无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板及其制备方法.pdf

本发明涉及一种无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板及其制备方法，属于节能保温材料技术领域。本发明的夹芯板由面层和芯层构成，面层为硬性菱镁胶凝板，芯层主要由重量份为可发性酚醛树脂100份、稀释剂0-30份、固化剂5-20份、发泡剂5-20份、表面活性剂2-15份的各组分均匀混合组成。其制备步骤包括备料、混料、发泡、活化、注料。本发明的夹芯板阻燃效果好，明火下无烟无毒，不易吸水、收缩、变形，机械强度较高，对人体无害，使用范围广泛。采用本发明的方法工艺简单、成本经济，有利于阻燃、环保和安全。

1.  一种无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，由面层和芯层构成，其特征在于：所述面层为硬性菱镁胶凝板，所述芯层为酚醛泡沫，所述酚醛泡沫主要由重量份为可发性酚醛树脂100份、稀释剂0—30份、固化剂5—20份、发泡剂5—20份、表面活性剂2—15份的各组分均匀混合组成。

2.  根据权利要求1所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，其特征在于：所述可发性酚醛树脂为甲阶酚醛树脂，黏度3000-8000CP。

3.  根据权利要求2所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，其特征在于：所述表面活性剂为至少硅铜系列、吐温系列、烷基酚聚氧乙烯醚系列、脂肪醇聚氧乙烯醚系列、环氧蓖麻油、脂肪醇烷醇酰胺系列之一。

4.  根据权利要求3所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，其特征在于：所述固化剂为至少对甲苯磺酸溶液、氨基磺酸溶液、磷酸溶液、硫酸溶液、苯磺酸溶液、石油磺酸溶液、草酸溶液、乙二酸溶液之一，溶液浓度50-70％。

5.  根据权利要求4所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，其特征在于：所述发泡剂为至少F-141B、二氯甲烷、戊烷之一。

6.  根据权利要求5所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，其特征在于：所述稀释剂为至少已二醇、乙醇之一。

7.  一种无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板的制备方法，包括以下步骤：
第一步、备料
准备作为面层的硬性菱镁胶凝板，并按重量份准备可发性酚醛树脂100份、稀释剂0—30份、固化剂5—20份、发泡剂5—20份、表面活性剂2—15份；
第二步、混合
将备料后的可发性酚醛树脂以及稀释剂均匀混合成第一成分，将表面活性剂与发泡剂均匀混合成第二成分，将固化剂作为第三成分；
第三步、发泡
将第一、第二、第三成分混合均匀，加热至50-80℃，发泡成为酚醛泡沫；
第四步、活化
将硬性菱镁胶凝板表面用水润湿活化，并加热到50-80℃；
第五步、注料
将酚醛泡沫注入两层硬性菱镁胶凝板之间，并定型熟化，制成无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板。

8.  根据权利要求7所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板的制备方法，其特征在于：所述第四步中将硬性菱镁胶凝板表面用偶联剂的水溶液润湿活化。

9.  根据权利要求8所述的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为硅烷，所述水溶液浓度为0-5％。

无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发泡板，尤其是一种无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，同时还涉及其制备方法，属于节能保温材料技术领域。
背景技术
据申请人了解，原有夹芯板主要有岩棉夹芯板、聚苯乙烯夹芯板和聚氨酯泡沫夹芯板，常用于厂房、仓库及运动场所。岩棉夹芯板的缺点是容易吸水，其中的玻璃纤维对人体有害，保温效果差，增加了建筑物重量；聚苯乙烯和聚氨酯泡沫夹芯板易燃烧，发烟量大，燃烧时有大量毒气释出，易产生熔滴，耐用性差。酚醛泡沫夹芯板主要用作隔音、隔热材料。
检索发现，申请号为02108279的中国专利申请公开了一种铝箔—酚醛泡沫夹芯复合板及生产工艺。该专利涉及一种在连续或间易欠输送表面上的酚醛树脂发泡成型材料。此外，专利号为ZL02108278的中国专利公开了一种彩钢—酚醛泡沫夹芯复合板及其生产工艺。这两种夹芯板的用途主要是外墙，因此应用范围受限，而且制备时都离不开粘结剂或表面活性剂，不仅工艺复杂，而且进一步增加了成本，进一步制约了推广应用。此外，粘结剂具有挥发份，均为可燃成分，不利于阻燃和环境保护，且易霉变。
发明内容
本发明的首要目的在于：针对上述现有技术制备工艺复杂、成本较高的缺点，提出一种无毒环保、耐火阻燃、不易吸水，且无需粘结剂、成本经济的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板，同时给出其制备工艺方法，从而使其得以切实推广应用。
为了达到以上目的，本发明的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板由面层和芯层构成，所述面层为硬性菱镁胶凝板，所述芯层为酚醛泡沫，所述酚醛泡沫主要由重量份为可发性酚醛树脂100份、稀释剂0—30份、固化剂5—20份、发泡剂5—20份、表面活性剂2—15份、硅烷类偶联剂0—10份的各组分均匀混合组成。
上述可发性酚醛树脂最好为甲阶酚醛树脂，黏度3000-8000CP。表面活性剂包括：硅铜系列、吐温系列、烷基酚聚氧乙烯醚系列、脂肪醇聚氧乙烯醚系列、环氧蓖麻油、脂肪醇烷醇酰胺系列以及以上任意互相的复配。固化剂包括：对甲苯磺酸溶液、氨基磺酸溶液、磷酸溶液、硫酸溶液、苯磺酸溶液、石油磺酸溶液、草酸溶液、乙二酸溶液以及以上任意相互的复配。液浓度：50-70％。发泡剂包括：F-141B、二氯甲烷、戊烷以及以上任意相互的复配。稀释剂：己二醇、乙醇以及两者任意相互的复配。
制备本发明无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板的步骤如下：
第一步、备料
准备作为面层的硬性菱镁胶凝板，并按重量份准备可发性酚醛树脂100份、稀释剂0—30份、固化剂5—20份、发泡剂5—20份、表面活性剂2—15份；
第二步、混合
将备料后的可发性酚醛树脂以及稀释剂均匀混合成第一成分，将表面活性剂与发泡剂均匀混合成第二成分，将固化剂作为第三成分；
第三步、发泡
将第一、第二、第三成分混合均匀，加热至50-80℃，发泡成为酚醛泡沫；
第四步、活化
将硬性菱镁胶凝板表面用水润湿活化，并加热到50-80℃；
第五步、注料
将酚醛泡沫注入两层硬性菱镁胶凝板之间，并定型熟化，制成无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板。
以上酚醛泡沫的容重宜控制在30-200KG/m³，最好为50-70KG/m³。
本发明的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板与已有的泡沫夹芯板相比，阻燃效果好，明火下无烟无毒，不易吸水、收缩、变形，机械强度较高，对人体无害，能直接与砖石结构墙体相粘接，因此使用范围广泛。与采用铝箔或彩钢夹芯板相比，可以降低成本，具有既适合外墙、也适合内墙的优点。其制备中的活化步骤依据申请人的偶然发现：硬性菱镁胶凝板表面用水湿润后，即具有活性，注入酚醛泡沫时无需添加任何粘结剂即可使硬性菱镁胶凝板与酚醛泡沫之间具有理想的结合力，采用本发明的方法不仅工艺更简单、成本更经济，而且有利于阻燃、环保和安全。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为本发明一个实施例的制备工艺步骤流程图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的无机胶凝酚醛泡沫复合夹芯板如图1所示，由上下两面层1和芯层2构成。面层为硬性菱镁胶凝板，芯层为酚醛泡沫。制备的步骤参见图2：
第一步、备料
准备作为面层的硬性菱镁胶凝板，并按重量份准备甲阶酚醛树脂100份(黏度5000CP)、作为稀释剂的乙醇10份、作为固化剂的对甲苯磺酸溶液10份(浓度60％)、作为发泡剂的二氯甲烷10份、作为表面活性剂的吐温5份、硅烷类偶联剂5份；
第二步、混合
将备料后的可发性酚醛树脂以及稀释剂均匀混合成第一成分，将表面活性剂与发泡剂均匀混合成第二成分，将固化剂作为第三成分；三种成分分别置于储槽中待用(低于20℃)。
第三步、发泡
在第一、第二、第三成分混合均匀，加热至50-80℃，发泡成为酚醛泡沫；
第四步、活化
将硬性菱镁胶凝板表面用硅烷偶联剂0-5％的水溶液润湿活化，并加热到50-80℃；
第五步、注料
借助发泡机将酚醛泡沫注入两层硬性菱镁胶凝板之间，在工艺温度50-80℃下进行间歇或连续发泡，之后成型，最后通过脱膜或切割得产品。
以上生产工艺采用菱镁板材与酚醛泡沫无胶粘剂复合工艺，避免了因溶剂的挥发造成的环境污染，同时降低了成本。因此具有工艺简单、环保和经济等优点。所述无胶粘剂工艺采用硅烷偶联剂水溶液对菱镁板材进行表面处理，并可以在树脂中之间添加硅烷偶联剂。视工艺的不同分别采用硅烷偶联剂直接板材表面处理法、硅烷偶联剂直接加入树脂法以及两者混合法均可。直接板材表面处理法偶联剂浓度较低，故成本较低。而偶联剂直接加入树脂法由于加入量较大故成本稍高。两者混合法可以在不同工艺、不同树脂(牌号)的情况下灵活应用。
实施例二
本实施例备料时，按重量份准备可发性酚醛树脂100份、稀释剂20份、固化剂15份、发泡剂15份、表面活性剂10份，不用硅烷类偶联剂。其余步骤以及有关情况与实施例一雷同，不另赘述。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如，可根据不同用途的需要，在上述菱镁酚醛夹芯板基础上进行进一步的功能开发与表面装饰。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。