岩棉夹芯复合板及其制备方法和应用 【技术领域】
本发明涉及一种建筑用复合板, 具体涉及一种岩棉夹芯复合板及其制备方法和应用。 背景技术 随着国民经济的发展进程, 建筑物材料防火与保温节能两大功能都需同时解决, 目前市场上一般保温材料防火性能极差, 而防火性能较好的岩棉却不能满足节能使用年 限, 现有的岩棉夹芯复合板大多存在因受潮脱胶而塌陷脱落的现象, 此外, 目前采用的岩棉 夹芯的复合板大多采用机械固定、 现场粘结等方式进行加工, 不但工艺复杂, 而且制成的产 品存在保温效果以及使用寿命不能满足市场需求的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种强度高、 受潮不易塌陷、 使用寿命长且兼 具防火、 保温、 装饰功能的岩棉夹芯复合板及其制备方法和应用。
本发明一种岩棉夹芯复合板, 其依序包括面层、 夹芯层与背层, 该夹芯层的一面通 过第一粘结层与面层固定连接, 另一面通过第二粘结层与背层固定连接 ; 该夹芯层由并排 紧贴在一起的岩棉 (rock wool) 条组成, 岩棉条的排列方式为错位排列, 所述岩棉条一面 通过所述第一粘结层与所述面层固定连接, 另一面通过所述第二粘结层与所述背层固定连 接, 所述岩棉条中的纤维垂直于所述面层和背层。
所述岩棉条错位放置于所述面层以及所述背层之间, 即岩棉条之间的位置为交错 排列, 优选两条岩棉条之间连接处和另一岩棉条中间位置相对应, 所述每条岩棉条厚度为 30-150mm, 宽度为 80-150mm, 长度为 1-1.5m。
所述岩棉条由岩棉按上述规格裁剪而成, 岩棉又称岩石棉、 是矿物棉的一种, 以天 然岩石如玄武岩、 辉长岩、 白云石、 铁矿石、 铝矾土等为主要原料, 经高温熔化、 纤维化而制 成的无机质纤维, 为本领域常用保温材料, 市场有售。
所述第一粘结层与所述第二粘结层均是 PU 发泡材料, 所述 PU 发泡材料包括聚 醚、 多苯基多亚甲基异氰酸酯 (Polymethylene polyphenyl polyisocyanate, 简称 PAPI, 或称粗 MDI) 和其它助剂, 其它助剂包括 : 二甲基乙醇胺、 三乙醇胺、 二甲氨基乙基醚、 三亚 乙基二胺、 异辛酸钾、 二甲基环己胺、 硅油、 三磷酸酯、 甲基磷酸二甲酯和一氟二氯乙烷, 其 中聚醚和多苯基多亚甲基异氰酸酯的质量比为 1 ∶ 1.1-1.5, 聚醚和其它助剂的质量比为 1 ∶ 0.001-0.35。
所述聚醚为组合聚醚, 即为建筑保温领域通用的组合聚醚, 俗称白料, 由聚醚单 体、 匀泡剂、 交联剂、 催化剂、 发泡剂等多种组份组合而成, 市场有售。
所述第一粘结层和第二粘结层的厚度均为 2.0-10mm。
所述面层是金属板, 所述背层是铝箔或金属板, 所述金属板是铝板、 铝合金板、 铝 镁锰合金板或彩钢板。根据情况, 可将所述面层和背层经脱脂后氧化、 喷砂、 喷涂或辊涂处理。
所述面层设有向内侧方向的返边收口, 在返边收口处每间隔 250mm-450mm 设挂耳 孔 2 至 3 个。
本发明一种制备上述复合板的方法, 包括以下步骤 :
(1) 根据需要将岩棉板裁剪成具有一定规格的岩棉条 ;
(2) 将 PU 发泡材料喷涂到面层和背层的内侧 ;
(3) 将岩棉条错位放置在面层与背层之间, 并保证岩棉条中纤维方向与面层和背 层垂直 ;
(4) 在 30-50℃温度范围内固化 8-12 分钟。
(5) 根据设计尺寸切割, 切割后的复合板在常温下熟化。
所述熟化时间为 8-24 小时。
所述面层和所述背层除做成平面以外还可经压纹、 压花或瓦轮型工艺处理, 以增 强复合板的装饰性能和强度。
所述熟化步骤之后, 将熟化后的产品进行切口收边加工, 可根据设计需要任意调 整产品尺寸, 成型后产品的尺寸优选厚度 30-150mm, 宽度优选 800-1500mm。 本发明的岩棉夹芯复合板可用于民用建筑、 大型公共建筑以及机房、 洗车房的外 墙和屋顶等各种建筑领域。
本发明通过将面层和背层之间设有夹芯层, 夹芯层由直立交错排列的岩棉条组 成, 并通过 PU 发泡材料与面层和背层固定连接, 解决了岩棉因受潮脱胶而塌陷和强度不足 的缺陷, 本发明的岩棉夹芯复合板具有使用年限长、 防火保温性能优良、 强度和平整度良 好, 还可有效减轻建筑物荷载, 增强抗震能力, 使用后回收率高。
附图说明 图 1 为本发明岩棉夹芯复合板的结构示意图 ;
图 2 为本发明岩棉夹芯复合板岩棉条排列结构示意图。
附图标记说明 : 2- 面层 ; 3- 第一粘结层 ; 5- 第二粘结层 ; 4- 夹芯层 ; 6- 背层 ; 7- 挂 耳孔 ; 41- 岩棉条。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明, 应该理解的是, 这些实施例仅用于例证 的目的, 决不限制本发明的保护范围。
本发明的岩棉夹芯复合板通过将夹芯层设置成错位排列的岩棉条 41, 岩棉条中纤 维方向与面层 2 和背层 6 垂直, 并通过 PU 发泡材料使岩棉条 41 与面层 2 和背层 6 固定连 接, 有效改善了现有复合板因受潮而脱胶塌陷和强度不足的缺陷。
本发明岩棉夹芯复合板的面层 2 可选用 0.3mm-2.5mm 厚的金属板, 优选铝板, 表面 色彩可按需配调, 成型复合板的长度可任选, 其宽度通常为 800-1500mm。
本 发 明 岩 棉 夹 芯 复 合 板 的 背 层 6 可 选 用 厚 度 为 0.05mm-0.08mm 的 铝 箔 或 0.3mm-2.5mm 的金属板。
本发明岩棉夹芯复合板中所用的 PU 发泡材料需均匀涂抹在面层 2 和背层 6 的内侧, 其固化厚度可以是 2.0-10mm。
加工时, 可先将面层 2 经脱脂处理再根据需要进行氧化、 喷砂、 喷涂或辊涂处理, 然后放入流水线开卷机上引入层压机口, 将根据需要经脱脂处理后的背层 6 放入上托架, 并引入层压机口。将 PU 发泡材料喷涂在面层 2 和背层 6 的内侧, 中间直立向错位放置已经 裁剪好的岩棉条 41 进行流水层压线, 使岩棉层两侧渗透 2.0-10mm 左右的 PU 发泡材料, 通 常在 30-50℃, 优选 40℃的恒温下 8-12 分钟固化出流水层压线。熟化 8-24 小时后, 根据需 要对复合板进行切口收边加工。
在引入层压机口前使面层 2 和背层 6 在流水生产线的带动下自动返边收口, 并在 返边收口处设立挂耳孔 7。
面层 2 向内侧夹芯层 4 返边收口, 使所得岩棉夹芯复合板四周封边, 在返边收口处 每间隔 250mm-450mm 设挂耳孔 7 两到三个, 在挂耳孔 7 上设置挂耳 7, 挂耳 7 安装于龙骨上。
粘结剂层 3、 5 为 PU 发泡材料, 包括聚醚、 多苯基多亚甲基异氰酸酯和其它助剂, 其 它助剂包括 : 二甲基乙醇胺、 三乙醇胺、 二甲氨基乙基醚、 三亚乙基二胺、 异辛酸钾、 二甲基 环己胺、 硅油、 三磷酸酯、 甲基磷酸二甲酯和一氟二氯乙烷, 其中聚醚和多苯基多亚甲基异 氰酸酯的质量比为 1 ∶ 1.1-1.5, 聚醚和其它助剂的质量比为 1 ∶ 0.001-0.35。
实施例 1
面层 2 为厚 0.3mm、 宽 800mm、 长不限的铝板, 背层 6 为长不限、 厚 0.05mm、 宽 700mm 的铝箔, 夹芯层 4 为裁剪成宽 80mm、 厚度为 30mm、 长为 1.0m 的岩棉条。
PU 发泡材料包括聚醚、 多苯基多亚甲基异氰酸酯和其它助剂, 其它助剂包括 : 二 甲基乙醇胺、 三乙醇胺、 二甲氨基乙基醚、 三亚乙基二胺、 异辛酸钾、 二甲基环己胺、 硅油、 三 磷酸酯、 甲基磷酸二甲酯、 一氟二氯乙烷, 其中聚醚和多苯基多亚甲基异氰酸酯的质量比为 1 ∶ 1.1, 聚醚和其它助剂的质量比为 1 ∶ 0.001。
将铝板脱脂、 氧化处理后, 放入流水线开卷机上引入层压机口, 将脱脂处理后的铝 箔放入上托架, 引入层压机口, 将配制好的 PU 发泡材料喷涂在铝板和铝箔内侧, 中间直立 向错位放置岩棉条进入流水层压线, 并在流水线的带动下自动返边收口。使 PU 发泡材料渗 透到岩棉条中 2.0mm, 即粘结层 3、 5 的厚度为 2.0mm。在 30℃的恒温下进入流水线固化 10 分钟出线后将成型的复合板切割成需求长度, 出线后码放整齐, 常温下熟化 8 小时后进行 二次切口收边加工, 在返边收边处设挂耳孔得到成品。
实施例 2
面层 2 为厚 2.0mm、 宽 1500mm、 长不限的铝合金板, 背层 6 为长不限、 厚 0.08mm、 宽 1450mm 的铝箔, 夹芯层 4 为裁剪成宽 100mm、 厚度为 100mm、 长为 1.2m 的岩棉条。
PU 发泡材料包括聚醚、 多苯基多亚甲基异氰酸酯和其它助剂, 其它助剂包括 : 二 甲基乙醇胺、 三乙醇胺、 二甲氨基乙基醚、 三亚乙基二胺、 异辛酸钾、 二甲基环己胺、 硅油、 三 磷酸酯、 甲基磷酸二甲酯和一氟二氯乙烷, 其中聚醚和多苯基多亚甲基异氰酸酯的质量比 为 1 ∶ 1.3, 聚醚和其它助剂的质量比为 1 ∶ 0.1。
将铝合金板板和铝箔进行脱脂、 喷砂处理, 在引入层压机口前进行修边, 进入层压 机口后, 将配制好的 PU 发泡材料喷涂在铝合金板和铝箔内侧, 中间直立向错位放置岩棉条 进入流水层压线, 并在流水生产线的带动下自动返边收口, 使 PU 发泡材料渗透到岩棉条中 5mm, 即粘结层 3、 5 的厚度为 5mm。在 40℃的恒温下进入流水线固化 10 分钟出线后, 将成型的复合板切割成需求长度, 出线后码放整齐, 熟化 12 小时后进行二次切口收边加工, 在返 边收边处设挂耳孔得到成品。
实施例 3
面层 2 为厚 1.5mm、 宽 1500mm、 长不限的铝镁锰合金板, 背层 6 为长不限、 厚 0.5mm、 宽 1450mm 的彩钢板, 夹芯层 4 为裁剪成宽 120mm、 厚度为 100mm、 长为 1.5m 的岩棉条。
PU 发泡材料的配方与实施例 2 基本相同, 不同之处在于其中聚醚和多苯基多亚甲 基异氰酸酯的质量比为 1 ∶ 1.4, 聚醚和其它助剂的质量比为 1 ∶ 0.2。
将铝镁锰合金板板和彩钢板进行脱脂、 喷涂处理, 在引入层压机口前进行修边, 并 在流水生产线的带动下自动返边收口, 进入层压机口后, 将配制好的 PU 发泡材料喷涂在铝 镁锰合金板板和彩钢板的内侧, 中间直立向错位放置岩棉条进入流水层压线, 使 PU 发泡材 料渗透到岩棉条中 10mm。在 40℃的恒温下进入流水线固化 10 分钟出线后将成型的复合板 切割成需求长度, 出线后码放整齐, 熟化 16 小时后进行二次切口收边加工, 在返边收边处 设挂耳孔 7 得到成品。
实施例 4
面层 2 为厚 2.5mm、 宽 1000mm、 长不限的铝板, 背层 6 为长不限、 厚 2.5mm、 宽 950mm 的彩钢板, 夹芯层 4 为裁剪成宽 150mm、 厚度为 150mm、 长为 1.5m 的岩棉条。 PU 发泡材料的配方与实施例 1 基本相同, 不同之处在于其中聚醚和多苯基多亚甲 基异氰酸酯的质量比为 1 ∶ 1.5, 聚醚和其它助剂的质量比为 1 ∶ 0.35。
将铝板经脱脂、 辊涂处理后, 放入流水线开卷机上引入层压机口并在流水线带动 下自动返边, 将脱脂处理后的彩钢板放入上托架, 引入层压机口, 将配制好的 PU 发泡材料 喷涂在铝板和彩钢板内侧, 中间直立向错位放置岩棉条进入流水层压线, 使 PU 发泡材料渗 透到岩棉条中 8mm。在 50℃的恒温下进入流水线固化 10 分钟出线后将成型的复合板切割 成需求长度, 出线后码放整齐, 熟化 24 小时后进行二次切口收边加工, 在返边收边处设挂 耳孔得到成品。
利用本领域常规方法测量传统产品和本发明产品的抗压强度和热传导系数。
抗压强度的数据如表 1 所示, 承载的压力为 300kg/m2, 分别测量各产品的弯曲长 度。
表 1 传统产品和本发明产品的抗压强度对比数据
传统产品 196mm
实施例 1 产品 17mm 实施例 2 产品 15mm 实施例 3 产品 13mm 实施例 4 产品 13mm取多个相同厚度为 50mm 的传统产品和本发明产品, 在相同条件分别测量传热系 数值, 分别取平均值, 结果为 : 传统产品的传热系数为 0.85W/(m2.K), 本发明产品的传热系 数为 0.64W/(m2.K)
本发明的岩棉夹芯复合板的外层采用金属材料, 具有使用年限长的特点 ; 实验结 果证明, 复合板夹芯层为成直立错位排列的岩棉条夹芯层, 岩棉条中纤维方向与面层或背 层垂直, 既解决了岩棉夹芯层的塌陷问题提高了复合板的强度又兼具防火保温性能 ; 粘合 层选用 PU 发泡材料, 可进一步增强复合板的强度和平整度 ; 本发明面层或背层采用高强度轻质的金属板能有效减轻建筑物荷载, 具有更强的抗震能力, 对金属板进行美观处理后, 还 可增加复合板的装饰性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例, 对本发明而言仅仅是说明性的, 而非限制性 的。本专业技术人员理解, 在本发明权利要求所限定的精神和范围内可根据周围环境条件 对其进行许多改变, 修改, 甚至等效, 但都将落入本发明的保护范围内。