一种蜂窝式防火保温材料及其制备方法与流程

本发明涉及蜂窝复合材料技术，更具体地是指一种蜂窝式防火保温材料及其制备方法。

背景技术：

随着现代科学的不断发展，人类的进步对物质生活、技术创新提出了更高的要求。

蜂窝复合材料就是一种新型材料，其特点：质轻、强度大、刚度高、并具有缓冲、抗震、隔热、保温、隔音等功能，被广泛应用于航空、航天、轨道交通、车船制造、建筑，家具等领域。其可直接应用在飞机、高速列车、双层列车、地铁轻轨、车船墙体板，行李架隔板等以及内装饰地板等。该新型材料具有较高的经济价值，可大量替代金属材料和森林资源，保护和改善生态环境，是一种符合二十一世纪发展主题的环保新型材料。

见图1所示，上述蜂窝复合材料主要是由蜂窝芯1以及通过胶黏剂粘结在蜂窝芯1上下表面的蒙皮2及板材3，蜂窝芯1目前最为常见的一般为铝蜂窝芯和芳纶纸蜂窝芯。然而，无论是采用铝蜂窝芯还是芳纶纸蜂窝芯的蜂窝复合材料，其阻燃性较差，防火等级较低，使其存在明显的缺陷，另外，其隔热、保温、隔音等性能也有待于进一步提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种蜂窝式防火保温材料及其制备方法，能够有效提高蜂窝材料的防火、保温等性能，且制备方法简单有效。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一方面，一种蜂窝式防火保温材料的制备方法，采用防火保温材料成品压入蜂窝芯内。

所述的压入方式包括下压或碾压方式。

所述的碾压采用上下布置的碾压辊将移动至此且叠置在蜂窝芯上的防火保温材料成品碾压入蜂窝芯内。

所述的防火保温材料成品包括高分子发泡或不发泡材料及其组合物材料、有、无机防火保温材料成品。

所述的防火保温材料成品用硫化过程中的橡胶或固化过程中的塑料材料及其组合物材料的半成品替代。

所述的高分子发泡材料成品为酚醛发泡材料成品。

所述的成品或半成品为板材。

所述的蜂窝芯为纸质或金属材料。

所述的纸质材料为芳纶、牛皮纸、塑料纸、碳纤维纸或改塑纸材料。

金属材料为铝或铜或合金。

若蜂窝芯的材料自身强度无法满足防火保温材料成品压入为一体时，则采用一与蜂窝芯相同的高强度金属材料的导模，将蜂窝芯、导模、防火保温材料成品三者按从下到上依次重叠，通过冲压的下压方式将防火保温材料成品穿过导模并压入蜂窝芯内。

另一方面，采用上述制备方法所制备出的蜂窝式防火保温材料，包括蜂窝芯及压入蜂窝芯内的防火保温材料成品。

还包括粘结在压入防火保温材料成品后的蜂窝芯上下表面的蒙皮。

还包括粘结在上、下蒙皮外的装饰面。

所述的装饰面包括防火板、金属漆、铝板、硅钙板、真石漆面板、石材、瓷砖中的一层或多层复合。

采用本发明的蜂窝式防火保温材料及其制备方法，具有以下几个优点：

1、本发明采用防火保温材料成品压入蜂窝芯的孔巢内，一次成形二合为一体的功能性材料，采用该方法制造出来的蜂窝材料产品，既有原来蜂窝材料的功能，又有隔热、隔音、保温等效果的功能，整体结构性稳定，蜂孔中泡体均匀，闭孔率高，导热系数小，操作简便。

2、传统单独的蜂窝材料，只有连续相没有分散相，遇火燃烧易蔓延的缺点，但经本发明的方法制备后，防火保温成品板压到蜂窝芯的孔巢内形成分散相，替代了蜂孔内遇火容易助燃的空气，封堵了蜂窝孔巢壁连续相遇火蔓延的条件，提高产品整体防火性能。

3、由于孔巢内填满了低导热的防火保温材料，减少了热辐射，热传导和空气对流，提高隔热保温效果，增加原有蜂窝材料的功能，省去了如飞机、高铁、车船等箱体，既要使用蜂窝材料又要做保温措施，二者不可缺一的繁琐劳动，不但节约生产成本，简化了工艺，提高了施工效率，又增加了箱体的使用空间。

附图说明

图1是现有技术的蜂窝复合材料的结构示意图；

图2是本发明的蜂窝式防火保温材料结构示意图；

图3是本发明的一种碾压设置的结构示意图；

图4是本发明的另一种碾压设备的结构示意图；

图5是本发明的蜂窝式导模的结构示意图；

图6是本发明的采用蜂窝式导模的冲压叠置示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

本发明的蜂窝式防火保温材料的制备方法，采用防火保温材料成品压入蜂窝芯1的孔巢内。

所述的压入方式可以采用下压或是碾压方式，或是其他压入方式。

其中，压入的方式，可采用液压设备，将叠置在蜂窝芯1上的防火保温材料成品4直接下压压入蜂窝芯1内。碾压的方式，则可采用上下布置的碾压辊将移动至此且叠置在蜂窝芯1上的防火保温材料成品4碾压入蜂窝芯1内。图3、4示出了两种用于碾压制备的碾压装置，通过输送辊道7可将上下叠置的防火保温材料成品4和蜂窝芯1进行输送，在经过碾压辊5的碾压后，形成两者合一的蜂窝式防火保温材料6。

所述的防火保温材料成品4可包括高分子发泡或不发泡材料及其组合物材料、有、无机防火保温材料等成品。

所述的防火保温材料成品4还可用硫化过程中的橡胶或固化过程中的塑料材料及其组合物材料的半成品进行替代。

所述的高分子发泡材料成品较佳的选用酚醛发泡材料成品，由于酚醛发泡材料成品其具有一定的酥脆性，非常适合直接压入的制备方式，且又具有很好的保温、防火等性能。

所述的成品或半成品较佳的可采用板材形式，当然还可以选用其它型材。

所述的蜂窝芯1可采用纸质或金属材料或其他材料，其中，所述的纸质材料具体可采用芳纶纸、牛皮纸、塑料纸、碳纤维纸或改塑纸材料等纸质材料。而金属材料可选用铝或铜或其合金或其他金属或合金材料。

另外，若当蜂窝芯1的材料自身强度无法满足防火保温材料成品4压入为一体时，可以采用如图5所示的与蜂窝芯1相同的高强度金属材料的导模7，将蜂窝芯1、导模7、防火保温材料成品4三者按从下到上依次重叠(见图6)，通过冲压的下压方式将防火保温材料成品穿过导模并压入蜂窝芯内。此方法特别适合用于孔巢直径较大的纸质蜂窝芯的下压生产。

采用上述制备方法所制备出的蜂窝式防火保温材料，包括蜂窝芯1及压入蜂窝芯1内的防火保温材料成品4。该蜂窝式防火保温材料可作为成品直接销售，也可以作为基材，继续进行相应复合：

作为一个实施例，该蜂窝式防火保温材料还包括粘结在压入防火保温材料成品4后的蜂窝芯1上下表面的蒙皮。

作为另一个实施例，该蜂窝式防火保温材料还包括粘结在上、下蒙皮外的装饰面，该装饰面可包括防火板、金属漆、铝板、硅钙板、真石漆面板、石材、瓷砖中的一层或多层复合。

需要说的是：本发明的申请人在研发过程中，曾经考虑过采用以下几种方案：

1、对芳纶纸蜂窝芯1或其它蜂窝芯1的孔巢内进行填充发泡酚醛树脂(液体材料)，通过加温发泡固化的方式来制备，但是采用这种方法会存在的问题是：通常芳纶蜂窝材料或其它蜂窝材料都是好几个立方为单位，也就是说以芳纶蜂窝材料为例，一般蜂孔的直径为五六毫米左右，孔的深度为一米左右，如果在这样细小深度的蜂孔内浸入发泡酚醛树脂的话，就对发泡树脂粘度，固含量要求很高，并且一米左右深孔很难控制树脂的垂挂度，无法保证树脂上下的均匀一致性。另外，发泡酚醛树脂在一米左右深孔内，要通过加温、发泡、固化，会受到蜂孔壁的极大的起泡阻力，从而使泡体上下受阻不均匀开孔率高，达不到一定有效闭孔率，直接影响保温效果。

2、先把大型芳纶蜂窝材料切成片，再浸制酚醛发泡树脂，然后再加温发泡固化。如此效果更差，这是由于蜂窝的两头无法控制酚醛发泡树脂发泡的溢满现象，会高出蜂窝平面的，固化好坚硬如铁的发泡树脂很难进行处理平整。

3、在蜂窝孔内填充一种小于蜂孔的一种有机或无机的粉末，或一种有机可发泡的聚酰亚胺、气凝胶、聚氨酯、可发性聚苯乙烯(eps)等前驱粉末或微珠，再通过加温、加压方可达到理想效果。但该方法太耗时、耗能，仅能在实验室内实现，无法到规模化、连续生产，尤其是具有一定长度和宽度的材料产品。一般成品蜂窝材料板都在近两米长，就加工的设备和加工的难度可想而知。

综上所述，采用本发明的蜂窝式防火保温材料及其制备方法，具备以下几个优点：

1、不改变蜂窝板生产流程，不需要把蜂窝板浸入发泡酚醛树脂再次在蜂窝内进行加温发泡固化等繁琐工艺。和一种加温设备，这种加温设备小型的尚可，如是大型的就很难实现。

2、不需要在蜂窝孔内填装粉末，微珠等材料，再进加温加压成形等麻烦工序，节约能量；

3、成品酚醛泡沫板，或其它有机泡沫成品板，完全由工厂预制好其生产出来的成品板，产品质量稳定泡体均匀，闭孔率高，导热系数低，保温隔热效果好，这都是成品板的先天优势。

4、酚醛泡沫成品板，在和芳纶蜂窝成品板或其它蜂窝成品板，经双辊轴碾压设备进行加工，一次成形合二为一的创新工艺技术制造出来的多功能的蜂窝板材，无需再次加工、加压、加温、固化和再次切割等麻烦工序。

5、用本发明制造出来的蜂窝板材，可加工出可长、可短、可大、可小的各种板材，耗能级低，工序简便，大大地降低了工作强度，减少用工数量和工作环境。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。