[发明专利]一种聚氨酯复合轻质墙板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚氨酯复合轻质墙板及其制造方法，该复合轻质墙板包括以下依次排列的各层：第一面层、第一增强层、填充层、第二增强层、第二面层；所述填充层是由6～20wt％聚氨酯硬泡发泡料、50～79wt％无机填料和15～30wt％增强纤维反应固化后制得的匀质的聚氨酯硬泡。本发明制得的复合轻质墙板，整体密度≤1200kg/m³，抗压强度≥3.5MPa(GB/T23451‑2009)，燃烧性能达到A级不燃(GB 8624‑2012)，其中，填充层的导热系数≤0.06W/(m·K)(25±2℃)(GB/T 10294‑2008)，隔热保温效果好，防火安全性能高，制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及建筑轻质墙板，具体涉及一种聚氨酯复合轻质墙板及其制备方法。

背景技术

传统的墙体建筑主要是以黏土砖和水泥砌块为主要原料，制成的墙体体积大且笨重，占用相当部分的建筑使用空间；保温、隔热、隔音、防水效果差；抗撞击性低，墙面经常出现龟裂现象，从而影响建筑物的质量和使用；施工不方便，工期长，造价高；生产能耗高，不利于节能减排目标的实现。随着环保政策力度不断加大，毁田取土而烧制出的黏土砖将逐步退出建筑市场。

轻质墙板材料是一种新型节能材料，具有轻质高强的特点。为同时实现环保节能、保温隔音、防水防火、壁薄抗震、施工便利等优点，通常将两种或两种以上材料复合制备轻质墙体材料。然而，以岩棉、发泡珍珠岩、发泡陶瓷、发泡玻璃等无机保温材料为填充层的复合墙板，自重大且隔热保温性能较差，不利于建筑节能的实现。以聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫等有机材料为填充层的复合墙板又因其防火安全性能较低而应用受限。

聚氨酯具有质轻、隔热保温、吸音抗震、耐水耐腐蚀等优良性能，是一种理想的轻质结构材料和能量吸收材料。然而，聚氨酯是一种有机高分子化合物，防火性能差，需要对其进行阻燃改性；并且聚氨酯强度较低，在很多强度要求高的特殊场合(例如，作为结构材料及其配套材料)达不到使用要求，需要通过各种手段提升材料的机械强度，以达到增强的目的。

因此，目前建筑市场正迫切需要高质量、高性能的新型轻质墙体材料来替代传统的墙体材料。

发明内容

发明目的：本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种隔热保温、阻燃性能好的聚氨酯复合轻质墙板及其制备方法。

技术方案：本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种聚氨酯复合轻质墙板，包括由下而上依次排列的第一面层、第一增强层、填充层、第二增强层、第二面层，所述填充层是由聚氨酯硬泡发泡料、无机填料和增强纤维反应固化后制得的匀质的聚氨酯硬泡，其中，按重量百分比计：

聚氨酯硬泡发泡料：6～20％，

无机填料：50～79％，所述无机填料的松散堆积密度为1.0～2.0g/cm³；

增强纤维：15～30％，所述增强纤维是沿长度方向分布于填充层内的网状的玻璃纤维；

其中，所述聚氨酯硬泡发泡料包括重量比为100：(120～180)的白料和黑料，所述白料包括多元醇100重量份，催化剂1.5～5.0重量份，发泡剂4～42重量份，水1.5～3.0重量份，表面活性剂0.5～4.0重量份，液体阻燃剂0～20重量份，所述黑料为多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

为使聚氨酯复合轻质墙板防火安全性能达到A2级不燃，本发明通过向聚氨酯硬泡填充层中添加大量的填料，使聚氨酯硬泡填充层的固体重量含量不低于80％，从而有效降低燃烧总热值，实现聚氨酯硬泡防火等级的提升。通过在硬泡填充层内沿长度方向铺设多层网状的玻璃纤维(例如：玻璃纤维布、玻璃纤维毡、玻璃纤维网格布等)，以及在填充层外表面铺设玻璃纤维毡、玻璃纤维网格布、玻璃纤维布或钢丝网的方式，对聚氨酯硬泡填充层进行增强，提高复合轻质墙板的整体机械强度。