阅读说明：本技术 复合夹心彩钢板 (composite sandwich color steel plate ) 是由 汪贵松 钟伟峰 刘传刚 吴龙龙 于 2019-09-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供了复合夹心彩钢板,其防火性能好。其包括聚氨酯芯材和位于所述聚氨酯芯材外侧的彩钢板基材,所述聚氨酯芯材和所述彩钢板基材之间设有陶瓷纤维板。另外,还设有波浪形的气凝胶板以及在聚氨酯芯材中间开有弧形孔能够提高抗冲击能力和隔音性能；而且在制备聚氨酯芯材时,通过添加原位聚合二乙基次磷酸铝包覆可膨胀石墨作为阻燃剂,能够大幅提高芯材的防火性能,从而进一步提高制得的彩钢板的防火性能。(the invention provides a composite sandwich color steel plate which is good in fireproof performance. The color steel plate comprises a polyurethane core material and a color steel plate base material positioned on the outer side of the polyurethane core material, wherein a ceramic fiber plate is arranged between the polyurethane core material and the color steel plate base material. In addition, the corrugated aerogel plate is arranged, and the arc-shaped hole is formed in the middle of the polyurethane core material, so that the impact resistance and the sound insulation performance can be improved; and when the polyurethane core material is prepared, the in-situ polymerization diethyl aluminum hypophosphite coated expandable graphite is added to serve as a flame retardant, so that the fireproof performance of the core material can be greatly improved, and the fireproof performance of the prepared color steel plate is further improved.)

复合夹心彩钢板

技术领域

本发明涉及彩钢板技术领域，具体为复合夹心彩钢板。

背景技术

随着科技的进步、人们环保意识的增强，彩钢板在各行各业的应用越来越受到推崇。其中，以硬质聚氨酯泡沫塑料为芯材的彩钢板最具有代表性。这种彩钢板与其他彩钢板相比，其保温隔热性能更好；但是，由于芯材为硬质聚氨酯泡沫塑料，所以极易燃烧，耐火等级极低，无法应用于一些防火等级比较高的领域。

发明内容

针对传统彩钢板阻燃性差的问题，本发明提供了复合夹心彩钢板，其防火性能好。

其技术方案是这样的：复合夹心彩钢板，其包括聚氨酯芯材和位于所述聚氨酯芯材外侧的彩钢板基材，其特征在于：所述聚氨酯芯材和所述彩钢板基材之间设有陶瓷纤维板。

其进一步特征在于：

在制备所述聚氨酯芯材时，向所述聚氨酯芯材中添加原位聚合二乙基次磷酸铝包覆可膨胀石墨作为阻燃剂；

所述聚氨酯芯材的具体制备步骤为：按照重量份数计，a、每100份的聚醚多元醇加入稳定剂3～5份、水0.5～1.5份和胺类催化剂1～4份，在1000～1200rpm下搅拌2～3min使之分散均匀；b、向a中的混合物中加入发泡剂10～15份、锡类催化剂0.2～0.5份和作为阻燃剂的原位聚合二乙基次磷酸铝包覆的可膨胀石墨20～30份，在1000～1200rpm下搅拌2～3min使之分散均匀；c、再向b中的混合物中加入120～140份的聚氨酯黑料，在1000～1200rpm下搅拌15～20s后，再将混合物倒入到模具中，待反应和固化完全后，按照所需尺寸要求裁制出相应的聚氨酯泡沫芯材板；

将聚氨酯芯材浸渍在酚醛树脂溶液中，然后烘干形成酚醛树脂层；

将浸渍酚醛树脂后的聚氨酯芯材再浸泡在金属有机骨架材料Co-ZIF的乙醇悬浊液中，然后烘干形成沸石咪唑酯骨架结构材料层；

所述陶瓷纤维板和所述聚氨酯芯材之间还设有波浪形的气凝胶板；

所述气凝胶板为二氧化硅气凝胶板；

所述聚氨酯芯材中间开设有弧形孔

所述彩钢板基材外部还设有防腐层；

所述防腐层外部还设有防火层。

采用了这样的结构后，通过在彩钢板基材和聚氨酯芯材之间增设一层陶瓷纤维板能够增加制得的彩钢板的防火性能，另外，波浪形的气凝胶板的设置同时在聚氨酯芯材中间开有弧形孔能够提高抗冲击能力和隔音性能；更进一步的，在制备聚氨酯芯材时，通过添加原位聚合二乙基次磷酸铝包覆可膨胀石墨作为阻燃剂，能够大幅提高芯材的防火性能，从而进一步提高制得的彩钢板的防火性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为芯材外表面的酚醛树脂层和沸石咪唑酯骨架结构材料层结构示意图；

图3为弧形孔内的酚醛树脂层和沸石咪唑酯骨架结构材料层结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的复合夹心彩钢板，其包括聚氨酯芯材1和位于聚氨酯芯材1外侧的彩钢板基材2，彩钢板基材2可以采用冷轧基板、热镀锌基板和电镀锌基板中的一种，聚氨酯芯材1和彩钢板基材2之间设有陶瓷纤维板3，另外在陶瓷纤维板3和聚氨酯芯材1之间还设有2至5毫米厚的波浪形的二氧化硅气凝胶板4，同时聚氨酯芯材1中间通过模具成型有弧形孔5，使聚氨酯芯材1构成拱形结构，另外在彩钢板基材2外表面还设有一层防腐层6来提高防腐能力，在防腐层外表面还设有一层防火层7来进一步提高防火能力。

通过在彩钢板基材2和聚氨酯芯材1之间增设一层陶瓷纤维板3，陶瓷纤维板3采用的是具有高耐温性能，低导热系数的陶瓷纤维棉和无机结合剂经真空成型制成，最高耐温等级达1400℃，导热系数≦0.019W/(m•k)，陶瓷纤维板与传统的隔热材料相比，具有板面平整、容重、厚度均匀一致、低导热、低收缩、卓越的耐高温性能、抗热震、抗化学侵蚀等优点，能够有效增加制得的彩钢板的防火性能。

而采用波浪形的二氧化硅气凝胶板4和带有弧形孔5的聚氨酯芯材1能够提高抗冲击能力增加防震性能，同时还能提高彩钢板的隔音性能，而且气凝胶还具有良好的隔热性能，芯材开孔还有助于节省原料。

防腐层6通过将防腐涂料涂覆在彩钢板基材2外表面形成，其可以为氟碳漆，在防腐层6凝固后，再在其外表面涂覆一层防火涂料形成防火层7，其可以为廊坊贯之防火材料有限公司生产的NCB超薄型钢结构防火涂料。

另外，聚氨酯芯材的具体制备步骤为：按照重量份数计，a、每100份的聚醚多元醇4110加入稳定剂甲基硅油3～5份、去离子水0.5～1.5份和胺类催化剂A-33 1～4份，在1000～1200rpm下搅拌2～3min使之分散均匀；

b、向a中的混合物中加入物理发泡剂141-b 10～15份、锡类催化剂T12 0.2～0.5份和作为阻燃剂的原位聚合二乙基次磷酸铝包覆的可膨胀石墨20～30份，在1000～1200rpm下搅拌2～3min使之分散均匀；

c、再向b中的混合物中加入120～140份的聚氨酯黑料粗MDI，在1000～1200rpm下搅拌15～20s后，再将混合物迅速倒入到模具中，待反应完全后，按照所需尺寸要求裁制出相应的聚氨酯泡沫芯材板。

通过向聚氨酯芯材中添加原位聚合二乙基次磷酸铝包覆可膨胀石墨作为阻燃剂，与其他类型的阻燃剂相比，可膨胀石墨对硬质聚氨酯泡沫板拥有更好的阻燃效果；但是将可膨胀石墨作为单一的阻燃剂添加到硬质聚氨酯泡沫中，随着阻燃剂份数增加，硬质聚氨酯泡沫板的力学性能会逐渐变差。当采用有机物原位聚合的二乙基次磷酸铝对可膨胀石墨进行包覆处理后，可以使得可膨胀石墨在硬质聚氨酯泡沫板中相容性更好，分散性更好，从而使得阻燃处理后的硬质聚氨酯泡沫板力学性能不会变差甚至达到提高。与此同时，二乙基次磷酸铝本身也是一种高效的阻燃剂，所以采用原位聚合二乙基次磷酸铝包覆可膨胀石墨作为阻燃剂来阻燃处理硬质聚氨酯泡沫板会使得其防火性能达到进一步提升。

原位聚合的二乙基次磷酸铝分子量比二乙基次磷酸铝高很多，含磷含铝量也高很多，所以阻燃效果会好多，聚合后的二乙基次磷酸铝与单独的二乙基次磷酸铝相比在聚合物中的相融性会更好。虽然单独采用膨胀石墨可以提高泡沫的阻燃性能，但是由于膨胀石墨是粒径较大的无机物，与泡沫的相容性较差，会破坏泡沫的孔结构，进而导致泡沫的力学性能出现大幅度下降。通过用原位聚合二乙基次磷酸铝包覆膨胀石墨，可以取二者之优点相结合，会提高膨胀石墨在泡沫中相容性与分散均匀性，从而对泡沫的泡孔破坏较小，所以采用这种阻燃剂不仅能够提高防火性能还能够提高力学性能。

彩钢板的制作过程为：先在制备硬质聚氨酯泡沫时将阻燃剂原位聚合二乙基次磷酸铝包覆可膨胀石墨加入其中，待到硬质聚氨酯泡沫固化成型后，按照所需要的尺寸，裁制出相应的硬质聚氨酯泡沫板材以后续待用。再在阻燃聚氨酯泡沫芯材1的上下表面均粘接波浪形的2-5mm厚的气凝胶板，在气凝胶另一面粘接陶瓷纤维板3，最后再在陶瓷纤维板3的外表面分别粘接彩钢板基材2，再通过使用紧固夹将上下两块彩钢板基材水平放置，并施加一定的压力，静置一段时间后，待粘结剂固化，该彩钢板的制作过程结束，制备过程简单方便。最终制得的彩钢复合板的厚度为50～100mm，导热系数≦0.018W/(m•k)，最高使用温度可达1200℃。

另外，如图2、图3所示通过上述步骤制得的聚氨酯芯材浸渍在酚醛树脂溶液中3至4次，然后烘干在芯材外表面和弧形孔5内表面形成酚醛树脂层8，再将浸渍酚醛树脂后的聚氨酯芯材再浸泡在金属有机骨架材料Co-ZIF（ZIF-67）的乙醇悬浊液中三至四次，然后烘干在芯材外表面和弧形孔5内表面形成沸石咪唑酯骨架结构材料层9。实际制作时，这两层仅仅只是通过浸渍或者浸泡残留在外表面或者弧形孔5内的一层膜，厚度均为纳米级，难以用肉眼进行观察；将聚氨酯泡沫芯材浸渍酚醛树脂溶液后能够进一步提高聚氨酯泡沫芯材的防火性能，同时也为后期附着Co-ZIF提供了基板。附着Co-ZIF能够提高聚氨酯泡沫芯材的耐热稳定性，同时Co-ZIF本身也是一种阻燃剂，分解产生的钴的金属氧化物，可以促进聚合物成碳，达到更好的防火性能。聚氨酯芯材与酚醛树脂溶液，酚醛树脂和Co-ZIF之间都是通过静电作用连接的。Co-ZIF是由二价钴金属盐和咪唑或其衍生物在有机溶剂中反应生成的一种具有类沸石骨架结构金属有机骨架材料。其具有高热稳定性和化学稳定性以及功能的可调性。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。