一种高性能保温墙板及其防火材料的制备方法技术领域
本发明涉及墙板技术领域，尤其涉及一种高性能保温墙板及其防火材料的
制备方法。
背景技术
我国建筑单位面积能耗是发达国家3-5倍，随着在住宅建筑中大力推广使
用，墙板用于内墙装饰及保温得到广泛推广和认可。但与此同时，墙板的防火
问题也摆在了我们的面前，近年来国内相继发生建筑内墙板火灾的情况，造成
严重人员伤亡和财产损失，建筑易燃可燃内保温材料已成为一类新的火灾隐患，
因此，建筑内墙用墙板的防火性能的升级已经成为迫切需要解决的问题，基于
现有的有机类保温墙板的保温效果好，防火性能差，无机类保温墙板的防火性
能好，保温效果差的事实，如何制备一种高温效果好，防火性能优异的墙板成
为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种高性能保温墙板，保温，防火性能优异。
本发明提出的一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结
层、保温层、抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所
述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂20-30份，酚醛树脂5-15份，
改性聚苯乙烯树脂材料5-20份，硅胶5-15份，冰乙酸3-4份，发泡剂1-2份，
聚丙烯酰胺1-2份，氢氧化镁5-10份，氢氧化铝5-10份，铝矾土5-15份，粘
土15-20份，纳米二氧化硅5-10份，硅酸铝纤维2-8份，硅酸二钙5-10份，
钙镁橄榄石1-5份，二氧化二铝5-10份，高岭土20-26份，对甲磺酸1.5-2份，
硫酸1-3份，石蜡3-8份，焦油10-15份。
优选地，改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速
150-250r/min；加入0.5-1.5份脂肪酸聚乙二醇酯、12-18份硫酸钠混合均匀；
继续加入10-30份苯乙烯、1-2份三羧酸甘油酯、1.5-2份过氧化苯甲酰、1-2
份过氧化苯甲酸叔丁酯及2-4份脂肪酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应
釜内，加入15-25份氢氧化镁、0.5-1.8份过氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度
为250-400r/min，从室温升温至100-120℃，升温速度控制在0.5-1℃/分钟，
保温反应，保温时间为1-2h，再向反应釜内加入0.5-1份微晶石蜡搅拌均匀，
然后升温至140-150℃，控制压力为0.5-0.8Mpa，维持30-40min，冷却至室温
出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
优选地，发泡剂由戊烷发泡剂、4,4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3-
二磺酰肼二苯砜、4,4-二苯二磺酰肼、1,3-苯二磺酰肼及1,4-苯二磺酰肼的一
种或两种以上组成。
优选地，发泡剂为戊烷发泡剂，戊烷发泡剂按重量份包括20-30份环戊烷、
10-15份正戊烷、5-15份异戊烷混合、1-5份正丁烷及2-6份异丁烷。
优选地，脲醛树脂、酚醛树脂及改性聚苯乙烯树脂材料的重量比为24-26：
10-14：8-12。
优选地，铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄
榄石及高岭土的重量比为10-14：16-18：6-8：4-6：6-8：2-4：22-24。
优选地，对甲磺酸、硫酸、石蜡及焦油的重量比为1.6-1.8：2-2.4：4-6：
12-14。
优选地，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、抹面砂浆层、
防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂24-26份，酚醛树脂10-14
份，改性聚苯乙烯树脂材料8-12份，硅胶10-14份，冰乙酸3.2-3.6份，发泡
剂1.2-1.6份，聚丙烯酰胺1.4-1.8份，氢氧化镁6-8份，氢氧化铝6-8份，
铝矾土10-14份，粘土16-18份，纳米二氧化硅6-8份，硅酸铝纤维4-6份，
硅酸二钙6-8份，钙镁橄榄石2-4份，二氧化二铝6-8份，高岭土22-24份，
对甲磺酸1.6-1.8份，硫酸2-2.4份，石蜡4-6份，焦油12-14份。
本发明还提出的上述的高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步
骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅
拌，搅拌时间为15-40min，搅拌温度为70-80℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化
铝、铝矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二
氧化二铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为50-60℃，继续加入硅胶、
发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为
20-30min，然后送入恒温室中保温10-20h，恒温室的温度为80-90℃，得到泡
体材料，挤压成型，然后送入陈化室中陈化，陈化温度为40-50℃，陈化时间为
30-40h，得到高性能保温墙板的防火材料。
优选地，加入硅胶、发泡剂、聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油
搅拌混合，搅拌时间为24-26min，然后送入恒温室中保温12-14h，恒温室的温
度为86-88℃，得到泡体材料。
本发明中，主料采用脲醛树脂、酚醛树脂及改性聚苯乙烯树脂材料，并加
入聚丙烯酰胺、发泡剂、对甲磺酸、硫酸、硅胶、冰乙酸及酚醛树脂共同作用
发泡，发泡效果好，得到的制品耐火性好，且保温性能也较优异，而其中的硅
胶、冰乙酸及酚醛树脂可形成具有一定偶联作用的可发泡材料，并与制品中粘
土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、高岭土共同作用形
成特殊的硅键，进而整体形成类似蜂窝状的物料不仅可将其他物料缠绕包覆，
增强制品力学性能，且因为形成的物料相互缠绕包围，当火灾发生，形成的物
料瞬间燃烧成碳状结构，可对火焰起到瞬间熄灭的效果，从而有效组织火势蔓
延，制品不仅保持了保温性能，燃烧性能可提升至不燃A2级材料，而硅酸铝纤
维、纳米二氧化硅共同作用，水化后产品强度优异，同时具有优异的涂抹性能、
粘性增强，进一步采用一定工艺制备的改性聚苯乙烯树脂材料导热系数低、阻
燃性能好，与其他阻燃组分协同作用，制品耐火性能极为优异，本发明满足墙
板材料防火安全、节能保温的技术要求，极限氧指数指标大于38。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、
抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用
防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂30份，酚醛树脂5份，改性
聚苯乙烯树脂材料20份，硅胶5份，冰乙酸4份，发泡剂1份，聚丙烯酰胺2
份，氢氧化镁5份，氢氧化铝10份，铝矾土5份，粘土20份，纳米二氧化硅5
份，硅酸铝纤维8份，硅酸二钙5份，钙镁橄榄石5份，二氧化二铝5份，高
岭土26份，对甲磺酸1.5份，硫酸3份，石蜡3份，焦油15份。
实施例2
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、
抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用
防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂20份，酚醛树脂15份，改
性聚苯乙烯树脂材料5份，硅胶15份，冰乙酸3份，发泡剂2份，聚丙烯酰胺
1份，氢氧化镁10份，氢氧化铝5份，铝矾土15份，粘土15份，纳米二氧化
硅10份，硅酸铝纤维2份，硅酸二钙10份，钙镁橄榄石1份，二氧化二铝10
份，高岭土20份，对甲磺酸2份，硫酸1份，石蜡8份，焦油10份。
实施例3
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、
抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用
防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂24份，酚醛树脂14份，改
性聚苯乙烯树脂材料8份，硅胶14份，冰乙酸3.2份，发泡剂1.6份，聚丙烯
酰胺1.4份，氢氧化镁8份，氢氧化铝6份，铝矾土14份，粘土16份，纳米
二氧化硅8份，硅酸铝纤维4份，硅酸二钙8份，钙镁橄榄石2份，二氧化二
铝8份，高岭土22份，对甲磺酸1.8份，硫酸2份，石蜡6份，焦油12份。
发泡剂为戊烷发泡剂，戊烷发泡剂按重量份包括30份环戊烷、10份正戊烷、
15份异戊烷混合、1份正丁烷及6份异丁烷。
改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速150r/min；
加入1.5份脂肪酸聚乙二醇酯、12份硫酸钠混合均匀；继续加入30份苯乙烯、
1份三羧酸甘油酯、2份过氧化苯甲酰、1份过氧化苯甲酸叔丁酯及4份脂肪酸
酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入15份氢氧化镁、1.8份过氧
化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为250r/min，从室温升温至120℃，升温速度
控制在0.5℃/分钟，保温反应，保温时间为2h，再向反应釜内加入0.5份微晶
石蜡搅拌均匀，然后升温至150℃，控制压力为0.5Mpa，维持40min，冷却至室
温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
上述高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅
拌，搅拌时间为15min，搅拌温度为80℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝
矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二
铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为50℃，继续加入硅胶、发泡剂、
聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为30min，然后
送入恒温室中保温10h，恒温室的温度为90℃，得到泡体材料，挤压成型，然
后送入陈化室中陈化，陈化温度为40℃，陈化时间为40h，得到高性能保温墙
板的防火材料。
实施例4
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、
抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用
防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂26份，酚醛树脂10份，改
性聚苯乙烯树脂材料12份，硅胶10份，冰乙酸3.6份，发泡剂1.2份，聚丙
烯酰胺1.8份，氢氧化镁6份，氢氧化铝8份，铝矾土10份，粘土18份，纳
米二氧化硅6份，硅酸铝纤维6份，硅酸二钙6份，钙镁橄榄石4份，二氧化
二铝6份，高岭土24份，对甲磺酸1.6份，硫酸2.4份，石蜡4份，焦油14
份。
发泡剂由4,4-二磺酰肼二苯醚、对苯磺酰肼、3,3-二磺酰肼二苯砜组成。
改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速250r/min；
加入0.5份脂肪酸聚乙二醇酯、18份硫酸钠混合均匀；继续加入10份苯乙烯、
2份三羧酸甘油酯、1.5份过氧化苯甲酰、2份过氧化苯甲酸叔丁酯及2份脂肪
酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入25份氢氧化镁、0.5份过
氧化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为400r/min，从室温升温至100℃，升温速
度控制在1℃/分钟，保温反应，保温时间为1h，再向反应釜内加入1份微晶石
蜡搅拌均匀，然后升温至140℃，控制压力为0.8Mpa，维持30min，冷却至室温
出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
上述高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅
拌，搅拌时间为40min，搅拌温度为70℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝
矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二
铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为60℃，继续加入硅胶、发泡剂、
聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为20min，然后
送入恒温室中保温20h，恒温室的温度为80℃，得到泡体材料，挤压成型，然
后送入陈化室中陈化，陈化温度为50℃，陈化时间为30h，得到高性能保温墙
板的防火材料。
实施例5
一种高性能保温墙板，包括由内至外依次设置的基层、粘结层、保温层、
抹面砂浆层、防火层、防水层、乳胶层、装饰涂层和耐磨层；所述防火层采用
防火材料制成；
所述防火材料的原料按重量份包括：脲醛树脂25份，酚醛树脂12份，改
性聚苯乙烯树脂材料10份，硅胶12份，冰乙酸3.4份，发泡剂1.4份，聚丙
烯酰胺1.6份，氢氧化镁7份，氢氧化铝7份，铝矾土12份，粘土17份，纳
米二氧化硅7份，硅酸铝纤维5份，硅酸二钙7份，钙镁橄榄石3份，二氧化
二铝7份，高岭土23份，对甲磺酸1.7份，硫酸2.2份，石蜡5份，焦油13
份。
发泡剂由戊烷发泡剂和1,4-苯二磺酰肼组成，其中戊烷发泡剂按重量份包
括25份环戊烷、12份正戊烷、10份异戊烷混合、2份正丁烷及4份异丁烷。
改性聚苯乙烯树脂材料的生产方法为：
按重量份称取100份去离子水送入搅拌器中，控制搅拌器转速200r/min；
加入1份脂肪酸聚乙二醇酯、15份硫酸钠混合均匀；继续加入20份苯乙烯、1.5
份三羧酸甘油酯、1.8份过氧化苯甲酰、1.8份过氧化苯甲酸叔丁酯及3份脂肪
酸酰胺混合均匀；将得到的物料送入反应釜内，加入20份氢氧化镁、1份过氧
化二异丙苯进行搅拌，搅拌速度为300r/min，从室温升温至110℃，升温速度
控制在0.8℃/min，保温反应，保温时间为1.2h，再向反应釜内加入0.8份微
晶石蜡搅拌均匀，然后升温至145℃，控制压力为0.6Mpa，维持35min，冷却至
室温出料，得到改性聚苯乙烯树脂材料。
上述高性能保温墙板防火材料的制备方法，包括如下步骤：
将脲醛树脂、酚醛树脂、改性聚苯乙烯树脂材料、冰乙酸置于搅拌器中搅
拌，搅拌时间为25min，搅拌温度为75℃，继续加入氢氧化镁、氢氧化铝、铝
矾土、粘土、纳米二氧化硅、硅酸铝纤维、硅酸二钙、钙镁橄榄石、二氧化二
铝、高岭土混合均匀后进行加热，加热温度为55℃，继续加入硅胶、发泡剂、
聚丙烯酰胺、对甲磺酸、硫酸、石蜡、焦油搅拌混合，搅拌时间为25min，然后
送入恒温室中保温15h，恒温室的温度为85℃，得到泡体材料，挤压成型，然
后送入陈化室中陈化，陈化温度为45℃，陈化时间为35h，得到高性能保温墙
板的防火材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局
限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本
发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护
范围之内。