010，防止材料在使用过程中的氧化。本发明生产的产品不仅具有较好的阻燃性能，燃烧性能等级达A级，导热系数小于0.02 W/m K，远远低于其它保温材料。
具体实施例方式
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实施例I :一种A级防火节能橡塑复合建筑保温材料的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤
第一步基料A混合造粒先取50重量份的聚丙烯粉料树脂(型号T30S)30重量份的甲基乙烯基硅橡胶、20重量份的陶瓷粉、50重量份的阻燃剂氢氧化镁、10重量份的阻燃剂微胶囊化聚磷酸铵，10重量份的阻燃剂硼酸锌、10重量份的玻璃纤维粉、0. 2重量份的抗氧剂1010#、10重量份的白炭黑、2重量份聚乙烯蜡加入到高速混合机中，常温下捏合3 - 5分钟，然后排入密炼机中密炼得密炼后的物料团，密炼温度为100±5°C，密炼时间为6 - 8分钟，再将密炼后的物料团通过强制喂料排入单螺杆挤出造粒机中，熔融塑化造粒制得基料A ；
第二步发泡母料B的制备先取50重量份的低密度聚乙烯树脂(齐鲁石化7042)加入高混机中，再加入20重量份的AC发泡剂偶氮二甲酰胺、I重量份的滑石粉、2重量份的润滑剂聚乙烯蜡、I重量份的硬脂酸锌，常温下捏合3分钟，然后排入单螺杆挤出机造粒以获得发泡母料B ；
第三步片材C的制备取80重量份基料A、8重量份的发泡母料B、2重量份的聚乙烯蜡，加入到高速混合机中，常温下捏合3分钟，然后排入单螺杆挤出机，在规定的工艺温度下(工艺温度见下面)挤出成片材；
第四步产品的辐照交联把挤制好的片材通过电子加速器进行辐照交联；辐照剂量15-18兆拉德。第五步产品的发泡将交联后的片材放入发泡炉中进行发泡，发泡的温度为260 ± 10°C。第六步把第五步制备好的泡棉表面进行开槽，设备为塑料板材开槽机。第七步高效防火填料的嵌入将高效防火填料嵌入到泡棉的沟槽中。第八步将嵌入防火填料的泡棉板材放入防火液中进行浸溃，浸溃时间5-8分钟，然后进入烘箱烘烤，烘箱温度80-100°C，烘烤时间5-8分钟。所述第一步中单螺杆挤出造粒机的工作温度为一区125°C，二区135°C，三区145°C，四区 155°C，五区 150°C ；
所述第二步中单螺杆挤出造粒机的工作温度为一区90°C，二区95°C，三区100°C，四区 105 0C ；
所述第三步中单螺杆挤出机的工作温度为一区80°C，二区85°C，三区95°C，四区90。。。由上述方法制得A级防火节能保温橡塑复合建筑泡棉。燃烧性能等级达A级，导热系数 0. 019 W/m.K ,密度 48Kg/cm3，压缩强度 0. 15MPa。实施例2
同实例1，不同的是第一步取70重量份的聚丙烯粉料树脂(型号F401) 50重量份的甲基乙烯基硅橡胶、30重量份的陶瓷粉、80重量份的阻燃剂氢氧化镁、15重量份的阻燃剂微胶囊化聚磷酸铵，15重量份的阻燃剂硼酸锌、15重量份的玻璃纤维粉、0. 5重量份的抗氧剂1010#、15重量份的白炭黑、3重量份聚乙烯蜡；第二步中的低密度聚乙烯树脂为中原石化低密度聚乙烯树脂7050 ;第三步100重量份基料A、10重量份的发泡母料B、3重量份的聚乙烯蜡。制得的防火节能保温橡塑复合建筑泡棉，燃烧性能等级达A级，导热系数
0.015 W/m*E ,密度 40Kg/cm3，压缩强度 0. lOMPa。
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实施例3
同实例1，不同的是第三步100重量份基料A、10重量份的发泡母料B、3重量份的聚乙烯蜡。制得的防火节能保温橡塑复合建筑泡棉，燃烧性能等级达A级，导热系数0. 015W/m*Z ,密度 45Kg/cm3,压缩强度 0. 25MPa。实施例4
同实例1，不同的是第一步70重量份的聚丙烯粉料树脂、50重量份的甲基乙烯基硅橡胶、30重量份的陶瓷粉、80重量份的阻燃剂氢氧化镁、15重量份的阻燃剂微胶囊化聚磷酸铵，15重量份的阻燃剂硼酸锌、15重量份的玻璃纤维粉、0. 5重量份的抗氧剂1010#、15重量份的白炭黑、3重量份聚乙烯蜡；第三步80重量份基料A、8重量份的发泡母料B、2重量份的聚乙烯蜡。制得的防火节能保温橡塑复合建筑泡棉，燃烧性能等级达A级，导热系数
0.016 W/m*K ,密度 56Kg/cm3，压缩强度 0. 20MPa。
权利要求
1.A级防火节能橡塑复合建筑保温材料的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤 第一步基料A混合造粒先取50-70重量份的聚丙烯粉料树脂、30-50重量份的甲基乙烯基硅橡胶、20-30重量份的陶瓷粉、50-80重量份的阻燃剂氢氧化镁、10-15重量份的阻燃剂微胶囊化聚磷酸铵、10-15重量份的阻燃剂硼酸锌、10-15重量份的玻璃纤维粉、O.2-0. 5重量份的抗氧剂1010#、10-15重量份的白炭黑和2_3重量份聚乙烯蜡加入到高速混合机中，常温下捏合3 - 5分钟，然后排入密炼机中密炼得密炼后的物料团，密炼温度为100±5°C，密炼时间为6 - 8分钟，再将密炼后的物料团通过强制喂料排入单螺杆挤出造粒机中，熔融塑化造粒制得基料A ； 第二步发泡母料B的制备先取50重量份的低密度聚乙烯树脂加入高混机中，再加入20重量份的AC发泡剂偶氮二甲酰胺、I重量份的滑石粉、2重量份的润滑剂聚乙烯蜡、I重量份的硬脂酸锌，常温下捏合3分钟，然后排入单螺杆挤出机造粒以获得发泡母料B ； 第三步片材C的制备取80 - 100重量份基料A、8 - 10重量份的发泡母料B、2-3重量份的聚乙烯蜡，加入到高速混合机中，常温下捏合3分钟，然后排入单螺杆挤出机挤出成片材； 第四步产品的辐照交联把挤制好的片材通过电子加速器进行辐照交联；辐照剂量15-18兆拉德； 第五步产品的发泡将交联后的片材放入发泡炉中进行发泡，发泡的温度为260±10°C ； 第六步对第五步制备好的泡棉表面进行开槽； 第七步防火填料的嵌入将防火填料嵌入到泡棉的沟槽中； 第八步将嵌入防火填料的泡棉板材放入防火液中进行浸溃，浸溃时间5-8分钟，然后进入烘房烘烤，烘房温度80-100°C，烘烤时间5-8分钟。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于 所述第一步中单螺杆挤出造粒机的工作温度为一区125°C，二区135°C，三区145°C，四区155°C，五区150°C ； 所述第二步中单螺杆挤出造粒机的工作温度为一区90°C，二区95°C，三区100°C，四区 105 0C ； 所述第三步中单螺杆挤出机的工作温度为一区80°C，二区85°C，三区95°C，四区90。。。
3.由权利要求I或2所述方法制得的A级防火节能橡塑复合建筑保温材料。
全文摘要
一种A级防火节能保温橡塑复合建筑泡棉的制备方法，将聚丙烯粉料树脂、甲基乙烯基硅橡胶、陶瓷粉、阻燃剂、玻璃纤维粉、抗氧剂、白炭黑、聚乙烯蜡加入到高速混合机中，常温捏合后排入密炼机中密炼得物料团，将物料团排入单螺杆挤出造粒机中，熔融塑化造粒制得基料A；取低密度聚乙烯树脂加入高混机中，再加入AC发泡剂、滑石粉、润滑剂、硬脂酸锌，常温捏合后排入单螺杆挤出机造粒获得发泡母料B；取基料A、发泡母料B、聚乙烯蜡加入到高速混合机中，常温捏合后排入单螺杆挤出机，挤出成片材；然后辐照交联、发泡；把制备好的泡棉表面进行开槽；将防火填料嵌入到泡棉的沟槽中后放入防火液中浸渍、烘烤，得到所需复合建筑泡棉。
文档编号C08J9/10GK102786740SQ201210264779
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者段贤安, 魏琼 申请人:湖北祥源新材科技有限公司