新型墙体保温材料的防火粘合剂及其制备方法与流程

本发明属于墙体保温领域，具体涉及了新型墙体保温材料的防火粘合剂及其制备方法。

背景技术：

长期以来，屋面的隔热保温性能往往被人们所忽略，随着对建筑舒适性要求的提高和能源危机的临近，人们开始关注建筑的使用能耗和居住环境经过近几年的研究，建筑防水隔热材料的开发技术取得了实质性的进展，并开发出了外墙外保温系统，这是由聚合物水泥砂浆、eps板、玻璃纤维网格布和饰面涂层组成的集墙体保温和装饰功能于一体的新型构造系统.该系统具有较高的粘结强度、优异的抗压性能、耐磨性能以及良好的防渗漏和隔热保温性能。它的应用，不仅提高了屋面的防水性能，改善了室内居住环境，同时可节约能源，降低建筑物的使用成水。

在实际使用中发现，这类的保温材料与基材的粘结力不够，存在容易脱落的问题，从而影响保温性能；而且保温材料的物理与机械性能较弱，耐热、防火性能更是令人担忧，因而现有的保温材料存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的子在于提供新型墙体保温材料的防火粘合剂及其制备方法，针对现有技术中的缺陷，设计了本发明的防火粘合剂，实现保温板与墙体之间进行多层粘合，从而增加墙体与保温板之间的粘结力，在保温同时确保墙体的结构强度。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案:

新型墙体保温材料的防火粘合剂，其特征在于：该防火粘合剂为多层结构，分别包括底漆层、阻尼层及基础层，所述底漆层位于外侧，所述底漆层之间为所述阻尼层，所述阻尼层之间为基础层。

优选后，所述底漆层的组份为锂盐、蓖麻油改性醇酸树脂、甲基丙烯酸异辛酯、滑石粉、研细配料、醋酸丁酯、消泡剂及催干剂。蓖麻油改性醇酸树脂具有分子量低、高渗透性的特点；能够深层次的渗入到墙体和保温材料中，达到充分粘合的目的；通过加入锂盐增加底漆层中使其可防止或减少带电特性，不产生负面影响，进一步加强了底漆层与保温材料、墙体的之间的粘结力，实现牢固粘结。底漆层通过添加滑石粉提高了其耐火性、抗酸性及吸附能力，分子结构更为稳定。

优选后，所述研细配料包括二甲苯、锌黄、中铬黄、轻体碳酸钙。底漆层加入研细配料后底漆层表面具有防腐蚀作用，其耐高温与耐水性也得到提升。

优选后，所述阻尼层的组份为聚氨酯、玻化微珠、聚乙烯醇纤维、改性填料、氧化锌、硬脂酸、促进剂。本发明采用聚乙烯醇纤维配合聚氨酯使用，增强了阻尼层各项机械性能，提升耐酸碱性、抗化学药性及耐腐蚀性。加入微量玻化微珠可均匀的分散到聚氨酯体系中，增大了材料的阻尼性能，提高了材料的力学性能，耐热性能。通过改性填料的改性作用，提升了阻尼层的阻尼性能、及耐热性能，削弱了热变形。

优选后，所述填料包括白炭黑、硅藻土和凹凸棒土。

优选后，所述基础层的组份为苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、交联剂、引发剂、乳化剂、阻燃剂、防腐剂及粉煤灰。该基础层原料未使用含甲醛的物质，科学环保；防腐剂赋予基础层防腐性能，延长粘合剂的使用寿命；阻燃剂赋予基础层防火性能。粉煤灰能够改善基础层的黏聚性与保水性，降低其收缩率，减少因敢说引起的开裂状况，从而增强粘合剂的施工性能。

进一步，所述交联剂为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰；所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二叔丁基；所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚类或苄基酚聚氧乙烯醚类。

进一步，所述阻燃剂为磷酸三丁酯、三氧化二锑或三聚氰胺中的一种；所述防腐剂为苯甲酸钠、脱氢乙酸或对羟苯甲酸中的一种。这些阻燃剂与防腐剂易于取得，成本低廉，阻燃与防腐效果良好；且不会与阻尼层产生排斥作用。

新型墙体保温材料的防火粘合剂的装备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)底漆层制备:将蓖麻油改性醇酸树脂、甲基丙烯酸异辛酯及醋酸丁酯混合，进行超声分散15-21min；分散过程中，每隔3min加入一次消泡剂及催干剂，并在分散第10min时加入滑石粉与研细配料，分散后制得底漆层混合液避光存放，备用；

(2)阻尼层制备：先将填料进行改性获得改性填料，然后将改性填料与氧化锌、硬脂酸、促进剂、聚乙烯醇纤维在室温下停放12h获得混炼胶；再将上述混炼胶与聚氨酯、玻化微珠在高速搅拌机中搅拌40-60min；在40-60min后缓慢搅拌，备用；

(3)基础层制备：先将苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、交联剂、引发剂、乳化剂混合于反应容器中，在85-90℃下搅拌反应3h；反应结束后加入阻燃剂、防腐剂及粉煤灰，搅拌10min制得基础层溶液，备用；

(4)压塑成型：取一体化的模具，分别向模具的5个模腔中分别注入底漆层混合液、阻尼层混合液及基础层溶液，向底漆层的模腔中加入固化剂，升温至72-80℃，待5个模腔内的物质凝固后，脱水；同时抽出模腔之前的移动搁板，在搁板处注入粘结胶，挤压后各层粘结，制得防火粘合剂，并刨清防火粘合剂周边的残留粘结胶。

优选后，所述步骤(4)中的模具由上模具与下模具组成，下模具的模腔由移动搁板分为5个模腔，从左到右分别为左底漆层模腔、左阻尼层模腔、基础层模腔、右阻尼层模腔及右底漆层模腔，在开模状态下，可以向各个模腔内注入上述物质；移动搁板为一体的结构，取出后通过移动搁板的间隙向模腔内注入粘结胶；下模具的两侧还安装有挤塑机构，挤塑机构包括挤塑板及挤塑杆，挤塑板位于模腔内的两侧，每个挤塑板连接有挤塑杆，挤塑杆穿出模腔，在移动搁板移出后，通过挤塑板能够挤压各层。本发明的模具能够同步的成型底漆层、阻尼层及基础层，并将其挤压成粘合剂，省时省力；该模具设计巧妙，完全匹配与本发明的粘合剂；由于上述成型特点，使得本发明的各层不会有物质流失，粘合剂的各项性能优异。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为新型墙体保温材料的防火粘合剂及其制备方法，针对现有技术中的缺陷，设计了本发明的防火粘合剂，实现保温板与墙体之间进行多层粘合，从而增加墙体与保温板之间的粘结力，在保温同时确保墙体的结构强度。其具体有益效果表现为以下几点：

1、底漆层用于提供对阻尼层和复合物主层的附着力。由于键合材料的表面能量以及机械键合之间的显著差异，可以获得足够的粘合力。

2、阻尼层用于补偿建筑物和结构运行过程中始终产生的热变形和机械振动。阻尼层应具有足够的弹性。

3、基础层是建筑结构和隔热面板之间的填充物，与保温板的材料的特性相当，具有防火保温的特性，与保温材料配合使用；在粘合力同时提升保温性能。

4、本发明通过开发底漆，阻尼和基层化合物，特殊采用多层粘合结构，实现建筑结构彼此之间以及保温板的可靠粘接，实现在1500-1800℃高温中达到5个小时耐火极限，解决了国内目前保温材料粘合剂防火性能不佳，成本高的问题。

5、本发明在制备过程中采用先配置各组分再一体聚合压制的方法，该制备效率高，适合于工厂化大规模生产。而且各层之间粘合性优异，不会有物质流失，粘合剂的各项性能优异。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明粘合剂的示意图；

图2为本发明粘合剂的安装示意图；

图3为一体化的模具的结构示意图；

图4为下模具的结构示意图。

其中图4中，实际各个模腔较窄，与各层的厚度向匹配；附图中为表述清楚，将各模腔加宽。

具体实施方式

如图1至图4所示，新型墙体保温材料的防火粘合剂，该防火粘合剂为多层结构，分别包括底漆层2、阻尼层3及基础层4，底漆层2有两层，分别位于粘合剂的两侧，底漆层2之间为所述阻尼层3，阻尼层3也包括有两侧，两层阻尼层3之间为基础层4

一、所述底漆层2的组份为锂盐、蓖麻油改性醇酸树脂、甲基丙烯酸异辛酯、滑石粉、研细配料、醋酸丁酯、消泡剂及催干剂。蓖麻油改性醇酸树脂具有分子量低、高渗透性的特点；能够深层次的渗入到墙体1和保温材料5中，达到充分粘合的目的；通过加入锂盐增加底漆层2中使其可防止或减少带电特性，不产生负面影响，进一步加强了底漆层2与保温材料5、墙体1的之间的粘结力，实现牢固粘结。底漆层2通过添加滑石粉提高了其耐火性、抗酸性及吸附能力，分子结构更为稳定。

所述研细配料包括二甲苯、锌黄、中铬黄、轻体碳酸钙。底漆层2加入研细配料后底漆层2表面具有防腐蚀作用，其耐高温与耐水性也得到提升。

消泡剂选用聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的一种。

催干剂选用二月桂酸二丁基锡。

二、所述阻尼层3的组份为聚氨酯、玻化微珠、聚乙烯醇纤维、改性填料、氧化锌、硬脂酸、促进剂。本发明采用聚乙烯醇纤维配合聚氨酯使用，增强了阻尼层3各项机械性能，提升耐酸碱性、抗化学药性及耐腐蚀性。加入微量玻化微珠可均匀的分散到聚氨酯体系中，增大了材料的阻尼性能，提高了材料的力学性能，耐热性能。通过改性填料的改性作用，提升了阻尼层3的阻尼性能、及耐热性能，削弱了热变形。

所述填料包括白炭黑、硅藻土和凹凸棒土。

促进剂选用n,n-二甲基苯胺。

三、所述基础层4的组份为苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、交联剂、引发剂、乳化剂、阻燃剂、防腐剂及粉煤灰。该基础层4原料未使用含甲醛的物质，科学环保；防腐剂赋予基础层4防腐性能，延长粘合剂的使用寿命；阻燃剂赋予基础层4防火性能。粉煤灰能够改善基础层4的黏聚性与保水性，降低其收缩率，减少因敢说引起的开裂状况，从而增强粘合剂的施工性能。

所述交联剂为过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰；

所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二叔丁基；

所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚类或苄基酚聚氧乙烯醚类。

所述阻燃剂为磷酸三丁酯、三氧化二锑或三聚氰胺中的一种；

所述防腐剂为苯甲酸钠、脱氢乙酸或对羟苯甲酸中的一种。

这些阻燃剂与防腐剂易于取得，成本低廉，阻燃与防腐效果良好；且不会与阻尼层3产生排斥作用。

新型墙体保温材料的防火粘合剂的装备方法，包括如下步骤：

(1)底漆层2制备:

称取45-52份蓖麻油改性醇酸树脂、15-20份甲基丙烯酸异辛酯、18-23份醋酸丁酯、1-1.5份消泡剂、0.5-1份催干剂，3-7份滑石粉及8-14份研细配料；其中研细配料中包括2-4份二甲苯、3-6份锌黄、1-3份中铬黄以及1-2份轻体碳酸钙。

将蓖麻油改性醇酸树脂、甲基丙烯酸异辛酯及醋酸丁酯混合，进行超声分散15-21min；分散过程中，每隔3min加入一次消泡剂及催干剂，并在分散第10min时加入滑石粉与研细配料，分散后制得底漆层2混合液避光存放，备用；

(2)阻尼层3制备：

称取15-22份改性填料、1.5-2份氧化锌、1-2份硬脂酸、0.5-1促进剂、10-20份聚乙烯醇纤维、40-55份聚氨酯以及5-15份玻化微珠。

先将填料进行改性获得改性填料，然后将改性填料与氧化锌、硬脂酸、促进剂、聚乙烯醇纤维在室温下停放12h获得混炼胶；再将上述混炼胶与聚氨酯、玻化微珠在高速搅拌机中搅拌40-60min，搅拌速率为800-1000r/min；在40-60min后缓慢搅拌，备用；

(3)基础层4制备：

称取30-36份丙烯酸乙酯、20-25份苯乙烯、28-34份丙烯酸、0.5-1份交联剂、0.5-1份引发剂、0.5-1份乳化剂、2-3份阻燃剂、3-5份防腐剂以及2-4份粉煤灰。

先将苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸、交联剂、引发剂、乳化剂混合于反应容器中，在85-90℃下搅拌反应3h，搅拌速率为500-700r/min；反应结束后加入阻燃剂、防腐剂及粉煤灰，搅拌10min制得基础层4溶液，备用；

(4)压塑成型：取一体化的模具，分别向模具的5个模腔10中分别注入底漆层2混合液、阻尼层3混合液及基础层4溶液，向底漆层2的模腔10中加入固化剂，升温至72-80℃，待5个模腔10内的物质凝固后，脱水；同时抽出模腔10之前的移动搁板8，在移动搁板8处注入粘结胶，挤压后各层粘结，制得防火粘合剂，并刨清防火粘合剂周边的残留粘结胶。

其中固化剂的制备过程为：先称取30-50份醋酸正丁酯、15-20份异氰酸酯三聚体及35-55份异氰酸酯预聚物。将三者混合投入到高速分散机中在在75℃下分散40-50min后，随后降温并密封保存。

所述步骤(4)中的模具由上模具6与下模具7组成，下模具7的模腔10由移动搁板8分为5个模腔10，从左到右分别为左底漆层模腔、左阻尼层模腔、基础层模腔、右阻尼层模腔及右底漆层模腔，在开模状态下，可以向各个模腔10内注入上述物质；移动搁板8为一体的结构，取出后通过移动搁板8的间隙向模腔10内注入粘结胶；下模具7的两侧还安装有挤塑机构，挤塑机构包括挤塑板11及挤塑杆9，挤塑板11位于模腔10内的两侧，每个挤塑板11连接有挤塑杆9，挤塑杆9穿出模腔10，在移动搁板8移出后，通过挤塑板11能够挤压各层。本发明的模具能够同步的成型底漆层2、阻尼层3及基础层4，并将其挤压成粘合剂，省时省力；该模具设计巧妙，完全匹配与本发明的粘合剂；由于上述成型特点，使得本发明的各层不会有物质流失，粘合剂的各项性能优异。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。