CN102817418A - 建筑物外墙用的防火隔热保温板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种建筑物外墙用的防火隔热保温板及其制作方法,属于建筑装饰装璜材料技术领域。包括在使用状态下朝向外的一侧的面层、在使用状态下朝向建筑物外墙墙体一侧的内层和位于面、内层之间的用于将面、内层结合为一体的胶粘层，特点是：所述的面层为防火板，所述的内层由改性酚醛泡沫层、结合于改性酚醛泡沫层朝向面层的一侧表面的第一水泥砂浆层和结合于改性酚醛泡沫层朝向建筑物外墙墙体一侧的第二水泥砂浆层构成，所述的胶粘层为环氧改性有机硅复合胶。优点：具有卓越的防火效果和良好的观瞻性；具有拔萃的隔热阻燃效果；能够极致地发挥出使面、内层彼此持久结合的效果；工艺步骤简洁，能够保障防火隔热保温板的所述技术效果的全面体现。
Description
技术领域
本发明属于建筑装饰装璜材料技术领域，具体涉及一种建筑物外墙用的防火隔热保温板，并且还涉及其制作方法。
背景技术
如业界所知，直接在建筑物的外墙上贴设装饰材料例如大理石、花岗岩石、铝合金板或其它类似的材料仅仅起到对建筑物外墙的装饰点缀效果，而并不能起到人们期取的防火隔热保温的作用。建筑物外墙装饰材料的传热系数或称热传递系数越小，便越体现节能，例如在酷热的夏天，由外界的酷热传递至室内的程度越小，则室内与室外的温差便越大，于是当室内使用空调时便可节约能源；反之，在寒冷的冬天，因室内温度不易传递至外界，从而能确保室内温度显著高于室外的环境温度，因此当室内启用空调或暖气时，则同样可以体现节能。
随着人们对建筑物节能意识的不断提高，并且对建筑物防火意识的显著增强，因此以往普遍使用的EPS板（可膨胀聚苯乙烯板）、XPS板（挤塑式聚苯乙烯板）PU板（聚氨酯板）和PIR板（聚异三聚氰酸酯板）虽然具有良好的保温隔热效果，但是由于这种材料本身可燃或易燃而逐渐受到冷遇。典型的例子如2010年发生于上海市黄浦区的特大火灾表明，导致火灾迅速蔓延而使数十人丧生的根源在于建筑物外墙的EPS板阻燃效果差，甚至起到了推波助澜的作用。或许是鉴于并不限于所举的火灾例子，我国公安部、住房和城乡***联合制定了《民用建筑外保温***及外墙装饰防火规定》，对建筑材料的防火性能具有更为严苛的要求。
关于建筑物保温隔热板的技术信息可在公开的中国专利文献中见诸，略以例举的如CN2352333Y（复合保温隔热板）、CN2825784Y（外墙保温隔热板）、CN201386361Y（外墙外保温装饰阻燃隔热板）、CN102219455A（一种无轻集料保温隔热板及其制备方法）和CN102417327A（建筑外墙整体固化无机保温隔热板及其制备方法），等等。而关于防火保温板的技术信息同样在专利文献中不乏见诸，典型的如CN101725311A（一种珍珠岩纤维复合防火隔热板）、CN201598743U（外墙用防火保温板）、CN201649327U（建筑用防火保温板）和CN102102400B（建筑物外墙用防火隔热保温板）。
纵观并不限于例举的上述保温隔热板和防火隔热保温板普遍由防火层作为面层以及由保温层作为内层构成，为了体现防火、环保和美观的多重效果，通常将花岗岩、大理石、铝合金、彩钢板或石膏板等材料作为面层（表面层），并且将改性的酚醛泡沫材料作为内层。将面层与内层实施固定或称结合的方式通常有以下两种方式：一是采用机械固定（例如前述的CN102102400B）；二是采用胶粘剂固定。由于机械固定较为麻烦，因此往往倾向于胶粘剂固定，即通过位于面、内层（即底层）之间的胶粘剂将表、内层结合为一体。已有技术大都使用有机硅树脂作为胶粘剂，但实践证明有机硅树脂虽有拔萃的热氧化稳定性、电绝缘性、防潮性、防火性和耐候性能，但是在高温时对基材的附着力较为逊色，机械性能较差。由于环氧树脂具有优异的力学性能、粘结性能、耐溶性并且成本低廉的长处而被广泛应用于涂料、机械和国防等领域，但是性脆、延展性低、耐冲击和应力开裂能力差系其欠缺。
因此，如果能将有机硅树脂与环氧树脂的优势结合，那么毫无疑问能够体现出对构成防火隔热保温板的面、内层之间的持久结合效果，但是在已公开的专利和非专利文献中均未见诸相应的技术启示。为此，本申请人作了有益的探索，形成了下面将要介绍的技术方案。
发明内容
本发明的任务在于提供一种有助于体现良好的防火隔热效果、有利于体现观瞻效果和有益于保障表层与内层之间的持久可靠结合效果的建筑物外墙用的防火隔热保温板。
本发明的另一任务还在于提供一种建筑物外墙用的防火隔热保温板的制作方法，该方法工艺步骤简练并且能够保障防火隔热保温板的所述技术效果的全面体现。
为体现完成本发明的首要任务，本发明提供的技术方案是：一种建筑物外墙用的防火隔热保温板，包括在使用状态下朝向外的一侧的面层、在使用状态下朝向建筑物外墙墙体一侧的内层和位于面、内层之间的用于将面、内层结合为一体的胶粘层，特点是：所述的面层为防火板，所述的内层由改性酚醛泡沫层、结合于改性酚醛泡沫层朝向所述面层的一侧表面的第一水泥砂浆层和结合于改性酚醛泡沫层朝向所述建筑物外墙墙体一侧的第二水泥砂浆层构成，所述的胶粘层为环氧改性有机硅复合胶。
在本发明的一个具体的实施例中，所述防火板的厚度为所述改性酚醛泡沫层的厚度的五分之一至十分之一，所述胶粘层的厚度为0.5-2㎜。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的改性酚醛泡沫层的厚度为30-50㎜。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的第一水泥砂浆层和第二水泥砂浆层的厚度均为0.5-1㎜。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的防火板为无机板，所述的改性酚醛泡沫层是由以下按重量份数的原料构成：酚醛树脂100份，发泡剂12-18份，固化剂4.5-5.5份，表面活性剂4.5-5.5份。
在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的无机板为铝合金板、花岗岩板、大理石板或彩钢板，所述的发泡剂为六氟丁烷，所述的固化剂为甲苯磺酸，所述的表面活性剂为壬基粉。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的环氧改性有机硅复合胶由以下重量份数的原料构成：环氧树脂1份，有机硅树脂1.6-2.42份，催化剂0.008-0.012份。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的环氧改性有机硅复合胶的化学结构式为：（C
2
H
5
O-）
3
Si-R
1
-NH-O-CH
2
-CH
2
-R-CH
2
-CH
2
-O-NH-R
1
-Si（-OC
2
H
5
）
3
，式中：R1为直链烷基或芳香基，R为C12-C18的多元芳香醚基；所述环氧树脂为E-51环氧树脂；所述的有机硅树脂的牌号为WD-42，其结构式为：H
2
N-（C
6
H
4
）-Si（-OCH
2
CH
3
）
3
，所述催化剂为磷酸。
为体现完成本发明的另一任务，本发明提供的技术方案是：一种建筑物外墙用的防火隔热保温板的制作方法，包括以下步骤：
A）选取面层材料，选取防火板作为面层1的材料，并且对防火板进行表面处理，表面处理包括以下两种处理方式中的任意一种：a）物理处理，b）化学处理，得到待复合的面层，待用；
B）制备内层，将第一水泥砂浆层涂覆到改性酚醛泡沫层在使用状态下朝向面层的一侧表面，并且将第二水泥砂浆层涂覆到改性酚醛泡沫层在使用状态下朝向建筑物外墙墙体的一侧表面，并且裁切成几何形状与所述面层相一致的形状，得到待粘合的内层，待用；
C）制备环氧改性有机硅复合胶，按重量份数将环氧树脂1份投入带有搅拌装置的反应容器中，在搅拌装置搅拌状态下进行加热，并且控制加热温度，当温度达到所述的加热温度后将有机硅树脂1.6-2.4份和催化0.008-0.012份投入到所述反应容器中，并且升温反应，控制升温温度和反应时间，以及控制反应物的pH值，得到环氧改性有机硅复合胶，待用；
D）表、内层彼此粘合，先将由步骤C）得到的环氧改性有机硅复合胶涂抹到由步骤A）得到的面层朝向由步骤B）得到的内层的一侧表面，并且控制环氧改性有机硅复合胶的厚度，在面层上形成胶粘层，而后将内层的一侧表面与胶粘层结合，并且在对面层施加0.05-0.1MPa的压力下保养，得到建筑物外墙用的防火隔热保温板。
在本发明的又进而一个具体的实施例中，步骤A）中所述的物理处理是指对所述防火板的表面依次进行整平、清洗和烘干，所述的化学处理是指对所述防火板的表面依次进行除油、酸洗或碱洗和光亮处理；步骤C）中所述的控制加热温度是将加热温度控制为70-85℃，所述的控制升温温度和反应时间是将升温温度和反应时间分别控制为110-130℃和8-10h，所述的控制反应物的pH值是指用质量百分比浓度为35-45%的NaOH溶液将反应物的pH值调节为5-6.5；步骤D）中所述的的控制环氧改性有机硅复合胶的厚度是将厚度控制为0.5-2㎜；所述的保养的时间为24-48h。
本发明提供的技术方案由于将面层采用了防火板，因而不仅具有卓越的防火效果，而且具有良好的观瞻性；由于内层由改性酚醛泡沫层并且在两侧分别结合有第一、第二水泥砂浆层，因而具有拔萃的隔热阻燃效果；由于将环氧改性有机硅复合胶充任胶粘层，因此能够极致地发挥出使面、内层彼此持久结合的效果；提供的制作方法工艺步骤简洁，能够保障防火隔热保温板的所述技术效果的全面体现。
附图说明
图1为本发明的建筑物外墙用的防火隔热保温板的实施例结构图。
具体实施方式
实施例1：
A）选取面层材料，选取由铝合金板作为防火板，该铝合金板的厚度为3㎜，对铝合金板的表面（两侧）进行化学处理，具体是：对铝合金板的表面用除油污剂除油，除油污后碱洗，碱洗后在铝合金板朝向外的一侧表面涂抹由聚乙二醇充任的光亮剂（即光亮剂为聚乙二醇），得到待复合的面层1，待用；
B）制备内层2，内层2由改性酚醛泡沫层21、第一水泥砂浆层22和第二水泥砂浆层23构成，改性酚醛泡沫层21的厚度为29㎜，涂抹于即涂覆于改性酚醛泡沫层21的使用状态下朝向面层1的一侧的第一水泥砂浆层22的厚度为0.5㎜，涂抹于即涂覆于改性酚醛泡沫层21在使用状态下朝向建筑物外墙墙体的一侧表面的第二水泥砂浆层23的厚度同样为0.5㎜，并且裁切成几何形状与步骤A）中所述的面层1的几何形状相一致的形状，在本实施例中，所述的几何形状为矩形，得到待粘合的并且厚度为30㎜的内层2，待用；
C）制备环氧改性有机硅复合胶，按重量份数将环氧树脂1份投入带有搅拌装置和加热装置的反应容器中，在搅拌状态下加热至85℃，当温度达到85℃后将有机硅树脂2.4份和催化剂即磷酸0.010份，并且升温反应，升温反应温度为130℃，反应时间为8h，并且用质量百分比浓度为35%的NaOH溶液将反应物的pH值调节至pH=5，得到环氧改性有机硅复合胶，待用；
D）面、内层1、2彼此复合，将由步骤A）得到的面层1与由步骤B）得到的内层2进行复合，具体是：将由步骤C）得到的环氧改性有机硅复合胶涂抹到面层1朝向内层2的一侧表面，环氧改性有机硅复合胶的厚度控制为0.5㎜，在面层1上形成胶粘层3，而后将内层2的一侧表面与胶粘层3结合，并且在对面层1背对内层2的一侧施加0.05MPa的压下保养24h，得到由图1所示结构的建筑物外墙用的防火隔热保温板。
本实施例中的环氧改性有机硅复合胶的化学结构式为：（C
2
H
5
O-）
3
Si-R
1
-NH-O-CH
2
-CH
2
-R-CH
2
-CH
2
-O-NH-R
1
-Si（-OC
2
H
5
）
3
，式中：R1为直链烷基或芳香基，R为C12-C18的多元芳香醚基；所述环氧树脂为E-51环氧树脂；所述的有机硅树脂的牌号为WD-42，其结构式为：H
2
N-（C
6
H
4
）-Si（-OCH
2
CH
3
）
3
。并且步骤B）中所述的改性酚醛泡沫层21是由以下重量份数的原料构成：酚醛树脂100份，发泡剂六氟丁烷12份，固化剂对甲苯磺酸5份和表面活性剂壬基粉4.5份。
实施例2：
A）选取面层材料，选取大理石板作为防火板，该大理石的厚度为10㎜，对大理石板的朝向内层2的一侧进行物理处理，具体是：对大理石板朝向内层2的一侧整平、水洗并烘干，得到待复合的面层1，待用；
B）制备内层2，内层2由改性酚醛泡沫层21、第一水泥砂浆层22和第二水泥砂浆层23构成，改性酚醛泡沫层21的厚度为48㎜，涂抹于即涂覆于改性酚醛泡沫层21的使用状态下朝向面层1的一侧的第一水泥砂浆层22的厚度为1㎜，涂抹于即涂覆于改性酚醛泡沫层21在使用状态下朝向建筑物外墙墙体的一侧表面的第二水泥砂浆层23的厚度同样为1㎜，并且裁切成几何形状与步骤A）中所述的面层1的几何形状相一致的形状，在本实施例中，所述的几何形状为矩形，得到待粘合的并且厚度为50㎜的内层2，待用；
C）制备环氧改性有机硅复合胶，按重量份数将环氧树脂1份投入带有搅拌装置和加热装置的反应容器中，在搅拌状态下加热至70℃，当温度达到70℃后将有机硅树脂1.6份和催化剂即磷酸0.008份，并且升温反应，升温反应温度为110℃，反应时间为10h，并且用质量百分比浓度为45%的NaOH溶液将反应物的pH值调节至pH=6.5，得到环氧改性有机硅复合胶，待用；
D）面、内层1、2彼此复合，将由步骤A）得到的面层1与由步骤B）得到的内层2进行复合，具体是：将由步骤C）得到的环氧改性有机硅复合胶涂抹到面层1朝向内层2的一侧表面，环氧改性有机硅复合胶的厚度控制为2㎜，在面层1上形成胶粘层3，而后将内层2的一侧表面与胶粘层3结合，并且在对面层1背对内层2的一侧施加0.1MPa的压下保养48h，得到由图1所示结构的建筑物外墙用的防火隔热保温板。
本实施例的步骤B）中所述的改性酚醛泡沫层21是由以下重量份数的原料构成：酚醛树脂100份，发泡剂六氟丁烷18份，固化剂对甲苯磺酸4.5份和表面活性剂壬基粉5.5份。其余均同对实施例1的描述。
实施例3：
A）选取面层材料，选取彩钢板作为防火板，该彩钢板的厚度为4㎜，对彩钢板的表面（两侧）进行化学处理，具体是：对铝合金板的表面用除油污剂除油，除油污后碱洗，碱洗后在铝合金板朝向外的一侧表面涂抹由聚乙二醇充任的光亮剂（即光亮剂为聚乙二醇），得到待复合的面层1，待用；
B）制备内层2，内层2由改性酚醛泡沫层21、第一水泥砂浆层22和第二水泥砂浆层23构成，改性酚醛泡沫层21的厚度为38.4㎜，涂抹于即涂覆于改性酚醛泡沫层21的使用状态下朝向面层1的一侧的第一水泥砂浆层22的厚度为0.8㎜，涂抹于即涂覆于改性酚醛泡沫层21在使用状态下朝向建筑物外墙墙体的一侧表面的第二水泥砂浆层23的厚度同样为0.8㎜，并且裁切成几何形状与步骤A）中所述的面层1的几何形状相一致的形状，在本实施例中，所述的几何形状为矩形，得到待粘合的并且厚度为40㎜的内层2，待用；
C）制备环氧改性有机硅复合胶，按重量份数将环氧树脂1份投入带有搅拌装置和加热装置的反应容器中，在搅拌状态下加热至75℃，当温度达到75℃后将有机硅树脂2份和催化剂即磷酸0.012份，并且升温反应，升温反应温度为120℃，反应时间为9h，并且用质量百分比浓度为40%的NaOH溶液将反应物的pH值调节至pH=6，得到环氧改性有机硅复合胶，待用；
D）面、内层1、2彼此复合，将由步骤A）得到的面层1与由步骤B）得到的内层2进行复合，具体是：将由步骤C）得到的环氧改性有机硅复合胶涂抹到面层1朝向内层2的一侧表面，环氧改性有机硅复合胶的厚度控制为1.2㎜，在面层1上形成胶粘层3，而后将内层2的一侧表面与胶粘层3结合，并且在对面层1背对内层2的一侧施加0.075MPa的压下保养36h，得到由图1所示结构的建筑物外墙用的防火隔热保温板。
本实施例的步骤B）中所述的改性酚醛泡沫层21是由以下重量份数的原料构成：酚醛树脂100份，发泡剂六氟丁烷10份，固化剂对甲苯磺酸5.5份和表面活性剂壬基粉5份。其余均同对实施例1的描述。
Claims (10)
1.一种建筑物外墙用的防火隔热保温板，包括在使用状态下朝向外的一侧的面层(1)、在使用状态下朝向建筑物外墙墙体一侧的内层(2)和位于面、内层(1、2)之间的用于将面、内层(1、2)结合为一体的胶粘层(3)，其特征在于：所述的面层(1)为防火板，所述的内层(2)由改性酚醛泡沫层(21)、结合于改性酚醛泡沫层(21)朝向所述面层(1)的一侧表面的第一水泥砂浆层(22)和结合于改性酚醛泡沫层(21)朝向所述建筑物外墙墙体一侧的第二水泥砂浆层(23)构成，所述的胶粘层(3)为环氧改性有机硅复合胶。
2.根据权利要求1所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述防火板的厚度为所述改性酚醛泡沫层(21)的厚度的五分之一至十分之一，所述胶粘层(3)的厚度为0.5-2㎜。
3.根据权利要求1所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述的改性酚醛泡沫层(21)的厚度为30-50㎜。
4.根据权利要求1所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述的第一水泥砂浆层(22)和第二水泥砂浆层(23)的厚度均为0.5-1㎜。
5.根据权利要求2所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述的防火板为无机板，所述的改性酚醛泡沫层(21)是由以下按重量份数的原料构成：酚醛树脂100份，发泡剂12-18份，固化剂4.5-5.5份，表面活性剂4.5-5.5份。
6.根据权利要求2所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述的无机板为铝合金板、花岗岩板、大理石板或彩钢板，所述的发泡剂为六氟丁烷，所述的固化剂为甲苯磺酸，所述的表面活性剂为壬基粉。
7.根据权利要求1所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述的环氧改性有机硅复合胶由以下重量份数的原料构成：环氧树脂1份，有机硅树脂1.6-2.42份，催化剂0.008-0.012份。
8.根据权利要求7所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板，其特征在于所述的环氧改性有机硅复合胶的化学结构式为：（C 2 H 5 O-） 3 Si-R 1 -NH-O-CH 2 -CH 2 -R-CH 2 -CH 2 -O-NH-R 1 -Si（-OC 2 H 5 ） 3 ，式中：R1为直链烷基或芳香基，R为C12-C18的多元芳香醚基；所述环氧树脂为E-51环氧树脂；所述的有机硅树脂的牌号为WD-42，其结构式为：H 2 N-（C 6 H 4 ）-Si（-OCH 2 CH 3 ） 3 ，所述催化剂为磷酸。
9.一种如权利要求1所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
A）选取面层材料，选取防火板作为面层1的材料，并且对防火板进行表面处理，表面处理包括以下两种处理方式中的任意一种：a）物理处理，b）化学处理，得到待复合的面层1，待用；
B）制备内层(2)，将第一水泥砂浆层(22)涂覆到改性酚醛泡沫层(21)在使用状态下朝向面层(1)的一侧表面，并且将第二水泥砂浆层(23)涂覆到改性酚醛泡沫层(21)在使用状态下朝向建筑物外墙墙体的一侧表面，并且裁切成几何形状与所述面层(1)相一致的形状，得到待粘合的内层(2)，待用；
C）制备环氧改性有机硅复合胶，按重量份数将环氧树脂1份投入带有搅拌装置的反应容器中，在搅拌装置搅拌状态下进行加热，并且控制加热温度，当温度达到所述的加热温度后将有机硅树脂1.6-2.4份和催化0.008-0.012份投入到所述反应容器中，并且升温反应，控制升温温度和反应时间，以及控制反应物的pH值，得到环氧改性有机硅复合胶，待用；
D）表、内层(1、2)彼此粘合，先将由步骤C）得到的环氧改性有机硅复合胶涂抹到由步骤A）得到的面层(1)朝向由步骤B）得到的内层(2)的一侧表面，并且控制环氧改性有机硅复合胶的厚度，在面层(1)上形成胶粘层(3)，而后将内层(2)的一侧表面与胶粘层(3)结合，并且在对面层(1)施加0.05-0.1MPa的压力下保养，得到建筑物外墙用的防火隔热保温板。
10.根据权利要求9所述的建筑物外墙用的防火隔热保温板的制作方法，其特征在于步骤A）中所述的物理处理是指对所述防火板的表面依次进行整平、清洗和烘干，所述的化学处理是指对所述防火板的表面依次进行除油、酸洗或碱洗和光亮处理；步骤C）中所述的控制加热温度是将加热温度控制为70-85℃，所述的控制升温温度和反应时间是将升温温度和反应时间分别控制为110-130℃和8-10h，所述的控制反应物的pH值是指用质量百分比浓度为35-45%的NaOH溶液将反应物的pH值调节为5-6.5；步骤D）中所述的的控制环氧改性有机硅复合胶的厚度是将厚度控制为0.5-2㎜；所述的保养的时间为24-48h。
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2012
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Application publication date: 20121212 |