[发明专利]一种高阻燃性保温板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高阻燃性保温板及其制备方法，是一种利用珍珠岩填充硬质聚氨酯发泡材料生产高阻燃性建筑保温板的方法。

背景技术

由于我国城市化、工业化进程的不断加快，所面临的资源、能源、健康、环保等方面的压力越来越大，建筑节能正在我国建筑领域大力推广。据有关部门估计，我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80％以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95％以上是高能耗建筑。而目前我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上。针对现在国内建筑节能的发展形势，研发高性能的节能建筑材料具有十分重要的意义。目前我国主要的建筑节能保温材料包括挤塑板(XPS)、泡沫板(EPS)、喷涂聚苯乙烯(SPS)、聚氨酯泡沫(PUR)等。在所有的建筑保温材料中，聚氨酯硬泡具有质量轻、保温、防潮、隔音、耐热、防震、耐腐蚀、容易与其他材料粘结、燃烧不产生熔滴等优异性能。聚氨酯硬泡是所有的墙体保温材料中保温性能最好的隔热产品，导热系数最低仅0.0020W/m·K，是当今国际常用的建筑保温材料。相比普通非环保建材来说，聚氨酯节能材料节能60％，其所对应的建筑造价仅提高5％-7％，是最具市场前景和开发潜力的产品之一。

然而聚氨酯保温板在国内的发展却并没有同类产品那样迅速，这主要是因为聚氨酯保温板的阻燃性能较低及成本较高造成的。硬质聚氨酯泡沫材料在密度为0.25g/cm³左右时，其氧指数仅为18左右，与棉花相近，遇火源或高温烘烤易着火，引起火灾。近些年来，有关聚氨酯外墙保温材料引发火灾的新闻屡现报端，国家针对这一现象不断提高外墙保温材料的阻燃性能的要求。并且相对现在市场上常见的无机保温材料而言，聚氨酯泡沫材料的原料价格相对较贵。正是这两点不足限制了硬质聚氨酯泡沫保温板的发展。

本发明的产品正是针对聚氨酯保温板这一发展中的不足，通过对硬质聚氨酯泡沫材料填充国家A级不燃材料珍珠岩，使得仅需少量的阻燃剂就能使硬质聚氨酯泡沫保温板达到国家B1级的阻燃性能。而且珍珠岩在我国的储量相当丰富，价格低廉，珍珠岩的填充能有效地降低使用聚氨酯的成本，提高聚氨酯保温板的市场竞争力。同时，珍珠岩和硬质聚氨酯泡沫塑料均有导热系数低、密度小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性好等诸多优点。填充珍珠岩后能很好地保证硬质聚氨酯泡沫塑料原有的导热系数低，质轻等显著优点。

在相关的研究中也有关于珍珠岩和聚氨酯共同复合作为板材的报道，中国专利申请“膨胀珍珠岩-聚氨酯复合保温板材及其生产工艺(申请号：200710070530.3)”是以珍珠岩为骨架结构，用油性聚氨酯，水性聚氨酯，硬泡聚氨酯作为粘结剂，制备珍珠岩聚氨酯复合板材。本发明与其不同点在于，本发明是以聚氨酯为主料，珍珠岩仅作为填充组分，这使得本发明的硬质聚氨酯泡沫板能有良好的机械性能，并且在表面能形成致密的结皮层，结皮层能很好地隔绝水汽，弥补了普通珍珠岩易吸水的不足。同时珍珠岩能有效提高板材的阻燃性，仅加入少量阻燃剂就可以使板材达到国家标准。

本发明是针对建筑节能保温的客观要求设计的高性价比，高性能的新型保温板材，即保留了聚氨酯及珍珠岩所具有的低的导热系数，轻质，隔音效果好的材料特性，又注重当今聚氨酯工业中高阻燃性能的要求。本发明对国家的建筑节能领域有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是以采用不燃类材料珍珠岩对聚氨酯泡沫塑料进行填充，在达到绿色环保目的的同时，有效提高聚氨酯的阻燃性。在降低聚氨酯保温板的成本的同时，保证聚氨酯板材的各项性能如导热系数低、隔音效果好等建筑保温的优良特性，并使聚氨酯保温板在行业内更有竞争力。

本发明的基体材料由聚醚多元醇和异氰酸酯在催化剂和发泡剂作用下发泡并填充珍珠岩颗粒得到珍珠岩填充硬质聚氨酯泡沫塑料。

本产品的原料主要有组合聚醚多元醇、多异氰酸酯、珍珠岩、阻燃剂、醇胺、有机锡、水、硅油等。

所述组合聚醚多元醇为聚醚多元醇与乙二醇按质量比85-95∶5-15混合而成，所述聚醚多元醇的羟值均为400-560mg KOH/g，平均官能度约为3.5-4.5；

所述多异氰酸酯选自MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)等常用聚氨酯硬泡用多异氰酸酯；

所述珍珠岩为不同粒径的膨胀珍珠岩颗粒或者闭孔珍珠岩颗粒；

所述阻燃剂为复合阻燃剂配方，其中包含TCPP(磷酸三(2-氯丙基)酯)，氢氧化镁，膨胀石墨，DMMP(甲基膦酸二甲酯)等常用阻燃剂中的一种或几种；