一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，由下列重量份的原料制成：亞氨基噁二嗪二酮0.8?1、納米二氧化硅1.2?1.5、甲基丙烯酸鋅2.8?3.2、雙氰胺1?1.5、膨脹珍珠巖55?57、酚醛樹脂40?42、固化劑HMTA4?4.1、鋼纖維2?2.3、正硅酸乙酯10?11、85wt%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160?180、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4?4.5、過氧化異丙苯0.1?0.2、丙烯酸三氟乙酯3?3.5。本發明通過使用亞氨基噁二嗪二酮、納米二氧化硅、甲基丙烯酸鋅、雙氰胺，提高了膨脹珍珠巖與酚醛樹脂的結合力，提高了保溫板的韌性和抗拉強度，同時提高了保溫板的耐熱性和抗老化性。
【專利說明】
一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及保溫墻板技術領域，尤其涉及一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法。
【背景技術】
[0002]復合保溫材料(Composite Insulat1nMaterials)是由兩種或兩種以上保溫材料復合均一的新材料，通常指有機保溫材料與無機保溫材料的復合，復合后較原有機或無機材料的性能更加優異。本文充分利用信陽豐富的珍珠巖礦產資源優勢，以膨脹珍珠巖(ExpendedPerlite ,EP)和酸酸樹脂(Phenol-f ormaldchydeResin，PF)為主要原料，添加適量的固化劑、增韌劑和憎水劑等助劑，在一定條件下熱壓成型，制備成膨脹珍珠巖/酚醛樹脂復合保溫材料。論文主要研究內容包括:(I)主要原料的配比和壓縮比的優化；(2)在酚醛樹脂用量和壓縮比一定的條件下，采用單因素的實驗方法研究熱壓成型溫度、保壓時間以及固化劑用量等因素對復合保溫材料性能的影響，從而初步確定各影響因素的參數指標；
[3]在單因素實驗研究基礎上，采用正交試驗法，優化試驗條件，選擇最佳參數組合，并探討了熱壓成型溫度、保壓時間以及固化劑用量等因素間的交互作用，運用直觀分析和方差分析，對實驗條件進行考察。結果證明，熱壓成型溫度和固化劑用量是影響復合保溫材料性能的顯著因素；(4)對材料的物理性能[表觀密度、導熱系數、吸水率)、力學性能(抗折強度、抗壓強度、彈性模量、抗沖擊性能)以及微觀結構進行測試和表征；(5)在正交試驗的研究基礎上，添加適當的增韌劑和憎水劑，對復合保溫材料的韌性和吸水率進行優化。實驗結果表明，較優的制備條件是:壓縮比，2.0;酚醛樹脂用量，40%;熱壓成型溫度，240°C;保壓時間，I.5h;固化劑(HMTA)用量，4%;增韌劑(纖維)摻量，2%;憎水劑(BS1042)摻量，0.6%。較優條件下復合保溫材料的表觀密度為332.4kg/m3，導熱系數為0.047W/(m.K)，抗折強度為1.436MPa，抗壓強度為1.652MPa，彈性模量為2.496MPa，抗沖擊強度為147.26kJ/m2，吸水率為2.03%。本課題所制備的復合保溫材料克服了無機保溫材料導熱系數偏大的不足，彌補了有機保溫材料防火阻燃性及耐老化性能差等缺點，具有實際應用價值。
[0003]但是膨脹珍珠巖吸水率高，耐水性差導致保溫砂漿在攪拌中體積收縮變形大，產品后期保溫性能降低、與基體粘結強度低，影響后期墻板的的保溫性能。
[0004]因此需要對復合材料進行進一步改進，來滿足保溫墻板發展的需要，需要提高保溫板的耐水性、保溫性、耐熱性、阻燃性、耐久性、韌性、回彈性、抗壓性、隔音性、抗彎折、抗老化、抗福射、防潮等性能O
【發明內容】
[0005]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板及其制備方法。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，由下列重量份的原料制成:亞氨基噁二嗪二酮0.8-1、納米二氧化硅1.2-1.5、甲基丙烯酸鋅2.8-3.2、雙氰胺1-1.5、膨脹珍珠巖55-57、酚醛樹脂40-42、固化劑HMTA4-4.1、鋼纖維2_2.3、正硅酸乙酯10_11、85?七%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160-180、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4-4.5、過氧化異丙苯0.Ι-Ο.2、丙烯酸三氟乙酯 3-3.5。
[0007]所述韌性好熱膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將膨脹珍珠巖與55-60重量份的無水乙醇、去離子水混合，加入納米二氧化硅、甲基丙烯酸鋅，在水浴中攪拌加熱至44-47°C，加入85?丨%氨水調節pH為8-9，繼續攪拌10-12min后滴加正硅酸乙酯，滴加完畢后恒溫44-47°C攪拌反應4-4.3h，反應停止后冷卻至室溫得到混合物料；
(2)將第(I)步得到的混合物料加入2-2.5倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過濾得到濾料，再將濾料浸泡在2-2.5倍體積的正己烷中，過濾，將濾料在45-46 V下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠巖；
(3)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯、亞氨基噁二嗪二酮、雙氰胺與20-25重量份的無水乙醇混合，加熱至60-70°C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應30-40分鐘，得到膠液，將改性膨脹珍珠巖邊攪拌翻騰，邊噴灑再所述膠液，噴灑完畢后繼續攪拌翻騰直至干燥，得到粉末；
(4)將第(3)步得到的粉末與其他剩余成分混合均勻，在真空環境中擠壓成型，再加熱至240-2450C，壓縮比為I.8-2.0，壓制I.5-1.6h，即得。
[0008]本發明的優點是:本發明使用正硅酸乙酯對膨脹珍珠巖進行改性，使得膨脹珍珠巖孔隙內部具有納米級的孔隙，提高了保溫效果，而且在膨脹珍珠巖的表面形成了粗糙的帶有活性羥基的薄膜，提高了膨脹珍珠巖與酚醛樹脂的相容性和結合力，提高了保溫板的強度;通過使用納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯對珍珠巖表面進行包覆，防止珍珠巖吸水導致納米孔隙被破壞，保溫性能下降，延長了使用壽命;通過使用亞氨基噁二嗪二酮、納米二氧化硅、甲基丙烯酸鋅、雙氰胺，提高了膨脹珍珠巖與酚醛樹脂的結合力，提高了保溫板的韌性和抗拉強度，同時提高了保溫板的耐熱性和抗老化性。
【具體實施方式】
[0009]—種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，由下列重量份(公斤)的原料制成:亞氨基噁二嗪二酮0.8、納米二氧化硅1.2、甲基丙烯酸鋅2.8、雙氰胺1、膨脹珍珠巖55、酚醛樹脂40、固化劑HMTA4、鋼纖維2、正硅酸乙酯1、85的%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4、過氧化異丙苯0.1、丙烯酸三氟乙酯3。
[0010]所述韌性好熱膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板的制備方法，包括以下步驟:
(1)將膨脹珍珠巖與55重量份的無水乙醇、去離子水混合，加入納米二氧化硅、甲基丙稀酸鋅，在水浴中攪拌加熱至44 °C，加入85wt%氨水調節pH為8，繼續攪拌I Omiη后滴加正娃酸乙酯，滴加完畢后恒溫44 °C攪拌反應4h，反應停止后冷卻至室溫得到混合物料；
(2)將第(I)步得到的混合物料加入2倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過濾得到濾料，再將濾料浸泡在2倍體積的正己烷中，過濾，將濾料在45°C下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠
LU
石；
(3)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯、亞氨基噁二嗪二酮、雙氰胺與20重量份的無水乙醇混合，加熱至60°C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應30分鐘，得到膠液，將改性膨脹珍珠巖邊攪拌翻騰，邊噴灑再所述膠液，噴灑完畢后繼續攪拌翻騰直至干燥，得到粉末；
(4)將第(3)步得到的粉末與其他剩余成分混合均勻，在真空環境中擠壓成型，再加熱至240 °C，壓縮比為1.8，壓制1.5h，即得。
[0011 ]該實施例的保溫板的表觀密度為325.6kg/m3，導熱系數為0.029W/(m.K)，抗折強度為1.56MPa，抗壓強度為1.8 IMPa，彈性模量為2.88MPa，抗沖擊強度為185.5kJ/m2，吸水率為1.11%。
【主權項】
1.一種高韌性膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板，其特征在于:由下列重量份的原料制成:亞氨基噁二嗪二酮0.8-1、納米二氧化硅1.2-1.5、甲基丙烯酸鋅2.8-3.2、雙氰胺1_1.5、膨脹珍珠巖55-57、酚醛樹脂40-42、固化劑HMTA4-4.1、鋼纖維2_2.3、正硅酸乙酯10_11、85的%氨水適量、無水乙醇適量、去離子水160-180、正己烷適量、納米聚四氟乙烯4-4.5、過氧化異丙苯0.1-0.2、丙烯酸三氟乙酯3-3.5。2.根據權利要求1所述韌性好熱膨脹珍珠巖酚醛樹脂復合保溫板的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將膨脹珍珠巖與55-60重量份的無水乙醇、去離子水混合，加入納米二氧化硅、甲基丙烯酸鋅，在水浴中攪拌加熱至44-47°C，加入85?丨%氨水調節pH為8-9，繼續攪拌10-12min后滴加正硅酸乙酯，滴加完畢后恒溫44-47°C攪拌反應4-4.3h，反應停止后冷卻至室溫得到混合物料； (2)將第(I)步得到的混合物料加入2-2.5倍體積的乙醇攪拌均勻，陳化48h，過濾得到濾料，再將濾料浸泡在2-2.5倍體積的正己烷中，過濾，將濾料在45-46 V下恒溫干燥，得到改性膨脹珍珠巖； (3)將納米聚四氟乙烯、丙烯酸三氟乙酯、亞氨基噁二嗪二酮、雙氰胺與20-25重量份的無水乙醇混合，加熱至60-70°C，再加入過氧化異丙苯，攪拌反應30-40分鐘，得到膠液，將改性膨脹珍珠巖邊攪拌翻騰，邊噴灑再所述膠液，噴灑完畢后繼續攪拌翻騰直至干燥，得到粉末； (4)將第(3)步得到的粉末與其他剩余成分混合均勻，在真空環境中擠壓成型，再加熱至240-2450C，壓縮比為I.8-2.0，壓制I.5-1.6h，即得。
【文檔編號】C04B14/18GK105967560SQ201610178179
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】董良清
【申請人】當涂縣科輝商貿有限公司