本发明涉及装配式建筑技术领域，更具体的说，它涉及一种酚醛防火隔热墙板。
背景技术：
装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑，该类型建筑的预制混凝土构件主要通过连接部位的后浇混凝土、浆锚或叠合方式，组成的装配整体式混凝土结构具有可靠性的传力结构并且满足承载要求。在城市建设中，装配式建筑越来越多，装配结构构件工业化生产，构件质量易于保证，现场施工简便、快捷、建筑垃圾少，极大地提高了房屋建设效率，在城市化进程中装配式结构的优势逐渐得到广泛认可。且装配整体式建筑因其节水、节能、节材、节地以及保护环境的优势显著而成为我国建筑绿色发展的主要方向，也成为了我国实现建筑产业化的重要方式。
装配式建筑一般采用发泡水泥复合板装配而成。但是，如果将装配式房屋应用到户外安营扎寨中去，发泡水泥复合板因其质量较重，搬运不方便，限制了装配式房屋在户外中的应用。如果采用保温板，例如：聚氨酯保温板、酚醛保温板等，装配户外房屋时，保温板的结构强度又达不到要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种酚醛防火隔热墙板，其不仅具有轻质、保温的特性，而且具有较高的结构强度和优异的阻燃抗爆性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
酚醛防火隔热墙板，由包括以重量份数计的酚醛树脂颗粒50～70份、硅酸盐15～25份、纤维5～10份、粉煤灰5～15份、火山灰3～8份、聚脲预聚体10～12份、聚氨酯凝胶2～3份、阻燃剂2～3份、二胺扩链剂2～3份、纳米粒子0.3～0.8份和溶剂3～5份的原料混匀后制得。
较优选地，所述阻燃剂采用下述方法制备：在氮气气氛下，式i化合物和式ii化合物溶于乙醇后，加入质量百分比浓度为3％～4％的盐酸水溶液，搅拌10～12小时后，纯化，得阻燃剂；所述式i化合物和式ii化合物的重量比为1：4～5，
较优选地，所述聚脲预聚体采用下述方法制备：异佛尔酮二异氰酸酯和聚丙二醇在30～35℃下搅拌0.5～1小时后，加入端氨基聚醚和异丙醇，在30～35℃下保温反应0.5～1小时，得聚脲预聚体；其中以100重量份的异佛尔酮二异氰酸酯为基准，聚丙二醇为30～40重量份，端氨基聚醚为10～15重量份，异丙醇为0.1～0.5重量份。
较优选地，所述端氨基聚醚的分子量为2000～5000。
较优选地，所述聚氨酯凝胶采用下述方法制备：在氮气气氛下，n-异丙基丙烯酸酰胺溶解于重量百分比为40～60％的n,n-二甲基甲酰胺的水溶液后，加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵，在65～70℃下反应10～15小时，得聚氨酯凝胶；其中以100重量份的n-异丙基丙烯酸酰胺为基准，n,n-二甲基甲酰胺的水溶液为40～50重量份，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺为3～8重量份，过硫酸铵为0.3～1重量份。
较优选地，所述溶剂为丙酮、丁酮、环己酮中的一种。
较优选地，所述二胺扩链剂为二甲硫基甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、异佛尔酮二胺、己二胺、4,4'-二氨基二环己基甲烷中的一种或多种。
较优选地，所述纳米粒子为氨基化碳纳米管或纳米二氧化钛中的一种或两种。
较优选地，所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、麻纤维中的至少一种。
较优选地，所述硅酸盐为硅酸铝、硅酸钡、硅酸钙、硅酸镁、硅酸铁、硅酸锰、硅酸钛中的一种或多种。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、相比于现有技术的阻燃剂，采用本发明提供的阻燃剂不仅使得本发明提供的陶瓷微珠防爆隔热墙板具有较高的抗压强度增强和较低的导热系数，而且本发明提供的陶瓷微珠防爆隔热墙板具有优异的阻燃抗爆性能。
第二、本发明提供的聚脲预聚体、聚氨酯凝胶和阻燃剂发生协同作用，使得本发明提供的酚醛防火隔热墙板的抗压强度和隔热性能增强，且使得本发明提供的酚醛防火隔热墙板的阻燃抗爆性能得到显著提高。
第三、本发明提供的酚醛防火隔热墙板不仅具有轻质、保温的特性，而且具有较高的结构强度和优异的阻燃抗爆性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例中用到的所有原料和溶剂均来自市售。其中，异佛尔酮二异氰酸酯、n-异丙基丙烯酸酰胺均由东京化成工业株式会社提供，规格均为分析纯；聚丙二醇由江苏省海安石油化工厂提供，规格为分析纯；端氨基聚醚d2000、端氨基聚醚d3500、端氨基聚醚d5000均由扬州晨化科技集团有限公司提供，规格均为工业级；异丙醇由天津市科密欧化学试剂有限公司提供，规格为分析纯；n,n-二甲基甲酰胺由上海中翔化学试剂有限公司提供，规格为化学纯；n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵由上海润捷化学试剂有限公司提供，n,n'-亚甲基双丙烯酰胺的规格为化学纯，过硫酸铵的规格为分析纯；异氰尿酸三缩水甘油酯由安徽泰达新材料股份有限公司提供，规格为分析纯；氨基丙基三乙氧基硅烷由南京向前化工有限公司提供，规格为法分析纯；(11bs)-n,n-二乙基-联萘并[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]二氧磷杂-4-胺由北京绿百草科技发展有限公司提供，规格为化学纯；乙烯基三乙氧基硅烷和甲苯均由梯希爱(上海)化成工业发展有限公司提供，规格均为化学纯。
原料制备例1
100g的异佛尔酮二异氰酸酯和30g的聚丙二醇在30℃下搅拌1小时后，加入15g的端氨基聚醚d2000和0.1g的异丙醇，在30℃下保温反应0.75小时，得聚脲预聚体。
原料制备例2
100g的异佛尔酮二异氰酸酯和35g的聚丙二醇在35℃下搅拌0.5小时后，加入12g的端氨基聚醚d3500和0.5g的异丙醇，在35℃下保温反应0.5小时，得聚脲预聚体。
原料制备例3
100g的异佛尔酮二异氰酸酯和40g的聚丙二醇在32℃下搅拌0.75小时后，加入10g的端氨基聚醚d5000和0.3g的异丙醇，在32℃下保温反应1小时，得聚脲预聚体。
原料制备例4
在氮气气氛下，100g的n-异丙基丙烯酸酰胺溶解于40g的重量百分比为40％的n,n-二甲基甲酰胺的水溶液后，加入5g的n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和0.6g的过硫酸铵，在67℃下反应13小时，得聚氨酯凝胶。
原料制备例5
在氮气气氛下，100g的n-异丙基丙烯酸酰胺溶解于45g的重量百分比为50％的n,n-二甲基甲酰胺的水溶液后，加入3g的n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和0.3g的过硫酸铵，在65℃下反应15小时，得聚氨酯凝胶。
原料制备例6
在氮气气氛下，100g的n-异丙基丙烯酸酰胺溶解于50g的重量百分比为60％的n,n-二甲基甲酰胺的水溶液后，加入8g的n,n'-亚甲基双丙烯酰胺和1g的过硫酸铵，在70℃下反应10小时，得聚氨酯凝胶。
原料制备例7
式i化合物的制备：将29.7g的异氰尿酸三缩水甘油酯溶解到n,n-二甲基甲酰胺中并加入到配有搅拌杆、回流冷凝管、滴液漏斗和通入氮气的三口烧瓶中。三口烧瓶在不断搅拌情况下氮气达到饱和时，将体系温度提升至50℃。66.3g的氨基丙基三乙氧基硅烷用恒压滴液漏斗滴加到上述反应溶液中后，保持50℃反应12小时。除去n,n-二甲基甲酰胺，得到式i化合物。
式ii化合物的制备：将21.6g的(11bs)-n,n-二乙基-联萘并[2,1-d:1',2'-f][1,3,2]二氧磷杂-4-胺、17.78g的乙烯基三乙氧基硅烷和40ml甲苯加入到装有恒压滴液漏斗打的250ml三口瓶中。将油浴锅温度升温至80℃后，将溶解在20ml甲苯中的0.3g的偶氮二异丁腈缓慢滴入三口瓶中，恒温反应12小时，得到黄色透明液体。利用旋转蒸发仪将甲苯和多余的乙烯基三乙氧基硅烷蒸出，剩余物放入真空烘箱中100℃真空保温8小时，制得黄色粘稠状的式ii化合物。
阻燃剂的制备：在氮气气氛下，1g的式i化合物和4g的式ii化合物溶于100ml乙醇后，加入11ml的质量百分比浓度为3％的盐酸水溶液，搅拌10小时后，用旋转蒸发仪减压蒸出溶剂，得到白色粉末。所得的白色粉末用乙醇清洗过滤纯化，并在真空供箱中烘干，得阻燃剂。
原料制备例8
式i化合物的制备：同原料制备例7。
式ii化合物的制备：同原料制备例7。
阻燃剂的制备：在氮气气氛下，1g的式i化合物和4.5g的式ii化合物溶于100ml乙醇后，加入11ml的质量百分比浓度为3.5％的盐酸水溶液，搅拌10小时后，用旋转蒸发仪减压蒸出溶剂，得到白色粉末。所得的白色粉末用乙醇清洗过滤纯化，并在真空供箱中烘干，得阻燃剂。
原料制备例9
式i化合物的制备：同原料制备例7。
式ii化合物的制备：同原料制备例7。
阻燃剂的制备：在氮气气氛下，1g的式i化合物和5g的式ii化合物溶于100ml乙醇后，加入11ml的质量百分比浓度为4％的盐酸水溶液，搅拌10小时后，用旋转蒸发仪减压蒸出溶剂，得到白色粉末。所得的白色粉末用乙醇清洗过滤纯化，并在真空供箱中烘干，得阻燃剂。
实施例1
将50kg的酚醛树脂颗粒、25kg的硅酸铝、7kg的碳纤维、5kg的粉煤灰、8kg的火山灰、11kg原料制备例1的聚脲预聚体、2.5kg原料制备例4的聚氨酯凝胶和3kg原料制备例7的阻燃剂混合均匀，即得预混料一；将2kg的3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、0.5kg的纳米二氧化钛和4kg的丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。
实施例2
将60kg的酚醛树脂颗粒、15kg的硅酸钛、5kg的碳纤维、10kg的粉煤灰、58kg的火山灰、10kg原料制备例2的聚脲预聚体、3kg原料制备例5的聚氨酯凝胶和2kg原料制备例8的阻燃剂混合均匀，即得预混料一；将3kg的异佛尔酮二胺、0.3kg的纳米二氧化钛和丁酮5kg混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。
实施例3
将70kg的酚醛树脂颗粒、20kg的硅酸铁、10kg的玻璃纤维、15kg的粉煤灰、3kg的火山灰、12kg原料制备例3的聚脲预聚体、2kg原料制备例6的聚氨酯凝胶和2.5kg原料制备例9的阻燃剂混合均匀，即得预混料一；将2.5kg的4,4-二氨基环己基甲烷、0.8kg的氨基化碳纳米管和3kg丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。
对比例1
将50kg的酚醛树脂颗粒、25kg的硅酸铝、7kg的碳纤维、5kg的粉煤灰、8kg的火山灰、11kg原料制备例1的聚脲预聚体、2.5kg原料制备例4的聚氨酯凝胶和3kg的abs专用环保阻燃剂jy-ht109混合均匀，即得预混料一；将2kg的3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、0.5kg的纳米二氧化钛和4kg的丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。其中，abs专用环保阻燃剂jy-ht109由北京金洋万达科技有限公司提供。
对比例2
将50kg的酚醛树脂颗粒、25kg的硅酸铝、7kg的碳纤维、5kg的粉煤灰、8kg的火山灰、11kg原料制备例1的聚脲预聚体、2.5kg原料制备例4的聚氨酯凝胶和3kg的abs专用环保阻燃剂jt55-ht109混合均匀，即得预混料一；将2kg的3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、0.5kg的纳米二氧化钛和4kg的丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。其中，abs专用环保阻燃剂jt55-ht109由北京中西远大科技有限公司提供。
对比例3
将50kg的酚醛树脂颗粒、25kg的硅酸铝、7kg的碳纤维、5kg的粉煤灰、8kg的火山灰、2.5kg原料制备例4的聚氨酯凝胶和3kg原料制备例7的阻燃剂混合均匀，即得预混料一；将2kg的3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、0.5kg的纳米二氧化钛和4kg的丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。
对比例4
将50kg的酚醛树脂颗粒、25kg的硅酸铝、7kg的碳纤维、5kg的粉煤灰、8kg的火山灰、11kg原料制备例1的聚脲预聚体和3kg原料制备例7的阻燃剂混合均匀，即得预混料一；将2kg的3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、0.5kg的纳米二氧化钛和4kg的丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。
对比例5
将50kg的酚醛树脂颗粒、25kg的硅酸铝、7kg的碳纤维、5kg的粉煤灰、8kg的火山灰、11kg原料制备例1的聚脲预聚体和2.5kg原料制备例4的聚氨酯凝胶混合均匀，即得预混料一；将2kg的3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯、0.5kg的纳米二氧化钛和4kg的丙酮混合均匀，得到预混料二；将预混料一和预混料二经搅拌均匀后在模具中成型，再经过干燥、养护后制得酚醛防火隔热墙板。
空白对照例
购自北京逢瑞保温材料有限公司的酚醛保温板。
按照《建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料》(gb/t21558-2008)和《建筑材料及制品燃烧性能分级》(gb8624-2012)，对实施例1-3、对比例1-5和空白对照例提供的保温板进行强度、热导率以及燃烧性能的测试，燃烧试样安装依照gb/t20284-2006。测试结果见表1。
表1
从表1可以看出，相对于abs专用环保阻燃剂jy-ht109和abs专用环保阻燃剂jt55-ht109而言，采用本发明提供的阻燃剂使得本发明提供的酚醛防火隔热墙板具有较高的抗压强度、较好的隔热性能以及良好的阻燃性。
本发明提供的聚脲预聚体、聚氨酯凝胶和阻燃剂发生协同作用，使得本发明提供的酚醛防火隔热墙板的抗压强度增强、隔热性能提高以及阻燃性能得到显著提高。
对于实施例1-3和对比例1-5提供的酚醛防火隔热墙板以及空白对照例提供的酚醛保温板进行抗爆性试验，试验方法是：(1)挖掘2m×2m、深1.5m的坑，填沙，将实施例1-3和对比例1-5提供的酚醛防火隔热墙板以及空白对照例提供的酚醛保温板无约束平放于坑内沙面上；(2)采用集团装药的形式，tnt药块捆扎后直接放置在酚醛防火隔热墙板和酚醛保温板表面中心位置，炸药的长边沿酚醛防火隔热墙板和酚醛保温板对角线放置，tnt炸药的捆扎形式及起爆点的设置均相同，药块使用触发电雷管起爆；(3)爆炸后，现场观测记录酚醛防火隔热墙板和酚醛保温板的整体和局部破坏情况(爆坑形状、大小和裂缝的开展情况等)。试验结果见表2。
表2
从表2可以看出，相对于abs专用环保阻燃剂jy-ht109和abs专用环保阻燃剂jt55-ht109而言，采用本发明提供的阻燃剂，使得本发明提供的酚醛防火隔热墙板具有较好的抗爆性能。
本发明提供的聚脲预聚体、聚氨酯凝胶和阻燃剂发生协同作用，显著增强本发明提供的酚醛防火隔热墙板的抗爆性能。