一种凝胶聚氨酯多功能复合一体板的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及建材领域，具体涉及一种凝胶聚氨酯多功能复合一体板。

背景技术：
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在全球共同面对的环境问题下，“节约资源，保护环境”已经成为我国建设发展的基本国策。我国当前的建筑用能巨大，耗能严重，此状况与我国当前“节约能源，实现可持续发展”的基本原则和方向不符。据统计，我国的建筑能耗量约占全国总用能量的24-30％，居耗能首位；我国建筑外墙的采暖耗能量大体为气候条件接近的发达国家的4-5倍，单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍。我国现已成为世界上温室气体排放第二大国，随着人民生活的继续不断改善，建筑耗能和温室气体的排放所占的比例还将继续增加。在这种状况下，建筑节能对于我国的建设和经济发展具有迫切性和重要性。

在建筑的外围护结构屮，墙壁占建筑物表而积比重最大，因而墙体的热损耗也较人，因此墙体保温技术及节能材料则成为建筑节能的主要实现方式。利用新技术对建筑围护结构进行高水平的保温隔热，是建筑节能的主要措施，可以有效减少冬夏两季室内外温差造成的大量的能源损失，有效解决降低建筑高能耗的现状，降低温室效应。

我国关于建筑保温节能的起步较晚，经过近二三十年的研究和实践，在借鉴国外技术的基础上，建筑外墙保温技术有了很大的进步和提高：一方面外墙节能新技术在持续研究开发；另一方面外墙保温材料的引进和研发都促使外墙节能上升到新的高度。但是，在墙体保温方面，仍然存在如下不足：(1)保温材料的保温性能较低，如无机保温材料的热导率普遍在0.05w/(mk)以上，有机保温材料如聚苯板，酚醛树脂板的保温系数也一般＞0.04w/(mk)，如此高的导热系数要求保温材料做的比较厚，这会增加保温材料的用量和建筑物的负载；(2)有机保温材料的热导率相比无机保温材料较低，但是在阻燃性能方面普遍较差；(3)保温层与装饰层之间容易脱落，影响使用寿命和安全性。

在众多的保温材料中，聚氨酯保温材料是保温性能较好的材料之一，热导率可以达到0.03w/(mk)以下，但是阻燃性能较差，很难达到b1或a级阻燃。目前市场上还没有阻燃等级在b1或a级以上，且热导率在0.023w/(mk)以下的聚氨酯保温材料，这主要是受制于现有材料的结构及发泡工艺导致的。如达到较好的阻燃等级，仅仅靠加阻燃剂是很难实现，需要对聚氨酯材料本身的结构进行阻燃调控，如需要降低热导率，则需要借鉴气凝胶的结构和原理，并且尽量使得泡孔均匀。然而，目前这一问题成了制约行业发展的瓶颈，也限制了聚氨酯保温材料在建筑上的应用。如能突破这一问题，并增加一定的装饰效果，那么在保温市场的应用前景巨大。另外，随着时代的发展，对外墙的功能性装饰要求越来越高，除了保温外，自洁、防水、防雾、净化空气、光热转化得到热能、显示功能、发电、热辐射调控等等。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种凝胶聚氨酯多功能复合一体板。

本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：

一种凝胶聚氨酯多功能复合一体板，包括基础保温层和基础保温层表面的装饰层，其中基础保温层包括网格状安装件、聚合物保护袋、凝胶聚氨酯保温板及水泥纸；其中聚合物保护袋内部中空，用来容纳凝胶聚氨酯保温板，网格状安装件固定在聚合物保护袋上方，水泥纸固定在聚合物保护袋底面和四周，在聚合物保护袋内部气凝胶聚氨酯发泡形成凝胶聚氨酯保温板过程中，凝胶聚氨酯将网格状安装件、聚合物保护袋、水泥纸一起原位粘合成型。

装饰层选自氟碳装饰层、陶晶石装饰层、彩钢板装饰层、彩色铝板装饰层、离子镀不锈钢装饰层、离子镀铝装饰层、瓷砖装饰层、塑料板装饰层、铝塑板装饰层、led显示屏、光伏板、光热转化板中的任何一种装饰层。

所述陶晶石装饰板是将陶晶石浆料涂覆在基础保温层得到的，所述陶晶石是无机色粉着色的硅酸盐陶瓷或着色的石英颗粒。这种材料由于是无机色粉高温着色，整个体系都是全无机的体系，不会存在黄变褪色等有机涂料存在的问题，也不会出现腐蚀、脱落等装饰板材常见的问题。

所述的光热转化板是一种将太阳能转化成热能的对太阳能具有高吸收率(吸收率大于90％)的材料，包括但不限于选择性吸收涂层材料、氧化铝发黑染色材料等。

网格状安装件是采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的任一种材料制作的塑料管组合成网格，交叉部位用胶水粘接。

聚合物保护袋用来包覆凝胶聚氨酯保温板，所用的材料可以是无纺布、塑料网、金属网、玻纤网的任何一种。

特别地，装饰层表面上还涂覆有修饰层，涂覆有超疏水材料或防水防污材料或热辐射材料或光催化材料，进行如下修饰：超疏水修饰、防水防污修饰、热辐射修饰、光催化修饰使得一体板具备相应的功能。

所述的超疏水修饰，是采用超疏水材料进行表面涂覆，超疏水材料可以是氟硅化合物修饰的纳米二氧化硅、氟硅化合物修饰的纳米氧化铝，也可以是低表面能的氟硅溶液。

所述的防水防污修饰，是采用防水防污材料进行表面涂覆，防水防污材料是氟化硅树脂。

所述的热辐射修饰，是采用热辐射材料进行表面涂覆，热辐射材料是二氧化钛涂料，实现对红外线的高反射。

所述的光催化修饰，是采用光催化材料进行表面涂覆，光催化材料为二氧化钛、氧化锌。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构简单，保温性能好，不仅满足了对外墙的功能性装饰要求，还实现了自洁、防水、防雾、净化空气、热辐射调控、光热转化得到热能等功能。

附图说明：

图1是实施例1凝胶聚氨酯陶晶石超疏水复合保温一体板的结构示意图；

其中，11、陶晶石超疏水装饰层，12、网格状安装件，13、聚合物保护袋，14、凝胶聚氨酯保温板，15、水泥纸。

图2是图1中网格状安装件的结构示意图。

图3是实施例1凝胶聚氨酯陶晶石超疏水复合保温一体板的接触角。

图4是超疏水材料为氟硅化合物修饰的纳米氧化铝时，氟硅化合物修饰的纳米氧化铝在陶晶石上构建的粗糙的微纳结构。

具体实施方式：

以下是对本实用新型的进一步说明，而不是对本实用新型的限制。

实施例1：凝胶聚氨酯陶晶石超疏水复合保温一体板

如图1所示的一种凝胶聚氨酯多功能复合一体板，包括基础保温层和基础保温层表面的陶晶石超疏水装饰层11，其中基础保温层包括网格状安装件12、聚合物保护袋13、凝胶聚氨酯保温板14及水泥纸15；其中聚合物保护袋13内部中空，用来容纳凝胶聚氨酯保温板，网格状安装件12固定在聚合物保护袋13上方，水泥纸15固定在聚合物保护袋13底面和四周，在聚合物保护袋13内部气凝胶聚氨酯发泡形成凝胶聚氨酯保温板14过程中，凝胶聚氨酯将网格状安装件12、聚合物保护袋13、水泥纸15一起原位粘合成型。

陶晶石超疏水装饰层是在陶晶石装饰层上涂覆超疏水材料得到。

本实施例中，凝胶聚氨酯陶晶石超疏水复合保温一体板的制作方法经过如下步骤：(1)将水泥纸贴裁剪成合适尺寸，然后放在发泡模具的底面和四周；(2)聚合物保护袋置于水泥纸上，聚合物保护袋的材质可选择无纺布、塑料网、金属网、玻纤网的任何一种，袋子中空，留出聚氨酯发泡空间；(3)网格状安装件固定在聚合物保护袋的上方，靠近发泡模具的上面，网格状安装件的材质可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯的任何一种，用这些材料制备的管材组合成网格，交叉部位用胶水粘接，管材可以是方管，也可以是圆管；(4)将制备凝胶聚氨酯保温板的发泡料，打入发泡模具中的聚合物保护袋的中空位置；(5)合上模具，发泡开始进行，在反应的过程中，发泡料会部分渗透通过聚合物保护袋，将水泥纸和网格状安装件原位固定；(6)发泡结束，发泡时间约20分钟，打开模具，取出基础保温层；(7)在基础保温层上批荡陶晶石浆料，然后晾干，陶晶石浆料是陶晶石颗粒和胶水混合调配；(8)将超疏水材料喷涂在陶晶石上，晾干。超疏水材料通过如下方法得到：将二氧化硅纳米颗粒或纳米氧化铝颗粒(20-200nm之间均可)分散在乙醇中，加入三烷氧基辛基氟硅烷，加入氨水或稀盐酸水解，搅拌半小时即可得到。超疏水材料也可以是低表面能的氟硅溶液，是将三烷氧基辛基氟硅烷，加入氨水或稀盐酸水解，搅拌半小时即可得到。超疏水材料也可以是氟硅化合物修饰的纳米氧化铝。

通过接触角测试仪测试其疏水效果，见图3。图4为超疏水材料为氟硅化合物修饰的纳米氧化铝时，氟硅化合物修饰的纳米氧化铝在陶晶石上构建的粗糙的微纳结构。

如果装饰层是氟碳装饰层、彩钢板装饰层、彩色铝板装饰层、离子镀不锈钢装饰层、离子镀铝装饰层、瓷砖装饰层、塑料板装饰层、铝塑板装饰层、led显示屏、光伏板、光热转化板的，基础保温层的制作方法与本实施例完全一样。在装饰层上进行防水防污修饰、热辐射修饰、光催化材料修饰，是直接将这些材料涂覆在装饰层上即可。

实施例2：凝胶聚氨酯陶晶石防水防污复合保温一体板

参考实施例1，不同之处在于基础保温层表面的陶晶石超疏水装饰层替换为陶晶石防水防污装饰层，其中陶晶石防水防污装饰层是在陶晶石装饰层上涂覆防水防污材料氟化硅树脂得到。