專利名稱：一種改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化工原料生產(chǎn)阻燃保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，該阻燃保溫材料具有阻燃效率高、添加量少、燃燒無毒等特點。
背景技術(shù)：
眾所周知，近幾年來在我國北方，為使建筑達(dá)到保溫要求，均在原建筑墻體基礎(chǔ)上增設(shè)一層保溫材料，而該保溫材料主要選則是低成本的聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料板，而聚苯泡沫或聚氨酯泡沫塑料板盡管保溫效果顯著，但燃點較低，遇火會燃燒，并產(chǎn)生大量有毒煙霧。另外，聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳?xì)滏湺巍⒚芏刃?、比表面積大，未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯是可燃物，遇火會燃燒并分解，產(chǎn)生大量有毒煙霧，特別是聚氨酯軟泡開孔率較高，可燃成分多，燃燒時由于較高的空氣流通性而源源不斷地供給氧氣，易燃且不易自熄， 給滅火帶來困難，易造成財產(chǎn)的損失和人員的傷亡。聚氨酯泡沫塑料的許多應(yīng)用領(lǐng)域如房屋、箱型房及活動房屋的建筑材料、家具、保溫材料、汽車座墊及內(nèi)飾材料等，都有阻燃要求。添加一定量的阻燃助劑可以降低聚氨酯制品燃燒的危險和嚴(yán)重程度。目前廣泛添加于軟泡及硬泡聚氨酯中的阻燃劑為鹵系阻燃劑，特別是含氯、溴的鹵素阻燃劑，雖然鹵素阻燃劑的優(yōu)點是阻燃較為有效且應(yīng)用廣泛，但其最主要的缺點是在燃燒時會生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體，如鹵化氫、二噁英等，人吸入容易導(dǎo)致窒息而死亡，一些較發(fā)達(dá)的國家對上述塑料制品已開始禁止使用鹵素阻燃劑，歐盟關(guān)于環(huán)保的“兩個指令”已作出明確限制，此前德國環(huán)境團(tuán)體PAL從1995年開始在電子設(shè)備的外殼中禁用溴化物及氧化銻，瑞典TC095規(guī)定在電氣及電子設(shè)備中凡是超過25克的塑料零件均禁用有機(jī)溴化物及有機(jī)氯化物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有能形成防火保護(hù)層的實現(xiàn)連續(xù)自動化生產(chǎn)的一種改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的它包括有金屬板材開卷機(jī)、板材壓型機(jī)、攪拌設(shè)備、灌注機(jī)、擺動式噴涂槍、成型機(jī)、切割機(jī)，其生產(chǎn)方法為生產(chǎn)時先啟動開卷機(jī)電源，開卷機(jī)上板為金屬板材或防火玻璃纖維鋁箔布、下板為金屬板材，金屬板材經(jīng)壓型機(jī)成型后進(jìn)入板材加溫裝置加溫，溫度范圍是30-38°C ；然后，將帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)A中混勻的阻燃劑與聚醚混合物及帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)B中的異氰酸酯泵入噴槍后部的帶有攪拌裝置的混合腔中，經(jīng)充分混合后由擺動式噴涂槍噴射到成型后的下金屬板材上，再進(jìn)入帶有熱風(fēng)循環(huán)雙履帶式層壓輸送機(jī)的發(fā)泡成型機(jī)中發(fā)泡成型，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時間為 1-2分鐘；最后再根據(jù)防火保溫板的尺寸要求到切割機(jī)切割后即為成品；
所述聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 7 1. 1份，阻燃劑0. 32 0. 6份；所述的阻燃劑為丙基膦酸二甲酯，阻燃劑TCEP，阻燃劑TDCPP或乙基膦酸二乙酯(DEEP)。本發(fā)明經(jīng)優(yōu)化后的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成為聚醚1份，異氰酸酯0. 8 1. 0份，阻燃劑0. 45 0. 5份。本發(fā)明聚醚反應(yīng)罐內(nèi)的氣壓為0. 8-1.證即。由于混合后的物料粘度較大，物料是通過噴槍噴入到發(fā)泡模具中內(nèi)發(fā)泡的。所述切割機(jī)用來切割運(yùn)行中的防火保溫板，其所限定的的尺寸是通過時間繼電器控制的。由于本發(fā)明發(fā)泡迅速，再加上混合后的物料粘度較大，物料流動性差，噴頭的噴料方式為擺動掃描噴射式噴射物料或設(shè)置多個噴射口的均勻噴射物料。本發(fā)明中混合腔內(nèi)的攪拌裝置為狼牙棒式攪拌裝置，所述狼牙棒式攪拌裝置上的攪拌齒為帶有5-25度傾斜角的條狀攪拌齒，這樣便于高粘度的物料充分混合，發(fā)泡比高， 發(fā)泡均勻。根據(jù)需要，所述的下板材或為防火玻璃纖維鋁箔布。在發(fā)泡成型機(jī)的后端還設(shè)置有用于剪切聚氨酯泡沫發(fā)泡成型過程中脹出邊沿部分的修邊機(jī)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點
1、烷基膦酸酯類阻燃劑混溶性好，極易以物理狀態(tài)均勻混溶于所需添加阻燃劑的聚合物內(nèi)在燃燒遇到火焰時，其磷化物分解成磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸。在分解過程中產(chǎn)生磷酸層.形成不揮發(fā)性的絕熱保護(hù)層覆蓋于燃燒面，隔絕了熱傳導(dǎo)與氧氣供給，促使燃燒停止。又因為聚偏磷酸能促進(jìn)聚合物燃燒分解向碳化進(jìn)行，并生成一定量的水，從而有利于阻止燃燒，因此添加在聚氨酯上有良好的阻燃效果。2、用本發(fā)明的方法所得到的改性聚氨酯泡沫，該阻燃劑具有用量少的特點，改性聚氨酯泡沫是在傳統(tǒng)聚氨酯泡沫中加入具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的阻燃劑化合物，使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐熱性，同時，極大地降低了泡沫釋放煙霧的毒性。這一研發(fā)成果，使改性聚氨酯泡沫具有既節(jié)能保溫又防火安全的低碳、低煙、低毒、Bl級難燃等性能。3、由于本發(fā)明所選擇的物料具有高粘度，為1000 1200mPa. s，采用傳統(tǒng)的攪拌裝置將無法實現(xiàn)，本發(fā)明采用了狼牙棒式攪拌裝置，而且狼牙棒式攪拌裝置上的攪拌齒為帶有5-25度傾斜角的條狀攪拌齒，使在上述粘度下的物料得以充分混勻，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。4、本發(fā)明還具有生產(chǎn)連續(xù)自動化，工藝簡單，成本低，應(yīng)用范圍寬，壽命長等特點。


圖1是本發(fā)明自動連續(xù)生產(chǎn)線的工藝流程示意簡圖； 圖2是本發(fā)明灌注噴涂發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖3是本發(fā)明另一種自動連續(xù)生產(chǎn)線的工藝流程示意簡圖； 圖4是本發(fā)明第三種自動連續(xù)生產(chǎn)線的工藝流程示意簡圖。
下面將通過實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述的實例僅僅是本發(fā)明其中例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實施例方式實施例1
由圖1-2所示，圖中的1為下層金屬板材開卷機(jī)，2為上層金屬板材開卷機(jī)，3為上層金屬板材壓型機(jī)，而4為下層金屬板材壓型機(jī)，5為上層金屬板材和下層金屬板材加溫裝置，6 為帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)A，7為帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)B，8為帶有熱風(fēng)循環(huán)雙履帶式層壓輸送機(jī)的發(fā)泡成型機(jī)，9為切割機(jī)，10為輥架。圖2是本發(fā)明的灌注噴涂發(fā)泡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖，包括阻燃劑與聚醚混合的預(yù)混罐11，通過供料泵22將預(yù)混罐11中的阻燃劑與聚醚混合物泵入灌注機(jī)A中；圖2中的13 為異氰酸酯原料桶，該原料桶13中的異氰酸酯通過供料泵12泵入灌注機(jī)B中；當(dāng)連續(xù)持產(chǎn)時，灌注機(jī)A與灌注機(jī)B內(nèi)的原料將分別通過計量泵21及計量泵20按工藝要求泵入水平橫向擺動式噴頭17后部的帶有攪拌器的混合腔16中，經(jīng)充分混合后由水平橫向擺動式噴頭17噴射到成型后的下板材18上。另外，在混合腔16上還分別連通帶有閥門的清洗液管路14及壓縮空氣管路15，圖2中的19為噴頭水平搖擺裝置。其具體的生產(chǎn)方法為生產(chǎn)時先啟動開卷機(jī)電源，同時啟動下層金屬板材開卷機(jī) 1及上層金屬板材開卷機(jī)2，金屬板材經(jīng)壓型機(jī)3成型后進(jìn)入板材加溫裝置5內(nèi)加溫，溫度范圍控制在30-38°C ；然后，將帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)A中混勻的阻燃劑與聚醚混合物及帶有攪拌器的灌注機(jī)B中的異氰酸酯泵入噴槍后部的帶有攪拌裝置的混合腔中，經(jīng)充分混合后由水平橫向擺動式噴頭噴射到成型后的下板材上，再進(jìn)入成型機(jī)中發(fā)泡成型，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時間為1-2分鐘；最后再根據(jù)防火保溫板的尺寸要求通過時間繼電器控制切割機(jī)進(jìn)行切割后即為本發(fā)明的防火保溫板成品；
混合腔內(nèi)的攪拌裝置為狼牙棒式攪拌裝置，所述狼牙棒式攪拌裝置上的攪拌齒為同向帶有5-25度傾斜角的條狀攪拌齒；灌注機(jī)A與灌注機(jī)B進(jìn)入混合腔的入口直徑為3-9cm。所述聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 7 1. 1份，阻燃劑0. 32 0. 6份；所述的阻燃劑為乙基膦酸二乙酯(DEEP)。具體投入量為先取阻燃劑乙基膦酸二乙酯(DEEP)50千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)灌注機(jī)A中，該灌注機(jī)A內(nèi)的氣壓為0. 8-1. 5kap, 攪拌至均勻后備用，其攪拌溫度1814°C ；在灌注機(jī)B中加入異氰酸酯(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)100千克攪拌至均勻后備用。該改性聚氨酯硬泡產(chǎn)品經(jīng)檢測其特點如下
1)導(dǎo)熱系數(shù)低[檢測結(jié)果為0.023w/(m. k)]，保溫效果好；
2)Bl級難燃，氧指數(shù)達(dá)33. 4%以上，具有良好的防火性能；
3)產(chǎn)品吸水率低，強(qiáng)度好；
4)產(chǎn)品容重低，重量輕，便于搬運(yùn)和施工，減輕工人勞動強(qiáng)度，現(xiàn)場施工成本低；
5)適于做彩鋼夾芯板、墻體保溫等；
6)表觀密度；45 60kg/m3 ；
7)隔聲量20 40DB ；
8)對人體無危害，節(jié)能環(huán)保。
實施例2
由圖1-2所示，該社例的結(jié)構(gòu)(包括圖2部分)則與實施例完全1相同，故省略相關(guān)的結(jié)構(gòu)及具體的生產(chǎn)方法。具體投入量為先取阻燃劑TDCPP 45千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)灌注機(jī)A中，該灌注機(jī)A內(nèi)的氣壓為0. 8-1.證即，攪拌至均勻， 其攪拌溫度18-M°C，在灌注機(jī)B中加入異氰酸酯(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)104 千克攪拌至均勻后備用。將上述混勻的物料能過噴頭采用擺動掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫板成品。該改性聚氨酯硬泡產(chǎn)品經(jīng)檢測其特點與前述相本相同，故省略之。實施例3
由圖3所示，圖中的25為防火玻璃纖維鋁箔布M的滾筒式放料裝置，該防火玻璃纖維鋁箔布M作為形成聚氨酯泡沫板的上板；另外，圖中的23為防火玻璃纖維鋁箔布M運(yùn)行導(dǎo)向輪。其它結(jié)構(gòu)(包括圖2部分)則與實施例1相同，故省略相關(guān)的結(jié)構(gòu)及具體的生產(chǎn)方法。具體投入量為先取阻燃劑丙基膦酸二甲酯(專利申請?zhí)?01010010147.0) 36 千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)灌注機(jī)A中，該灌注機(jī)A內(nèi)的氣壓為0. 8-1.證即，攪拌至均勻，其攪拌溫度18-M°C，在灌注機(jī)B中加入異氰酸酯(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)80千克攪拌至均勻后備用；將上述混勻的物料能過噴頭采用擺動掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時間為 1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。該改性聚氨酯軟泡產(chǎn)品經(jīng)檢測其特點如下
1)導(dǎo)熱系數(shù)低[檢測結(jié)果為0.025w/(m. k)]，保溫效果好；
2)Bl級難燃，氧指數(shù)達(dá)34%以上，具有良好的防火性能；
3)產(chǎn)品容重低，重量輕，便于搬運(yùn)和施工，減輕工人勞動強(qiáng)度，現(xiàn)場施工成本低；
4)適于做彩鋼夾芯板、家具墊材等；
5)表觀密度；25 35kg/m3 ；
6)隔聲量20 40DB ；
7)對人體無危害，節(jié)能環(huán)保。實施例4
由圖4所示，圖中的27防火玻璃纖維鋁箔布28的滾筒式放料裝置，該防火玻璃纖維鋁箔布27作為形成聚氨酯泡沫板的下板；而25為防火玻璃纖維鋁箔布M的滾筒式放料裝置，該防火玻璃纖維鋁箔布M作為形成聚氨酯泡沫板的上板；圖中的26為用于剪切聚氨酯泡沫發(fā)泡成型過程中脹出邊沿部分的修邊機(jī)。另外，圖中的23為防火玻璃纖維鋁箔布M 運(yùn)行導(dǎo)向輪。該社例的結(jié)構(gòu)(包括圖2部分)則與實施例完全1相同，故省略相關(guān)的結(jié)構(gòu)及具體的生產(chǎn)方法。具體投入量為先取阻燃劑TCEP 40千克加入到內(nèi)裝100千克的聚醚(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)灌注機(jī)A中，該灌注機(jī)A內(nèi)的氣壓為0. 8-1.證即，攪拌至均勻， 其攪拌溫度18-M°C，在灌注機(jī)B中加入異氰酸酯(北京市中萬盛聚氨酯有限公司出品)85千克攪拌至均勻后備用，將上述混勻的物料能過噴頭采用擺動掃描噴射式噴射物料到發(fā)泡模具中發(fā)泡，發(fā)泡溫度為35-40°C，發(fā)泡時間為1-2分鐘，即為聚氨酯泡沫成品。
該改性聚氨酯軟泡產(chǎn)品經(jīng)檢測其特點與前實施例3所述相同，故省略之。
權(quán)利要求
1.一種改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，它包括有金屬板材開卷機(jī)、板材壓型機(jī)、攪拌設(shè)備、灌注機(jī)、擺動式噴涂槍、成型機(jī)、切割機(jī)，其生產(chǎn)工藝方法為生產(chǎn)時先啟動開卷機(jī)電源，開卷機(jī)上板材為金屬板材或防火玻璃纖維鋁箔布、下板材為金屬板材，金屬板材經(jīng)壓型機(jī)成型后進(jìn)入板材加溫裝置加溫，溫度范圍是30-38°C ；然后，將帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)A中混勻的阻燃劑與聚醚混合物及帶有攪拌設(shè)備的灌注機(jī)B中的異氰酸酯泵入噴槍后部的帶有攪拌裝置的混合腔中，經(jīng)充分混合后由擺動式噴涂槍噴射到成型后的下板材上，再進(jìn)入帶有熱風(fēng)循環(huán)雙履帶式層壓輸送機(jī)的發(fā)泡成型機(jī)中發(fā)泡成型，發(fā)泡溫度為 35-40°C，發(fā)泡時間為1-2分鐘；最后再根據(jù)防火保溫板的尺寸要求到切割機(jī)切割后即為成品 ；所述聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 7 1. 1份， 阻燃劑0. 32 0. 6份；所述的阻燃劑為丙基膦酸二甲酯，阻燃劑TCEP，阻燃劑TDCPP或乙基膦酸二乙酯(DEEP)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是所述的聚氨酯泡沫由下述的成份及重量份數(shù)組成聚醚1份，異氰酸酯0. 8 1. 0份，阻燃劑:0· 45 0. 5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是切割機(jī)切割防火保溫板的尺寸是通過時間繼電器控制的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是灌注機(jī)A 和灌注機(jī)B內(nèi)的氣壓為0. 8-1. ^ap。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是聚氨酯是通過噴槍噴入到下板材與上板材之間形成的發(fā)泡模具中發(fā)泡的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是所述的噴頭為擺動掃描噴射式噴頭或設(shè)置多個噴射口的均勻噴射物料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是混合腔內(nèi)的攪拌裝置為狼牙棒式攪拌裝置，所述狼牙棒式攪拌裝置上的攪拌齒為帶有5-25度傾斜角的條狀攪拌齒。
8.據(jù)權(quán)利要求1或7所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是混合腔的入口直徑為3-9cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是所述的下板材或為防火玻璃纖維鋁箔布。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其特征是在發(fā)泡成型機(jī)的后端還設(shè)置有用于剪切聚氨酯泡沫發(fā)泡成型過程中脹出邊沿部分的修邊機(jī)。
全文摘要
一種改性防火保溫聚氨酯泡沫板的生產(chǎn)方法，其要點是先啟動開卷機(jī)，開卷機(jī)上板為金屬板或玻璃纖維鋁箔布、下板為金屬板或鋁箔布，金屬板經(jīng)壓型機(jī)成型后進(jìn)入加溫裝置加溫，溫度范圍是30-38℃；然后，將灌注機(jī)A中混勻的阻燃劑與聚醚混合物及灌注機(jī)B中的異氰酸酯泵入噴槍后部的帶有攪拌裝置的混合腔中，經(jīng)充分混合后由噴頭噴射到成型后的下板上，再進(jìn)入成型機(jī)中發(fā)泡成型，發(fā)泡溫度為35-40℃，發(fā)泡時間為1-2分鐘；最后由切割機(jī)切割后即為成品。本發(fā)明是在傳統(tǒng)聚氨酯泡沫中加入具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的阻燃劑化合物，使聚氨酯泡沫大大地提高了阻燃性和耐熱性，同時，極大地降低了泡沫釋放煙霧的毒性，具有低碳、低煙、低毒、B1級難燃等性能。
文檔編號C08G18/48GK102320100SQ20111016340
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者官木喜 申請人:官木喜