專(zhuān)利名稱(chēng)：聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用可直接噴涂于墻體的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料及其與之配套的外墻外保溫系統(tǒng)材料。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)建筑業(yè)的高速發(fā)展，建筑中的外墻外保溫材料不斷研發(fā)出許多新產(chǎn)品。
例如，膨脹珍珠巖及海泡石水泥砂漿保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)，存在的不足是吸水率高，干縮變形及溫濕變形大、易開(kāi)裂、脫落且保溫性能差。
膠粉聚苯顆粒水泥砂漿保溫漿料，因?yàn)閷?dǎo)熱系數(shù)較高，通常大于0.07w/(m.k)，要達(dá)到建筑節(jié)能65％的要求，不具有經(jīng)濟(jì)合理性。
膨脹聚苯乙烯板，擠塑聚苯乙烯板及聚氨酯硬泡板材外墻外保溫系統(tǒng)，需用特種粘合劑粘貼并用錨栓錨固于基層墻體，工藝繁雜且板縫處易開(kāi)裂起鼓，引起抹面層及飾面層裂縫。
噴涂型普通聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料外墻外保溫系統(tǒng)，以一氟二氯乙烷(商品名稱(chēng)HCFC-141b)為發(fā)泡劑的泡沫體系中，泡沫體表面易出現(xiàn)凹凸不平等缺陷，而且噴涂形成的泡沫層與層之間易出現(xiàn)脫層、起鼓、脫落現(xiàn)象。
如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，則是本發(fā)明所面臨的設(shè)計(jì)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的成本高，易出現(xiàn)脫層、起鼓、脫落等問(wèn)題。
為了達(dá)到解決上述技術(shù)問(wèn)題的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，所述系統(tǒng)材料包括聚氨酯防潮底漆、聚氨酯硬泡體材料、界面劑、嵌入玻璃纖維網(wǎng)格布的抗裂聚合物砂漿和彈性涂料飾面。
噴涂型聚氨酯硬泡體的制備
A組份噴涂型聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇的制備首先向反應(yīng)釜中投入蔗糖聚醚多元醇、有機(jī)胺聚醚多元醇、芳核活性氫化合物，開(kāi)啟攪拌，在攪拌下依次投入有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、叔胺催化劑、有機(jī)金屬催化劑、阻燃劑、攪拌均勻后投入水和一氟二氯乙烷(商品名稱(chēng)HCFC-141b發(fā)泡劑)，攪拌均勻即制得噴涂型聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇A組份。
B組份市售多異氰酸酯固化劑上述配制的聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇A組份與市售的多異氰酸酯B組份用噴涂發(fā)泡機(jī)按一定比例混合化學(xué)發(fā)泡，并噴涂于外墻基面，制得噴涂型聚氨酯硬泡體保溫層。
噴涂型聚氨酯硬泡體化學(xué)組成為A組份聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇

B組份市售多異氰酸酯固化劑，異氰酸酯指數(shù)為1.05-1.10上述組合聚醚多元醇A組份中蔗糖聚醚多元醇是以蔗糖為起始劑在催化劑存在下與環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合制得的蔗糖聚醚多元醇，羥值440±20mgKOH/g，酸值0.15±0.05mg KOH/g，在配方中通常用量為40-60質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中有機(jī)胺聚醚多元醇可選用乙二胺聚醚多元醇或甲苯二胺聚醚多元醇，它們是以乙二胺或甲苯二胺為起始劑與環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合制得的有機(jī)胺聚醚多元醇。乙二胺聚醚多元醇羥值770±35mg KOH/g，甲苯二胺聚醚多元醇羥值480±30mg KOH/g，在配方中通常用量為60-40質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中的芳核活性氫化合物是改性煤瀝青，木餾油和松香聚酯。它們是具有芳核的活性氫化合物。由于它們特有的粘附性，使噴涂聚氨酯硬泡體泡沫層間附著力好，在配方中通常用量為40-100質(zhì)量份。改性煤瀝青的最佳用量為60-80質(zhì)量份，木餾油最佳用量40-60質(zhì)量份，松香聚酯最佳用量為80-100質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑是聚二甲基硅氧烷與環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物?？刹捎檬袌?chǎng)上銷(xiāo)售的聚氨酯硬泡用水溶性聚醚硅氧烷，如，商品牌號(hào)CGY-1、JSY-2000，AK-8801、AK-8803，配方中最佳用量2-6質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中交聯(lián)劑可以采用三乙醇胺、蓖麻油、聚氧乙烯甘油醚的一種或幾種復(fù)配，最佳用量是30-50質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中叔胺催化劑是三一(二甲氨甲基)-苯酚、三乙烯二胺和N.N-二甲基環(huán)己胺的一種或幾種復(fù)配，最佳用量為10-15質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中有機(jī)金屬催化劑是油酸鉀、醋酯鉀、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫的一種或幾種復(fù)配，最佳用量為2-4質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中的阻燃劑通常采用液態(tài)添加型阻燃劑，例如，三氯乙基磷酸酯，英文縮寫(xiě)TCEP、三氯丙基磷酸酯，英文縮寫(xiě)TCPP、甲基磷酸二甲酯，英文縮寫(xiě)DMMP。阻燃劑最好是兩者或三者復(fù)配。本發(fā)明選用三氯乙基磷酸酯和甲基磷酸二甲酯復(fù)配，通常用量為30-45質(zhì)量份。
上述組合聚醚多元醇A組份中發(fā)泡劑用一氟二氯乙烷(商品名稱(chēng)HCFC-141b)和水(與多異氰酸酯反應(yīng)放出二氧化碳)配合使用，形成二氧化碳與HCFC-141b共發(fā)泡體系。水發(fā)泡劑通常用量1-2質(zhì)量份，HCFC-141b40-60質(zhì)量份。
上述多異氰酸酯固化劑B組份為市售的多苯基多次甲基異氰酸酯，商品牌號(hào)有PM-200、MR-200、M20S、V20L、5005。異氰酸酯指數(shù)為1.05-1.10。
聚氨酯防潮底漆的制備在不銹鋼反應(yīng)釜中先投入甲苯二異氰酸酯，型號(hào)80/20TD1和多苯基多次甲基異氰酸酯，英文縮寫(xiě)PAPI。在攪拌下投入二官能度丙二醇聚氧化丙烯醚和三官能度丙三醇聚氧化丙烷醚及催化劑二月桂酸二丁基錫，反應(yīng)溫度控制在70-80℃，反應(yīng)1-2小時(shí)，加入溶劑乙酸乙酯和二甲苯，攪拌20-30分鐘，過(guò)濾包裝，制得黃棕色防潮底漆。
界面劑的制備于糖瓷反應(yīng)釜中加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和增粘劑聚丙烯酸鈉及適量水?dāng)嚢杈鶆?，即制得界面劑。使用時(shí)可加入一定量水泥作界面砂漿使用，界面劑與水泥的質(zhì)量比為界面劑∶水泥＝1∶0.5。滾涂或噴涂于聚氨酸硬泡體保溫層表面，能有效增強(qiáng)聚氨酯硬泡體保溫層與聚合物水泥砂漿抹面層之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
抗裂聚合物水泥干混砂漿的制備于懸臂雙螺旋錐型粉料混合機(jī)中，加入石灰石砂，開(kāi)戶攪拌分批加入丙綸纖維，待丙綸纖維分散后加入醋酸乙烯-乙烯可再分散膠粉、甲基纖維素醚、石膏粉、碳酸鈣粉和普通硅酸鹽水泥攪拌均勻，出料包裝。
本發(fā)明提供一種現(xiàn)場(chǎng)噴涂外墻外保溫聚氨酯硬泡體保溫層及其與之配套的防潮底漆、界面劑、抗裂聚合物水泥砂漿抹面層和涂料飾面層材料。使外墻外保溫系統(tǒng)材料各層彼此相容、相互協(xié)調(diào)達(dá)到平衡，形成一個(gè)有機(jī)整體。材料層間能柔性釋放形變應(yīng)力，有效緩解外墻外保溫墻面裂縫的產(chǎn)生。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果，由于在聚氨酯硬泡配方中采用了改性煤瀝青、木餾油和松香聚酯具有活性氫的芳核化合物，使聚氨酯硬泡體具有抵抗一氟二氯乙烷發(fā)泡劑(HCFC-141b)增塑與溶解泡孔壁的性能。并使噴涂聚氨酯硬泡體表面平整，無(wú)“爆米花”狀凹凸不平及噴涂泡沫層與層之間附著力強(qiáng)，克服了“千層餅”狀脫層現(xiàn)象。并付與聚氨酯硬泡體不僅具有普通聚氨酯硬泡體保溫絕熱性能，而且具有防腐蝕防蟲(chóng)害鼠害、防水及抵抗大氣的風(fēng)化作用。
噴涂聚氨酯硬泡體與本發(fā)明的聚氨酯防潮底漆、界面劑、抗裂聚合物水泥砂漿和彈性外墻涂料構(gòu)成聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)各層材料之間相容、匹配、協(xié)調(diào)形成一個(gè)有機(jī)整體，能逐層柔性釋放應(yīng)力。可有效緩解外墻外保溫墻面裂縫產(chǎn)生，更能滿足外墻外保溫工程技術(shù)要求。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
圖1是本發(fā)明外墻外保溫系統(tǒng)材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
1.基層墻體；2.聚氨酯防潮底漆；3.噴涂聚氨酯硬泡體；4.界面劑；5.嵌入玻璃纖維網(wǎng)格布的抗裂聚合物砂漿；6.外墻涂料飾面。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種建筑用可直接噴涂于墻體的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料及其與之配套的外墻外保溫材料系統(tǒng)，尤其涉及噴涂型改性瀝青聚氨酯硬泡、木餾油聚氨酯硬泡及松香聚酯聚氨酯硬泡及其制備方法，以及與該硬泡體配套的聚氨酯防潮底漆及其制備方法、醋酸乙烯一乙烯共聚乳液界面劑及采用可再分散乳膠粉配制的抗裂聚合物干混砂漿抹面層及其制備方法。
本發(fā)明是由如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的(1)配制噴涂型聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇；(2)用配制的組合聚醚多元醇與多異氰酸酯進(jìn)行化學(xué)發(fā)泡制備噴涂聚氨酯硬泡體；(3)合成聚氨酯防潮底漆；(4)制備界面劑；(5)配制抗裂聚合物干混水泥砂漿；(6)于基層墻體上依次涂刷聚氨酯防潮底漆，噴涂聚氨酯硬泡保溫層、涂刷界面劑、抹抗裂聚合物水泥砂漿、涂裝市售彈性外墻涂料，構(gòu)成噴涂聚氨酯硬泡體外墻外保溫系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)噴涂聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)施工程序(1)基層處理，在聚氨酯硬泡體噴涂施工前，對(duì)墻體基面1清理干凈，檢查墻面平整度及垂直度，剔鑿?fù)钩霾糠只蛴镁酆衔锼嗌皾{填平凹陷部分；
(2)涂刷聚氨酯防潮底漆2；(3)噴涂聚氨酯硬泡保溫層3；(4)界面處理，在聚氨酯硬泡體噴涂完成后，作界面處理，用滾子將界面劑4均勻地涂刷于聚氨酯硬泡體表面上，以保證聚氨酯硬泡體與聚合物水泥砂漿抹面層的粘結(jié)；(5)抹抗裂聚合物水泥砂漿抹面層并敷設(shè)耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布5；(6)涂裝飾面層6，于硬化后的抗裂聚合物水泥砂漿表面，涂刷市售彈性外墻涂料進(jìn)行裝飾。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)公開(kāi)實(shí)施例1.改性煤瀝青聚氨酯硬泡體

典型泡沫性能自由發(fā)泡密度32kg/m3；吸水率(V/V)1.2％；抗壓強(qiáng)度172kpa；導(dǎo)熱系數(shù)0.0238w/m.k。
實(shí)施例2.松香聚酯聚氨酯硬泡體

典型泡沫性能自由發(fā)泡密度30.6kg/m3；抗壓強(qiáng)度164kpa；吸水率(V/V)1.1％；導(dǎo)熱系數(shù)0.0231w/m.k。
實(shí)施例3.木餾油聚氨酯硬泡體


典型泡沫性能自由發(fā)泡密度28.6kg/m3；抗壓強(qiáng)度124kpa；吸水率(V/V)1.4％；導(dǎo)熱系數(shù)0.0240w/m.k。
聚氨酯防潮底漆的制備在2m3不銹鋼反應(yīng)釜中投入甲苯二異氰酸酯，型號(hào)80/20TD1，重量200kg和多苯基多次甲基異氰酸酯100kg，在攪拌下投入丙二醇聚氧化丙烯醚400kg和丙三醇聚氧化丙烯醚100kg及二月桂酸二丁基錫1-2kg，反應(yīng)溫度控制在70-80℃反應(yīng)2小時(shí)，加入溶劑乙酸乙酯200kg和二甲苯200kg攪拌20-30分鐘，過(guò)濾包裝制得固含量為66％的黃棕色聚氨酯防潮底漆。
界面劑的制備于1m3搪瓷反應(yīng)釜中加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液600kg，苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液60kg和增粘劑聚丙烯酸鈉12kg，水100kg，攪拌均勻出料包裝即制得聚合乳液界面劑，測(cè)試界面劑與聚氨酯硬泡試塊的粘結(jié)強(qiáng)度≥0.15Mpa，聚氨酯硬泡破壞時(shí)，界面層完好。
抗裂聚合物水泥干混砂漿的制備于懸臂雙螺旋錐形粉料混合機(jī)中加入石灰石砂600kg，開(kāi)啟攪拌分批加入丙綸纖維0.5-1kg，使丙綸纖維充分分散于石灰石砂中，加入醋酸乙烯-乙烯可再分散膠粉30kg，甲基纖維素醚2kg，石膏粉60kg，碳酸鈣60kg，緩慢加入普通硅酸鹽水泥300kg，攪拌均勻出料包裝，測(cè)得拉伸粘結(jié)強(qiáng)度≥0.7Mpa。
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于所述系統(tǒng)材料包括有聚氨酯防潮底漆、聚氨酯硬泡體材料、界面劑、內(nèi)含玻璃纖維網(wǎng)格布的抗裂聚合物水泥砂漿和涂料飾面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于所述聚氨酯硬泡體材料是由組合料A組份噴涂型聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇與B組份多異氰酸酯固化劑按一定比例混合化學(xué)發(fā)泡，制得聚氨酯硬泡體材料，其中組合料A組份包含有聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇組份質(zhì)量份蔗糖聚醚多元醇 40-60；有機(jī)胺聚醚多元醇60-40；芳核活性氫化合物40-100；有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑2-6；交聯(lián)劑 30-50；叔胺催化劑 10-15；有機(jī)金屬催化劑 2-4；阻燃劑 30-45；水發(fā)泡劑1-2；HCFC-141b發(fā)泡劑 40-60；上述聚氨酯硬泡組合聚醚多元醇與B組份多異氰酸酯固化劑混合，異氰酸酯指數(shù)為1.05-1.10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于，上述組合聚醚多元醇A組份中蔗糖聚醚多元醇是以蔗糖為起始劑在催化劑存在下與環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合制得的蔗糖聚醚多元醇，羥值440±20mgKOH/g，酸值0.15±0.05mg KOH/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于，上述組合聚醚多元醇A組份中有機(jī)胺聚醚多元醇選用乙二胺聚醚多元醇或甲苯二胺聚醚多元醇，它們是以乙二胺或甲苯二胺為起始劑與環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)聚合制得的有機(jī)胺聚醚多元醇，乙二胺聚醚多元醇羥值770±35mgKOH/g，甲苯二胺聚醚多元醇羥值480±30mg KOH/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于，上述組合聚醚多元醇A組份中的芳核活性氫化合物是改性煤瀝青，木餾油或松香聚酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于上述組合聚醚多元醇A組份中有機(jī)硅泡沫穩(wěn)定劑是聚二甲基硅氧烷與環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物；上述組合聚醚多元醇A組份中交聯(lián)劑可以采用三乙醇胺、蓖麻油、聚氧乙烯甘油醚的一種或幾種復(fù)配；上述組合聚醚多元醇A組份中叔胺催化劑是三一(二甲氨甲基)-苯酚、三乙烯二胺和N.N-二甲基環(huán)己胺的一種或幾種復(fù)配；上述組合聚醚多元醇A組份中有機(jī)金屬催化劑是油酸鉀、醋酯鉀、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫的一種或幾種復(fù)配；上述組合聚醚多元醇A組份中的阻燃劑采用液態(tài)添加型阻燃劑，如三氯乙基磷酸酯、三氯丙基磷酸酯、甲基磷酸二甲酯的一種或幾種復(fù)配；上述組合聚醚多元醇A組份中發(fā)泡劑用一氟二氯乙烷，商品名稱(chēng)HCFC-141b，和水配合使用，形成二氧化碳與HCFC-141b共發(fā)泡體系，水發(fā)泡劑通常用量1-2質(zhì)量份，HCFC-141b 40-60質(zhì)量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于所述多異氰酸酯固化劑B組份為市售的多苯基多次甲基異氰酸酯，商品牌號(hào)為PM-200、MR-200、M20S、V20L、5005，異氰酸酯指數(shù)為1.05-1.10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于聚氨酯防潮底漆的制備在反應(yīng)釜中先投入甲苯二異氰酸酯和多苯基多次甲基異氰酸酯，在攪拌下投入二官能度丙二醇聚氧化丙烯醚和三官能度丙三醇聚氧化丙烷醚及催化劑二月桂酸二丁基錫，反應(yīng)溫度控制在70-80℃，反應(yīng)1-2小時(shí)，加入溶劑乙酸乙酯和二甲苯，攪拌20-30分鐘，過(guò)濾包裝，制得防潮底漆。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于所述界面劑是在反應(yīng)釜中加入醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和增粘劑聚丙烯酸鈉及適量水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥伞?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于抗裂聚合物水泥干混砂漿的制備在物料混合機(jī)中，加入石灰石砂，開(kāi)戶攪拌分批加入丙綸纖維，待丙綸纖維分散后加入醋酸乙烯-乙烯可再分散膠粉、甲基纖維素醚、石膏粉、碳酸鈣粉和普通酸鹽水泥攪拌均勻，出料包裝。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)材料，其特征在于所述系統(tǒng)材料包括有聚氨酯防潮底漆、聚氨酯硬泡體材料、界面劑、內(nèi)含玻璃纖維網(wǎng)格布的抗裂聚合物水泥砂漿和涂料飾面。本發(fā)明使外墻外保溫系統(tǒng)材料各層彼此相容、相互協(xié)調(diào)達(dá)到平衡，形成一個(gè)有機(jī)整體。材料層間能柔性釋放形變應(yīng)力，有效緩解外墻外保溫墻面裂縫的產(chǎn)生，并使噴涂聚氨酯硬泡體表面平整，無(wú)“爆米花”狀凹凸不平及噴涂泡沫層與層之間附著力強(qiáng)，克服了“千層餅”狀脫層現(xiàn)象。
文檔編號(hào)E04B1/76GK1827978SQ20061004334
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月23日
發(fā)明者張樹(shù)華 申請(qǐng)人:青島金北洋工程材料有限公司