[发明专利]一种防火保温复合轻质板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合防火保温材料技术领域，涉及一种复合轻质板材及其制备方法。

背景技术

近年来，我国因保温材料引发的火灾时有所闻，且频率和人员财产的巨大损失触目惊心。纵观保温市场，目前普遍使用的保温材料主要有膨胀聚苯乙烯泡沫（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫(XPS)、聚氨酯泡沫（PU）等。EPS、XPS、PU均属有机保温材料，质轻、保温、隔热性好，但是防火、安全性差，易老化、易燃烧。即使是电焊产生的火星，也能使这些保温材料起火。燃烧时烟雾大、毒性大。特别是EPS泡沫、XPS泡沫，耐火性极差，在80℃以上就软化变形熔融滴落。不仅造成巨大的环境污染，给火灾的救援工作带来极大的不便，而且危及住户和消防员的生命安全。正因为此，在欧美等发达国家，对重要建筑、高层建筑进行外墙保温，一般都要求对保温系统和绝热材料作燃烧性能及耐火极限试验，且分为若干等级。不同等级的系统和材料适用不同范围的建筑防火要求。到目前为止，EPS板薄抹灰外墙保温系统由于涉及严重防火问题，在美国有20多个州禁止使用；在英国，18米以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统；在德国，22米以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统。

2009年9月25日，公安部、住房和城乡建设部联合制定了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，该文规定：民用建筑高度大于等于100米、其它民用建筑大于等于50米、幕墙式建筑高于24米时，保温材料的燃烧性能应为A级；小于上述高度时，应设立防火隔离带。这给国内的酚醛生产厂家带来巨大的市场。酚醛发泡板质轻、导热系数低，但易粉化、脆性大、施工不便，另外，为了使高温发泡后化学成分充分挥发，保持板材尺寸稳定，新生产的酚醛板一般要后熟化21天才可使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有保温材料的不足，提供一种防火保温复合轻质板材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合轻质板材，其包括若干层交替铺放的针刺纤维毡层和热固性酚醛树脂层，其中复合轻质板材的最上层和最下层为热固性酚醛树脂层。

所述的针刺纤维毡层的层数为2～15层。

所述的酚醛树脂与针刺纤维毡的质量比为100：（55～185）。

所述的复合轻质板材由热固性酚醛树脂浸润针刺纤维毡经模压而成，其中所述的浸润是常温自然浸润，无需加热或加压。

所述的复合轻质板材的密度为150～350kg/m³，总体厚度为20～60mm，导热系数为0.038～0.046W/（m·k），压缩强度为0.17～0.55Mpa。

所述的热固性酚醛树脂为2127型酚醛树脂、2130型酚醛树脂或硼酚醛树脂。

所述的2127型酚醛树脂溶于乙醇中，浓度为70～80%。

所述的2130型酚醛树脂溶于乙醇中，浓度为70～80%。

所述的硼酚醛树脂溶于乙二醇中，浓度为65～80%。

所述的纤维针刺毡为玻璃纤维针刺毡、玄武岩纤维针刺毡或碳纤维针刺毡。

所述的纤维针刺毡是纤维经梳理、开松、交叉铺网，针刺而成，要求蓬松度高，厚度为3～20mm，体积密度为100～200kg/m³。

一种上述的复合轻质板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）在操作平台上铺一层聚四氟乙烯脱模纸，均匀地喷涂上酚醛树脂，然后按0～90度角铺一层针刺纤维毡，再均匀地喷涂上酚醛树脂，0～90度角铺一层针刺纤维毡，依次类推，最后在针刺纤维毡上再均匀地喷涂上酚醛树脂，盖上一层聚四氟乙烯脱模纸；

（2）把步骤（1）中铺放好的多层材料放到平板硫化机上进行模压；

（3）固化成型后，无需冷压，直接退模，切割。

所述的步骤（1）中，针刺纤维毡的层数为2～15层；酚醛树脂与针刺纤维毡的质量比为100：（55～185）。

所述的步骤（1）中，每层酚醛树脂的喷涂量为140～2700g/m²。

所述的步骤（2）中的模压分为三个阶段：（a）升温至100～120℃，压力1～2Mpa，保压25～35min；（b）升温至135～150℃，压力2～3Mpa，保压30～60min；（c）升温至165～180℃，压力3～5Mpa，保压60～120min。

所述的步骤（2）中，模压时，平板硫化机的左右两边加限位块，限位块尺寸为2500mm×100mm×（20～60mm）。