一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚氨酯?复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分：聚氨酯30~40份、复合纤维15~24份、脱硫石膏粉8~17份、聚丁二烯环氧树脂3~11份、乙基环己烷甲亚氨酸酯4~9份、细砂13~20份、铝矾土15~24份、蛭石粉7~13份、磺酸钙3~9份、水泥渣8~15份、防火剂2~5份、聚磷酸铵钾4~8份、水25~35份。本发明还公开了所述聚氨酯?复合纤维防火地暖保温板的制备方法。本发明所制备的保温板，具有良好的抗折强度，较低的导热系数，阻燃等级达到V?0级，符合地暖领域的应用要求。
【专利说明】
一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 地暖是地板辐射采暖的简称，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒， 均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达 到取暖的目的。地暖系统具有节省空间、节能、舒适、保温效果好等优点，因其供热从下至上 符合人的生理要求，尤其对老年人和儿童尤为适用，对于关节炎、老寒腿的病人更有防治功 效，是目前最科学的取暖方式。近年来，地暖已经越来越受到人们的广泛认可和使用。
[0003] 从热媒介质上分，目前的地暖主要有水地暖和电地暖两大类，水地暖是指把水加 热到一定温度，输送到地板下的水管散热网络；电地暖是指将外表允许工作温度上限65°C 碳纤维发热电缆埋设地板中，以碳纤维发热电缆为热源加热地板，实现地面辐射供暖。无论 是水地暖还是电地暖均需要事先在水泥地上先铺设一层保温板，在进行后续的地暖管道的 搭建和铺装。然而普通的地暖保温板的保温不理想，容易使得较多的热量流失，造成浪费； 此外，地暖保温板的防火效果也有待进一步改善，从而提高地暖的使用安全性。因此，有必 要开发出一种防火且保温效果好的地暖保温板。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板及其制备方法，旨 在解决普通的地暖保温板的保温和防火性能不理想，造成能源浪费和安全隐患等技术问 题。
[0005] 本发明提供了一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分： 聚氨酯30~40份、复合纤维15~24份、脱硫石膏粉8~17份、聚丁二烯环氧树脂3~11份、乙基环 己烷甲亚氨酸酯4~9份、细砂13~20份、铝矾土 15~24份、蛭石粉7~13份、磺酸钙3~9份、水泥渣 8~15份、防火剂2~5份、聚磷酸铵钾4~8份、水25~35份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维5~12份、尼龙纤维3~9份、无碱玻璃 纤维8~20份、聚丙烯纤维6~13份。
[0006] 优选地，所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌2~8份、硅粉4~11份、磷酸三 苯酯3~9份、膨胀石墨2~6份。
[0007] 进一步优选地，所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌5份、硅粉9份、磷酸 三苯酯6份、膨胀石墨4份。
[0008] 优选地，所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组 分：聚氨酯34份、复合纤维19份、脱硫石膏粉12份、聚丁二烯环氧树脂6份、乙基环己烷甲亚 氨酸酯5份、细砂18份、铝矾土 20份、蛭石粉8份、磺酸钙4份、水泥渣11份、防火剂4份、聚磷酸 铵钾5份、水29份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维8份、尼龙纤维5份、无碱玻璃纤维12 份、聚丙烯纤维8份。
[0009]本发明还提供一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，包括如下制备 步骤:a)预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均匀，调节 温度至45~80°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸酯、磺酸钙、聚磷 酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入步骤 b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤c)中的浆料倒入模具中，常温静置脱模，在 65°C下干燥24小时，最后经热处理便得到所需保温板。
[0010] 优选地，所述步骤b)中调节温度至58 °C。
[0011]优选地，所述步骤d)中热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时;再于350°C，保温2 小时。
[0012] 由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果是:本发明所制备的保温板，具有良 好的抗折强度且达到68~83MPa，较低的导热系数且低至0.022W/(m，K)，阻燃等级达到V-O 级，符合地暖领域的应用要求;本发明的制备方法简便，适合大力推广使用。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。
[0014] 实施例1 本实施例聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分:聚氨酯30份、 复合纤维15份、脱硫石膏粉8份、聚丁二烯环氧树脂3份、乙基环己烷甲亚氨酸酯4份、细砂13 份、错矾土 15份、蛭石粉7份、磺酸钙3份、水泥渣8份、防火剂2份、聚磷酸铵钾4份、水25份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维5份、尼龙纤维3份、无碱玻璃纤维8 份、聚丙烯纤维6份。
[0015] 所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌2份、硅粉4份、磷酸三苯酯3份、膨胀 石墨2份。
[0016] 本实施例的聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，包括如下制备步骤:a) 按照上述重量份预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均 匀，调节温度至45°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸酯、磺酸钙、 聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入 步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤c)中的浆料倒入模具中，常温静置脱 模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理，其热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时；再于 350°C，保温2小时，便得到所需保温板。
[0017] 实施例2 本实施例聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分:聚氨酯40份、 复合纤维24份、脱硫石膏粉17份、聚丁二烯环氧树脂11份、乙基环己烷甲亚氨酸酯9份、细砂 20份、铝矾土24份、蛭石粉13份、磺酸钙3~9份、水泥渣15份、防火剂5份、聚磷酸铵钾8份、水 35份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维12份、尼龙纤维9份、无碱玻璃纤维 20份、聚丙烯纤维13份。
[0018] 所述防火剂由以下重量份的原料组成：硼酸锌8份、硅粉11份、磷酸三苯酯9份、膨 胀石墨6份。
[0019] 本实施例的聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，包括如下制备步骤:a) 按照上述重量份预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均 匀，调节温度至80°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸酯、磺酸钙、 聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入 步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤c)中的浆料倒入模具中，常温静置脱 模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理，其热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时；再于 350°C，保温2小时，便得到所需保温板。
[0020] 实施例3 本实施例聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分:聚氨酯35份、 复合纤维20份、脱硫石膏粉12份、聚丁二烯环氧树脂7份、乙基环己烷甲亚氨酸酯6份、细砂 16份、铝矾土20份、蛭石粉10份、磺酸钙6份、水泥渣11份、防火剂3份、聚磷酸铵钾6份、水30 份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维8份、尼龙纤维6份、无碱玻璃纤维14 份、聚丙烯纤维10份。
[0021] 所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌5份、硅粉7份、磷酸三苯酯6份、膨胀 石墨4份。
[0022] 本实施例的聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，包括如下制备步骤:a) 按照上述重量份预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均 匀，调节温度至62°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸酯、磺酸钙、 聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入 步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤c)中的浆料倒入模具中，常温静置脱 模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理，其热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时；再于 350°C，保温2小时，便得到所需保温板。
[0023] 实施例4 本实施例聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分:聚氨酯34份、 复合纤维19份、脱硫石膏粉12份、聚丁二烯环氧树脂6份、乙基环己烷甲亚氨酸酯5份、细砂 18份、铝矾土20份、蛭石粉8份、磺酸钙4份、水泥渣11份、防火剂4份、聚磷酸铵钾5份、水29 份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维8份、尼龙纤维5份、无碱玻璃纤维12 份、聚丙烯纤维8份。
[0024] 所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌5份、硅粉9份、磷酸三苯酯6份、膨胀 石墨4份。
[0025] 本实施例的聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，包括如下制备步骤:a) 按照上述重量份预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均 匀，调节温度至58°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸酯、磺酸钙、 聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入 步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤C)中的浆料倒入模具中，常温静置脱 模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理，其热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时；再于 350°C，保温2小时，便得到所需保温板。
[0026] 实施例5 本实施例聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，包括如下重量份数的组分:聚氨酯38份、 复合纤维20份、脱硫石膏粉14份、聚丁二烯环氧树脂9份、乙基环己烷甲亚氨酸酯6份、细砂 18份、铝矾土20份、蛭石粉11份、磺酸钙8份、水泥渣13份、防火剂4份、聚磷酸铵钾7份、水32 份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维6份、尼龙纤维4份、无碱玻璃纤维13 份、聚丙烯纤维9份。
[0027] 所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌4份、硅粉8份、磷酸三苯酯4份、膨胀 石墨5份。
[0028] 本实施例的聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，包括如下制备步骤:a) 按照上述重量份预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均 匀，调节温度至65°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸酯、磺酸钙、 聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入 步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤c)中的浆料倒入模具中，常温静置脱 模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理，其热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时；再于 350°C，保温2小时，便得到所需保温板。
[0029] 对比例1 a) 预备原料，各原料按照重量份为:聚氨酯30份、复合纤维15份、脱硫石膏粉8份、聚丁 二烯环氧树脂3份、细砂13份、铝矾土 15份、蛭石粉7份、磺酸钙3份、防火剂2份、聚磷酸铵钾4 份、水25份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:尼龙纤维3份、聚丙烯纤维6份;所述防火剂由 以下重量份的原料组成:硼酸锌2份、硅粉4份、磷酸三苯酯3份、膨胀石墨2份； b) 将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均匀，调节温度至45~80 °C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、磺酸钙、聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预 混料； c) 将水、防火剂和脱硫石膏粉加入步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料； d) 将步骤c)中的浆料倒入模具中，常温静置脱模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理 便得到所需保温板。
[0030] 对比例2 a) 预备原料，各原料按照重量份为:聚氨酯30份、复合纤维15份、脱硫石膏粉8份、乙基 环己烷甲亚氨酸酯4份、细砂13份、铝矾土 15份、蛭石粉7份、水泥渣8份、防火剂2份、聚磷酸 铵钾4份、水25份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维5份、尼龙纤维3份、无碱玻璃纤维8 份、聚丙烯纤维6份;所述防火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌2份、膨胀石墨2份； b) 将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅拌混合均匀，调节温度至45~80 °C，再加入聚氨酯、乙基环己烷甲亚氨酸酯、聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混 料； C)将水、水泥渣、防火剂和脱硫石膏粉加入步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料； d)将步骤C)中的浆料倒入模具中，常温静置脱模，在65°C下干燥24小时，最后经热处 理便得到所需保温板。
[0031]性能测试 对太发明的走施例1革5和对比例1、2讲杆忡能涮试.结里加下耒所沄，
从上表可知，本发明实施例1全5所提供的保温板，具有良好的抗折强度，较低的导热糸 数，且阻燃等级达到V-O级，符合地暖领域的应用要求。对比例1中由于没有乙基环己烷甲亚 氨酸酯、水泥渣、石墨纤维和无碱玻璃纤维，各项性能有所下降，其中导热性能和抗折强度 下降的更为严重;对比例2中由于没有聚丁二烯环氧树脂、磺酸钙、硅粉和磷酸三苯酯，其阻 燃性能严重变差，阻燃等级下降至V-2级。
【主权项】
1. 一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，其特征在于，包括如下重量份数的组分:聚 氨酯30~40份、复合纤维15~24份、脱硫石膏粉8~17份、聚丁二烯环氧树脂3~11份、乙基环己 烷甲亚氨酸酯4~9份、细砂13~20份、铝矾土 15~24份、蛭石粉7~13份、磺酸钙3~9份、水泥渣8~ 15份、防火剂2~5份、聚磷酸铵钾4~8份、水25~35份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维5~12份、尼龙纤维3~9份、无碱玻璃 纤维8~20份、聚丙烯纤维6~13份。2. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，其特征在于，所述防 火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌2~8份、硅粉4~11份、磷酸三苯酯3~9份、膨胀石墨2~6 份。3. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，其特征在于，所述防 火剂由以下重量份的原料组成:硼酸锌5份、硅粉9份、磷酸三苯酯6份、膨胀石墨4份。4. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，其特征在于，所述水 泥渣的细度为0.01~l〇mm，所述细砂的粒度为ΠΚΜ50目。5. 根据权利要求1所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板，其特征在于，包括如 下重量份数的组分:聚氨酯34份、复合纤维19份、脱硫石膏粉12份、聚丁二烯环氧树脂6份、 乙基环己烷甲亚氨酸酯5份、细砂18份、铝矾土 20份、蛭石粉8份、磺酸钙4份、水泥渣11份、防 火剂4份、聚磷酸铵钾5份、水29份； 所述复合纤维由以下重量份的原料组成:石墨纤维8份、尼龙纤维5份、无碱玻璃纤维12 份、聚丙烯纤维8份。6. 如权利要求1所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，其特征在 于，包括如下制备步骤:a)预备原料;b)将复合纤维、细砂、铝矾土、蛭石粉加入搅拌罐中搅 拌混合均匀，调节温度至45~80°C，再加入聚氨酯、聚丁二烯环氧树脂、乙基环己烷甲亚氨酸 酯、磺酸钙、聚磷酸铵钾，预混均匀，冷却至室温得到预混料;c)将水、水泥渣、防火剂和脱硫 石膏粉加入步骤b)中的预混料中搅拌均匀，得到浆料;d)将步骤c)中的浆料倒入模具中，常 温静置脱模，在65°C下干燥24小时，最后经热处理便得到所需保温板。7. 根据权利要求6所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，其特征在 于，所述步骤b)中调节温度至58 °C。8. 根据权利要求6所述的一种聚氨酯-复合纤维防火地暖保温板的制备方法，其特征在 于，所述步骤d)中热处理条件为:先在180°C，保温0.5小时;再于350°C，保温2小时。
【文档编号】C04B111/60GK105859237SQ201610218238
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】史闵新
【申请人】苏州甫众塑胶有限公司