[发明专利]多功能轻板及其制备方法

说明书

本发明属于一种用于建筑、室内装饰、隔热防水的以粉煤灰为主体的多功能复合材料，具体地说是属于一种由粉煤灰为主体，以聚氨酯树脂为粘结剂，还可以加入纤维、阻燃剂、石蜡等其它辅料压制成的多功能轻板，它还可以和金属网或非金属织物材料压制成为增强型多功能轻板。

目前粉煤灰主要用作公路的铺填材料和制造保温砖等。中国专利90102869．x公开了一种复合建筑防水材料，包括粉状建筑防水材料和复合防水板及其生产方法，它是将粉煤灰、炉渣、碱厂的下脚料通过过筛去杂质、加水拌和，用NaOH和Ca(OH)₂调整碱性、加皂渣或油渣混合。在球磨机内研磨，经脱水、烘干、粉碎而成。该材料还可和无机胶凝材料按一定配比混合，加水搅拌覆盖在保温制品或混凝土制品板材上，即成为复合防水板材。由于该材料中皂渣或油渣没有粘结力，所以该材料只能起充填和覆盖作用，自身不单独作为板材使用。另外，这种方法，对粉煤灰要调节碱性，会增加大量废水。

本发明的目的在于提供一种以粉煤灰为主体，以聚氨酯树脂为粘结剂的多功能轻板及其制备方法。该多功能轻板具有成本低廉，加工成型方便，无三废等优点，特别还具有隔热防水、机械强度高、质轻等特性。

本发明是通过下面的方案来实现的。

本发是的组成包括粉煤灰与聚氨酯树脂，粉煤灰与聚氨酯的重量比为100∶5～40。粉煤灰包括粉煤灰沉珠和粉煤灰漂珠；所用的聚氨酯包括甲、乙两组份；甲组份为异氰酸酯或过量的异氰酸酯与低聚物多元醇制成的预聚体，异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)和多苯甲烷多异氰酸酯(PAPI)，低聚物多元醇包括聚酯、聚醚和聚烯烃；乙组份为扩链剂，扩链剂包括低聚物多元醇、低分子多元醇、多元胺、甲醛和水。本发明的组成还可包括粉煤灰、聚氨酯和辅料。所述的辅料可以是纤维、阻燃剂和石蜡中的一种或几种组成，粉煤灰与辅料的重量比为100∶0～45。纤维包括短切玻璃纤维、石棉、矿棉、植物纤维、合成纤维等；阻燃剂包括氧化锑、硼酸盐、磷酸酯或含氯含溴的有机物，石蜡包括氯化石蜡、液体石蜡、乳化石蜡等。本发明的组成还可含有金属网或非金属织物的骨架材料。

本发明的制备方法是将粉煤灰、聚氨酯树脂和辅料混合均匀后倒入模具中加压成型，压力为0．5～5MPa，成型温度10℃～180℃，较佳为10℃～40℃，压制时间为5分～72小时。若要制备增强型轻板时，在模具中预先加入金属网或非金属织物的骨架材料一起加压成型。物料在模具内，在10℃～38℃的室温下，保压12～72小时，放置数日后，可切割成各种规格尺寸的板材。在室温下压制成型，可节约能源，减少设备投资，提高经济效益。如果在80℃～120℃的烘房中放置，保压时间可以大大缩短。如果制造厚度小于20mm的板材、型材或制造含有金属网或非金属织物的增强板材，最好采用加压加温成型，压制温度为120℃～180℃，压制压力为0．5～5MPa，压制时间为5～20分钟。

本发明组成中的聚氨酯可用烯烃塑料、酚醛塑料来代替，这也是属于本发明构思范围。

本发明的优点在于原料来源丰富，国内粉煤灰约有7000万吨／年，其中漂珠也有20～25万吨／年。本发明生产工艺简单易操作，生产中能耗很低，制得的产品强度较高，可以作结构材料使用，材料质轻，密度系数仅为0．4～1．2左右，不透水，其抗压强度达5MPa，抗折强度达3MPa，导热系数小，耐热老化和抗冻性好，是一种具有优越性能的隔热防水材料。

本多功能轻板可用作屋面、墙体、室内吊顶、内墙分隔和活动房材料，还可作为管道保温材料、广告板和船用材料等。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

在反应锅中加入1当量平均分子量为1000的聚丙二醇和3当量甲苯二异氰酸酯(TDI)，在90℃下保温反应2小时，制得预聚体。

将80千克经干燥的粉煤灰和20千克石棉纤维装入卧式搅拌器中，一边搅拌一边喷入7千克经预热至100℃的预聚体和2．9千克平均分子量为400的聚丙二醇与0．49千克3，3′-二氯-4，4′-二胺基二苯甲烷的混合物。搅拌5分钟后，再洒入1千克氯化石蜡和0．5千克三氧化二锑，继续搅拌10分钟，使之分散均匀。然后倾入容积为800×500×500mm的模槽内，在1MPa的压力下固紧模盖，在10～38℃的室温下，放置24小时，卸模得800×500×500mm的坯料，放置72小时后，在切割机上剖割成厚10mm的多功能轻板。