[发明专利]一种木质纤维增强阻燃泡沫复合板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物基阻燃复合泡沫材料技术领域，具体涉及一种木质纤维增强阻燃泡沫复合板材。

背景技术

泡沫复合板材是一种由内外两种材料胶合压制或直接内层发泡而成的复合材料，板材外层采用高强度材料，内层采用轻质隔热泡沫材料。泡沫复合板材自问世40余年来发展迅速，在美国、日本、英国、澳大利亚等国已被广泛地应用。我国在20世纪80年代初期开始从美国、韩国、奥地利等国引进生产技术和设备，现从事生产科研的单位已达近千家。目前国内生产开发泡沫复合板材的公司主要有：辽宁中捷新型建筑板材有限公司，深圳市赤晓组合房屋有限公司，北京多维彩钢压型板有限公司，上海新昕板材有限公司等。巴斯夫开发出结构保温板材(SIP)采用聚氨酯无缝隙壁空硬泡，夹芯板外层采用木质面板。陶氏公司在全球范围内全新推出金属面夹芯板用交联聚异氰酸酯(PIR)硬质泡沫材料-VORATHERMTM系列。拜耳公司在其开发出的Model House保温系统中，大量采用了聚氨酯泡沫复合板材。

泡沫复合板材的制备工艺主要有两种方式，包括自动连续发泡复合一次成型（如：聚氨酯泡沫复合板、酚醛泡沫复合板等）；胶合压制固化成型（如：聚苯乙烯泡沫等），其复合板用结构胶粘剂有无溶剂聚氨酯单组分胶粘剂和双组分胶粘剂、酮醛双组分胶粘剂等。

目前我国工程中常使用的泡沫复合板材，从外观划分主要有金属面板（主要是镀锌钢板、冷轧钢板、不锈钢板、铝板）、塑料面板和木质面板。按芯材材料的不同，分为酚醛泡沫复合板、聚氨酯夹芯板、聚苯乙烯夹芯板、泡沫铝夹芯板、泡沫混凝土复合芯板等。酚醛泡沫作为“第三代泡沫保温材料”，具有轻质、阻燃、保温、无烟无毒等诸多优点，但泡沫自身强度较差，通过金属面板复合，大大增加其强度，可广泛应用于工业厂房、船舶、体育场馆、民用住宅、医院、活动板房等建筑，具有良好的应用前景。但同时相对价格较高，释放的游离苯酚甲醛也会对环境造成污染。聚氨酯泡沫复合板导热系数低、强度高、耐老化、质量轻等特点；聚苯乙烯夹芯板具有防水、保温隔热、轻质、抗震、廉价等特点。但考虑到防火要求，聚氨酯、聚苯夹芯板的防火性能差，其芯材的燃烧性能达不到B1级要求，一般多用在临时建筑、半永久性建筑、受荷载限制的建筑中。泡沫铝夹芯板轻质、高比刚度，并具有良好的减振性能，已在汽车制造、航空、航天等领域得到应用。目前使用最多的泡沫铝夹芯板是采用直接胶粘法，但胶粘法存在不耐高温、易老化、连接强度低等缺点，另外其高昂的成本使其应用范围进一步受到限制。泡沫混凝土复合芯板是以加压平板为面层，以泡沫混凝土为夹芯的复合夹芯板。具有抗弯强度极高，表面平整，尺寸准确、轻质、保温隔热效果好等特点，但成本较高，大规模推广有难度。

我国现在泡沫复合板芯材仍以聚苯乙烯和聚氨酯为主。聚苯乙烯泡沫复合板近年来已形成年产3200万平方米的生产能力，生产厂家已发展到300多家；聚氨酯泡沫在国内外已广泛应用于外墙保温夹芯板材中；近年来我国酚醛泡沫复合板行业发展很快，已有近10家企业建有全自动连续化生产线，我国去年泡沫复合板产量已超过500万平方米。2006年我国铝箔面硬质聚氨酯夹芯板产量为193.7万平方米，铝箔面酚醛泡沫复合板产量为304.17万平方米，钢丝网架泡沫复合板产量为2673.9万平方米，非金属面泡沫复合板产量为6466.6万平方米。按照每年10%的增长速度，到十二五期间，泡沫复合板材的产量可达到1.5亿平方米。到目前为止，包括各类硅酸钙板、纸面石膏板、玻镁平板等各种无机建筑板材在内，我国建筑板材每年产量约为16亿平方米，消耗量约为12亿平方米。按现有发展趋势，预计十二五期间，用于各类墙体材料建筑板材市场消费量可望达到20亿平方米，考虑到泡沫复合板材性能上的优异性，至少占到10%的市场份额，另外再加上在交通运输领域和生产企业领域的应用，泡沫复合板材的市场需求不会低于3亿平方米。对于目前产量不足1亿平方米的泡沫复合板材而言，具有广阔的市场应用前景。

随着我国泡沫复合板产业的发展，已经逐步形成了完整的技术标准体系：JC689-1998《金属面聚苯乙烯夹芯板》、JC/T868-2000《金属面硬质聚氨酯夹芯板》、JC/T869-2000《金属面岩棉、矿渣棉夹芯板》、JC/T1051-2007《铝箔面硬质酚醛泡沫复合板》、GB/T23932-2009《建筑用金属面绝热夹芯板》。