[发明专利]一种新型外墙保温复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于外墙保温材料领域，具体涉及一种质量轻，压缩强度大，掉渣率小同时导热系数低，阻燃性能优良的新型外墙保温复合材料的制备方法。

背景技术

我国人口高度密集，建筑群密集，以高层建筑群居多。近年来，能源危机越来越突出，建筑物采用外墙保温对缓解我国能源状况将起到举足轻重的作用。

目前市场上常用的无机、有机保温材料中，主要有矿棉、泡沫玻璃、聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、聚苯颗粒砂浆等。其中，无机材料的防火性能好，但导热系数大，节能效果不太理想。而有机材料的保温隔热效果好，但耐热性较差，且存在易燃烧、发烟等缺点，即使加入阻燃剂，由于一般阻燃剂的沸点不足300℃，火灾发生时，温度可高达1000℃，阻燃剂挥发，防火性能仍不理想。这些缺点极大地限制了它们在建筑材料上的应用。因此，亟需既具有保温又有阻燃性能的材料，其中较理想的替代品为酚醛泡沫材料。

酚醛树脂是世界上最早工业化的塑料品种，从1905年美国科学家Dr.Leo BaCkeland^[1]将酚醛树脂投入商业化生产至今，已有百年的历史。酚醛泡沫是由可发性酚醛树脂在发泡剂、固化剂、表面活性剂等助剂的存在下，经过适宜的条件发泡形成的^[2]。其中由甲阶酚醛树脂通过化学发泡而得到的甲阶酚醛泡沫塑料，被称为“保温之王”，具有阻燃、低烟、低导热系数、抗腐蚀、抗老化、吸声等多种优异性能，因此在国民经济的各个方面得到了广泛的应用。如建筑墙体保温、中央空调风管、冷热输送管道^[3]、洁净厂房、商场、轻体快装房、冷库等需要使用防火、质轻、保温、隔音、洁净、防潮材料的地方。

但是发泡酚醛树脂作为墙体保温材料很少见，主要原因是发泡酚醛树脂泡沫表面易粉化、内部结构疏松及尺寸变形大、力学性能差等缺陷，因此极大的限制了其在建筑墙体隔热保温方面推广应用，因此开展对酚醛泡沫塑料的增韧改性研究具有极其重大的意义。

目前很多学者研究了单一增韧剂对酚醛树脂的增韧，虽然所改性的酚醛泡沫的韧性在一定程度上有所提高，但是市售改性剂大多价格昂贵而且毒性比较大，所以为了节约原料，降低对环境的污染，选用成本低廉、毒性较低的两种增韧剂复合对酚醛泡沫进行韧性改性同时利用无机物的耐热性共同对泡沫进行改性已成为必然的趋势。

本发明通过采用环氧树脂与聚乙二醇为复合增韧剂，同时利用无机物的保温性能，将有机物的增韧性能和无机物的难燃特性有机的结合起来，对酚醛泡沫进行改性，不仅节约成本、降低污染，而且相比较传统的酚醛泡沫，压缩强度提高了60％，增韧效果较好，同时其阻燃性能提高50％，满足在外墙保温方面对保温材料更加严格的要求。

[1].KnoPA，PilatoLA.Phenolieresins：Chemistry，APPlieation，and Performance，Future Directions[M].Berlin：SPringger Verlag，1985.

[2].王富鑫.酚醛泡沫塑料应用及制备.热固性树脂，2002，17(4)：36～38.

[3].唐二军，李平.石油化工管道阻燃保温材料的研制.工程塑料应用，2002，30(9)：31～33.

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃型外墙复合保温材料的制备方法，主要有以下几种组分组成：

其中甲阶酚醛树脂的粘度为：2500～3500cP，表面活性剂为吐温-80和DC-193，比例为4∶1～1∶1，发泡剂为石油醚，固化剂为对甲基苯磺酸和磷酸，比例为2∶1～5∶1，增韧剂为环氧树脂和聚乙二醇，比例为1∶1～1∶3，填料为有机蒙脱土或者氢氧化镁，粒度为100～400目。

本发明采用的技术方案为：

一种新型外墙保温复合材料的生产工艺，其特征是：包括以下步骤：

(1)称取甲阶酚醛树脂100份，加入4～10份表面活性剂，混合搅拌均匀以后，加入增韧剂6～18份或者填料1～15份，形成混合物A；

(2)在混合物A中依次发泡剂4～16份，固化剂8～20份，迅速搅拌均匀，倒入模具中，在60～80℃下发泡固化30～50分钟，脱模成型即得阻燃保温型材。

本发明以甲阶酚醛树脂为原料，加入复合增韧剂或者填料，经发泡固化为高阻燃高强度外墙保温复合材料。本发明的优点效果如下：

(1)利用复合增韧剂降低成本、减少对环境的污染。

(2)该复合保温材料密度低，质量轻，压缩强度大，掉渣率小同时导热系数低，阻燃性能优良。