玻璃纤维复合防火层压板

摘要

本发明涉及玻璃纤维复合防火层压板，由玻璃纤维薄毡在浸渍树脂浆料后，经高温烘干、压合形成的复合有固化涂层的玻璃纤维薄毡；所述的树脂浆料的配方为苯酚10.5%-12.5%，甲醛12.5%-15.5%，乙醇10%-13%，氨水0.3%-1%，烧碱0.5%-1%，碳酸钙或氧化钙46%-54%，氢氧化铝或氧化铝5%-8%，柔软剂4%-5%。本发明将玻璃纤维和树脂的特性有机结合起来，具有防火、防水性好，强度高、抗腐，隔热、隔音性好等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃纤维复合防火层压板，用于建筑装修领域。

背景技术

目前市场上传统的产品采用木浆纸浸渍树脂，通过高温高压处理后形成的室内装饰表面材料，其具有质轻、防霉、防火、耐热、抗震、易清理的性能被广泛使用，除了实木家具外，各类高档的板式家具都有三聚氰胺板的参与。在中高端的整体衣柜中加入上述室内装饰表面材料可以有效防止作为防腐剂使用的甲醛和脲醛树脂所带来的环境污染问题，另外这种室内装饰表面材料还可替代木制板材、铝塑板等做成镜面、高耐磨、防静电、浮雕、金属等饰面。但是纸质防火板材也存在着一些问题，如防火效果差、防水性能差、质脆、强度低而影响其应用性能。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种玻璃纤维复合防火层压板，采用玻纤浸渍技术和热压成型技术，将玻璃纤维和树脂的特性有机结合起来，具有防火、防水性好，强度高、抗腐，隔热、隔音性好等优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种玻璃纤维复合防火层压板，由玻璃纤维薄毡在浸渍树脂浆料后，经高温烘干、压合形成的复合有固化涂层的玻璃纤维薄毡；所述的树脂浆料的配方为苯酚10.5%-12.5%，甲醛12.5%-15.5%，乙醇10%-13%，氨水0.3%-1%，烧碱0.5%-1%，碳酸钙或氧化钙46%-54%，氢氧化铝或氧化铝5%-8%，柔软剂4%-5%。

作为本发明的进一步改进：所述树脂浆料的制备过程为：

a、取50%-75%的苯酚、甲醛融化后与氨水一起加入反应釜，同时开动搅拌，在15-25min内升温至55-60℃，保持15-25min；

b、 以每15分钟升温10℃的速度升温至70-90℃，在此温度下进行反应；

c、 待反应釜内溶液出现浑浊后，保持温度在75-85℃，待50-60分钟后加剩余苯酚、甲醛，并加入烧碱；上述物料加入后，在15-20min内升温并控制温度在75-85℃；

d、待反应釜内溶液再次出现浑浊并经20分钟后，观察并反复检测溶液在粘度达到52-67*10^-6㎡/S指标后加入酒精；

e、保持温度在75-85℃，经25-35分钟后冷却到35℃以下，关闭搅拌并下料；

f、在浸渍工艺前，将碳酸钙或氧化钙，氢氧化铝或氧化铝和柔软剂与上述物料混合形成树脂浆料。

作为本发明的优选实施例：所述乙醇浓度在95%以上。

作为本发明的优选实施例：所述氨水为浓氨水。

作为本发明的进一步改进：所述玻璃纤维薄毡中玻璃纤维的直径为6-16um，其中长度为6-10 um的玻璃纤维占25-50%、长度为10-16um的玻璃纤维占50-75%。这样玻璃纤维直径粗细的搭配保证毡面的致密性，防止玻璃纤维薄毡过多的吸收胶水。

作为本发明的进一步改进：一方面为了保证在浸渍过程中的强度，另一方面为了保证成品的强度及减少受温度变化造成的冷热收缩，保持产品的稳定性，所述玻璃纤维薄毡中的玻璃纤维由25-40%的长度为6-12mm的玻璃纤维、60-75%的长度为16-32mm的玻璃纤维搭配而成。

作为本发明的进一步改进：所述树脂浆料的高温烘干具体为：采用前低后高的逐级升温分区烘干固化工艺，温度在100-140℃之间逐级升温。这样可以防止前道过高的温度使树脂提前固化，造成成品中出现缩孔，表面发花现象从而影响产品的质量。

作为本发明的进一步改进：本发明根据不同的厚度设计不同的压合温度、时间、压力及各项参数，具体为：

A:产品厚度为0.5-0.8mm，压合压力为12-13 Mpa，压合温度为100-120℃，热压时间为8-12分钟；

B:产品厚度为0.8-1.2mm，压合压力为13-15 Mpa，压合温度为110-125℃，热压时间为12-20分钟；

C:产品厚度为1.2-2.0mm，压合压力为15-18Mpa，压合温度为115-130℃，热压时间为18-25分钟；

D:产品厚度为2.0-3.0mm，压合压力为18-25Mpa，压合温度为120-135℃，热压时间为22-30分钟；

E:产品厚度为3.0-6.0mm，压合压力为25-35Mpa，压合温度为135-155℃，热压时间为30-40分钟。

本发明的优点在于：

1、 本发明采用玻璃纤维薄毡作为基底，节约了木材资源，且能回收利用，利于环保。

2、 本发明采用玻璃纤维薄毡作为基底，浸渍树脂浆料后，经高温高压成型，与有机纤维相比具有耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好，抗拉强度高，电绝缘性好等特点。

3、 本发明既具有有机板材的柔韧性，可再加工性，又具有无机板材的防火、耐水性，而且强度高于任何一种装饰板材，是新型建筑节能的理想材料。

4、 本发明玻璃纤维复合防火层压板采用无纸化贴面，增强了耐火性能及保温性能，其防火性能远优于纸质装饰板、木质板等材料，可广泛应用于需要防潮、防霉、防火和高强度的地方，如在内墙、天花板、外墙、屋顶使用，尤其适合于卫生间、厨房、大型综合超市、公共娱乐场所等防火要求特别高的场合使用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，玻璃纤维复合防火层压板的制备：

玻璃纤维薄毡的制备：以玻璃纤维为原料，优选直径6um、长度为8mm和直径为14um、长度为25mm的无碱玻璃纤维按重量比1:2混合，按照成熟工艺制成玻璃纤维薄毡，保证了玻璃纤维毡的致密均匀性及生产效率，测试其克重为80g/㎡，可燃物含量为18%±2%，张力为10kg-20kg，拉伸强度为纵向200N ，横向100N。

配置树脂浆料1000kg，操作如下：秤取苯酚120kg，液态甲醛146kg，高纯度乙醇120kg,浓度为30%的氨水6kg，烧碱8kg，碳酸钙500kg，氧化铝60kg，树脂柔软剂40kg；

取80kg的苯酚、甲醛融化后与氨水一起加入反应釜，同时开动低速搅拌，在18min内升温至56℃，保持18min；再以每15分钟升温10℃的速度升温至80℃，在此温度下物料进行化学反应；

待反应釜内溶液出现浑浊后，保持温度在80℃，待60分钟后加剩余的40kg苯酚和68kg甲醛，并加入烧碱；在18min内升温并控制温度在80℃；

待反应釜内溶液再次出现浑浊并经20分钟后，观察并反复检测溶液在粘度达到55*10^-6㎡/S的指标后加入酒精；保持温度在80℃，经30分钟后冷却到35℃以下，关闭搅拌并下料；将碳酸钙或氧化钙，氢氧化铝或氧化铝和柔软剂与上述下料混合形成树脂浆料。

浸渍工艺：根据不同克重玻纤薄毡及客户要求不同厚度的产品控制浸胶量在规定范围，本实施中80g/㎡的玻璃纤维毡上胶量控制在40-60%，溶剂挥发量控制在3-5%；上胶量的控制保证浸渍过程中胶水在玻璃纤维毡中的均匀性分布以及控制压合后产品的厚度。上胶量过高压合时容易产生溢胶；过低造成产品压合时粘结不牢固。溶剂挥发量的控制保证产品在压制过程中树脂在基材里面的流动性，如果溶剂挥发量偏高，可能导致压合过程中出现起包、分层等现象；如果溶剂挥发量偏低，，则可能造成热压时表面不能很好地润湿而产生纸板分层现象。

烘干工艺：烘干固化过程分为五个区域进行，第一、二区的温度为110℃、120℃，第三、四、五区为120℃、130℃、140℃。

本实施中生产速度为40m/min，其根据玻璃纤维薄毡厚度进行调节，保证浸渍后产品表面树脂均匀固化。

压合工艺：在烘干同时进行压合，根据不同的厚度设计不同的压合温度、时间、压力及各项参数，表1如下：

产品规格压力（Mpa）温度（℃）热压时间（min）保温时间（min）冷却温度0.5-0.8mm12-13100-1208-121535℃以下0.8-1.2mm13-15110-12512-202040℃以下1.2-2.0mm15-18115-13018-252050℃以下2.0-3.0mm18-25120-135303050℃以下3.0-6.0mm25-35135-155404050℃以下

本步骤中热压工艺的压力、温度和热压时间三要素是相互依存、又相互制约的，三个因素对贴面板的影响各不相同。

热压温度主要是对浸渍树脂的化学反应起催化作用，即加速固化，温度高有利于压贴后的脱模，并能缩短热压周期、提高产量，但是过高的温度使树脂来不及均匀流动即固化，造成板面有微小孔隙。板面易反弹且不光滑。

压力可以保证基材之间良好的结合，在适宜的温度和压力作用下，浸渍纸中的树脂熔融、固化后，形成封闭、致密的表面，还可以使基材表面的不平和微小孔隙得以填充。在不影响产品质量的前提下，应尽可能采用低的压力，但过低的压力影响基材与浸渍纸的粘结强度和树脂流动能力。

热压时间的长短取决于浸渍树脂的固化速度和热压温度，时间过长会造成树脂固化过度，失去应有的弹性，容易给产品在加工过程中出现裂纹、翘曲；时间过短，树脂固化不充足，容易产生粘板现象，影响的理化性能，产品的耐用性。

本产品经过浸渍、加热压合后，产品具有普通纸质防火板的性能，经检测，其阻燃等级能达到A级，氧指数达到60，比普通防火板高一个等级。80℃热水浸泡72小时没明显的鼓胀现象，防水性能明显优于纸质板。建筑装修时由于玻璃纤维复合防火层压板的握钉力强，可以直接在板材上钻孔安装而无需像传统防火板那样在墙体上安装骨架，因此施工简单、快捷，提高了施工效率。

实施例2，玻璃纤维复合防火层压板的制备：

玻璃纤维薄毡的制备：以玻璃纤维为原料，优选直径8um、长度为11mm和直径为15um、长度为27mm的无碱玻璃纤维按重量比1:2.5混合，按照成熟工艺制成玻璃纤维薄毡，保证了玻璃纤维毡的致密均匀性及生产效率，测试其克重为110g/㎡，张力为18kg，拉伸强度为纵向210N ，横向120N。

配置树脂浆料1000kg，操作如下：秤取苯酚110kg，液态甲醛130kg，高纯度乙醇110kg,浓度为30%的氨水10kg，烧碱10kg，氧化钙520kg，氢氧化铝70kg，玻璃纤维柔软剂50kg；

取80kg的苯酚、70kg甲醛融化后与氨水一起加入反应釜，同时开动低速搅拌，在20min内升温至58℃，保持22min；再以每15分钟升温10℃的速度升温至85℃，在此温度下物料进行化学反应；

待反应釜内溶液出现浑浊后，保持温度在80℃，待55分钟后加剩余的苯酚和甲醛，并加入烧碱；在16min内升温并控制温度在82℃；

待反应釜内溶液再次出现浑浊并经20分钟后，观察并反复检测溶液在粘度达到60*10^-6㎡/S的指标后加入酒精；保持温度在82℃，经28分钟后冷却到35℃以下，关闭搅拌并下料；将碳酸钙或氧化钙，氢氧化铝或氧化铝和柔软剂与上述下料混合形成树脂浆料。

浸渍工艺：根据不同克重玻纤薄毡及客户要求不同厚度的产品控制浸胶量在规定范围，本实施中110 g/㎡的玻璃纤维毡上胶量控制在50-80%，溶剂挥发量控制在3-5%。

烘干工艺：烘干固化过程分为五个区域进行，第一、二区的温度为110℃、110℃，第三、四、五区为120℃、130℃、140℃。

本实施中生产速度为30m/min，其根据玻璃纤维薄毡厚度进行调节，保证浸渍后产品表面树脂均匀固化。

压合工艺：按照实施例1中的表格，根据不同的厚度选择合适的压合温度、时间、压力及各项参数，在烘干同时进行压合。

本产品经过浸渍、加热压合后成型，最终的产品性能指标测试如下：