专利名称：硬质聚氨酯泡沫文化石及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于室内外装饰用的文化石及其生产方法。
背景技术：
文化石是指用于室内外装饰用的板材，分为天然文化石或人造文 化石。天然文化石是开采于自然界的石材，其中的板岩、砂岩、石英 石，经过加工，成为一种装饰建材。天然文化石虽然色彩纹理最自然， 但由于材质所限， 一般重量较大，且生产成本较高，应用范围有限。 人造文化石一般采用硅钙、石膏等材料制成的，它模仿天然石材的外 形纹理，具有质地轻、不霉、不燃、便于安装等特点。但是目前市场 上人造文化石的保温性能不够好，与砌块、砖石等材料的黏结性不好， 易剥落，使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种黏结性能 好、耐老化、材料轻便、耐腐蚀的硬质聚氨酯泡沬文化石及其生产方 法。
本发明采用的技术方案如下
一种硬质聚氨酯泡沫文化石，其特征是文化石的材质为硬质聚氨 酯泡沫，文化石的外表面为与天然石料相同的色彩及形状，其用于施 工的内表面经过刨边处理。
上述硬质聚氨酯泡沫文化石可以采用如下生产方法制得
(1) 采用天然真石为模版制作模种翻制模具，使产品外观看起来
最像真实的石头；
(2) 将聚醚、辅助小分子、硅油、催化剂和发泡剂混合成组合料 后静置消泡；(3)将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料进行升温或降温，控 制物料温度保持在20-25°C;
(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55 °C，加热的目的是控制产品质量，硬质聚氨酯反应时对接触到的东西 温度有一定的要求，不同的模具温度做出的产品表皮和产品的硬度强 度不同；
(6) 将模具模腔内均匀涂上脱模剂后吹干；
(7) 将定好量的物料浇注到模具内后将模具闭合；此时调节物料 的量有两种方式， 一种是调整组合料与聚合MDI的比例(通过改变此 两者的流量阀的转速来实现)，此种调节可以略微调节产品的表面硬 度，便调整范围较小， 一般组合料与聚合MDI的比例为组合料聚合 MDI=1: 1 1: 1.1。第二种调节方式是调整浇注到模具内的混合料的 重量，两种料由储存罐中经管道由计量泵泵到机器前部的浇注头中， 并由浇注头中的旋转片进行搅拌将两种料进行混合，混合后的料从浇 注头进入到模具内，由于模腔中的容积量是固定的，而浇注的物料量 可以调节，不同重量的料加到固定容积量的模具内发泡后均充满整个 模腔，但密度和硬度却不相同；
(8) 等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；
(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；
(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾
干；
(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；
(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。
上述步聚(2)中混合料的各组分重量比加入量为聚醚80 90%、 辅助小分子0. 5 3%、硅油1. 5 2. 5%、催化剂2 5%和发泡剂3 10%， 各组份之和为100%。各组分的加入量优选为聚醚85. 5%,辅助小分子 1. 5%，硅油2%，催化剂3%，发泡剂8%。所述催化剂优选为三乙烯二胺。
所述发泡剂优选为141B/水。141B为一氟二氯乙烷(HCFC-141B)简 称，该发泡剂为141B和水共同作用，比例根据工艺环境进行微调，一 般为141B:水二2: 1 4: 1。
所述辅助小分子为小分子聚醚、N乙酯胺(如一乙醇胺、二乙醇胺或 三乙醇胺)或小分子二元醇类中的一种或它们的任意混合。
本发明中的聚合MDI是二苯基甲垸二异氰酸酯(纯MDI)与多苯基 多亚甲基多异氰酸酯的混合物，市场上常见的品牌有巴斯夫、拜耳、 陶氏和烟台万华等。
本发明的有益效果有
1) 导热系数低，保温隔热效果好
聚氨酯文化石闭孔率高，当硬质聚氨酯泡沫密度为35 40kg/m3时， 导热系数仅为0.018 0.023W/ (m*K)，在目前所有保温材料中导热系 数最低，其热工性能优越。
2) 黏结性能好
聚氨酯文化石与砌块、砖石等各种材料均能牢固黏结，其黏结强度 大于其自身的抗拉强度。
3) 防水性能好
本发明文化石采用的硬质聚氨酯泡沬材质属憎水材料，吸水率低， 抗水蒸气性好，闭孔率达95%以上，是结构致密的微孔泡沫材料，不 易透水，施工连续，整体性能好，防水效果好，且不会因吸潮而增大 导热系数，防水性能可靠。
4) 耐老化、化学稳定性好
本发明文化石耐老化性能较好，化学性能稳定；低温-5(TC不脆裂， 高温+150。C不流淌，不粘连，可正常使用；耐弱酸、弱碱等化学物质 的侵蚀，使用寿命长。同时，硬质聚氨酯泡沫在阻燃剂的作用下，可 达到国家阻燃标准B2级，燃烧中不出现融熔物质滴落现象。
5) 材料轻便，成型后的产品密度为160 300kg/m3，黏结在产品表 面后建筑自重增加不多，不影响建筑的使用安全性。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地说明 实施例1:
(1) 采用天然真石板材为模版制作模种翻制模具；
(2) 将80Kg聚醚、3Kg—乙醇胺、2. 5Kg硅油、5Kg三乙烯二胺 和9. 5Kgl41B与水的混合物混合成组合料后静置消泡，其中141B与水 的混合质量比例为2: 1。
(3) 将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料进行升温或降温，控 制物料温度保持在20-25 °C;发泡机采用市场上购买的型号为 PU20F-Y4发泡机，物料加入发泡机储存罐后的出料量由机器前部的流 量转速阀控制。
(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55 °C;模具可以是使用制作时在模具内部安装U型水管的模具，U型水 管连接到如锅炉等加热装置上，通入热水，用热水循环的方式对模具 进行加热。
(6) 将模具模腔内均匀涂上腊性脱模剂后吹干，腊性脱模剂选用 市场上购买的通用性产品即可；
(7) 根据产品的实际需要，调节组合料与聚合MDI的比例为组合 料聚合MDI二1: 1 1: 1.1，并将定好量的物料浇注到模具内后将模 具闭合；(8)等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；
(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；
(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾
干；
(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；
(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。使用于室内的文化石可以使用环保型油漆， 室外文化石喷涂耐侯型油漆。
实施例2:(1) 采用天然真石板材为模版制作模种翻制模具；
(2) 将90Kg聚醚、0. 5Kg小分子聚醚、1.5Kg硅油、2Kg三乙烯 二胺和6Kg发泡剂混合成组合料后静置消泡。发泡剂为141B与水的混 合物，它们的质量混合比为3: 1。
(3) 将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料进行升温或降温，控 制物料温度保持在20-25 °C;发泡机采用市场上购买的型号为 PU20F-Y4发泡机，物料加入发泡机储存罐后的出料量由机器前部的流 量转速阀控制。
(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55 °C;模具可以是使用制作时在模具内部安装U型水管的模具，U型水 管连接到如锅炉等加热装置上，通入热水，用热水循环的方式对模具 进行加热。
(6) 将模具模腔内均匀涂上腊性脱模剂后吹干，腊性脱模剂选用 市场上购买的通用性产品即可；
(7) 根据产品的实际需要，调节组合料与聚合MDI的比例为组合 料聚合MDI二1: 1 1: 1.1，并将定好量的物料浇注到模具内后将模 具闭合；(8)等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；
(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；
(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾
干；
(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；
(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。使用于室内的文化石可以使用环保型油漆， 室外文化石喷涂耐侯型油漆。
实施例3:
(1) 采用天然真石板材为模版制作模种翻制模具；
(2) 将85. 5Kg聚醚、1.5Kg二乙醇胺、2Kg硅油、3Kg三乙烯二 胺和8Kg发泡剂混合成组合料后静置消泡，其中辅助小分子采用市购
8产品，发泡剂为141B与水的混合物，它们的质量混合比例为4: 1。
(3)将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料进行升温或降温，控 制物料温度保持在20-25 °C;发泡机采用市场上购买的型号为 PU20F-Y4发泡机，物料加入发泡机储存罐后的出料量由机器前部的流 量转速阀控制。
(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55 'C;模具可以是使用制作时在模具内部安装U型水管的模具，U型水 管连接到如锅炉等加热装置上，通入热水，用热水循环的方式对模具 进行加热。
(6) 将模具模腔内均匀涂上腊性脱模剂后吹干，腊性脱模剂选用 市场上购买的通用性产品即可；
(7) 根据产品的实际需要，调节组合料与聚合MDI的比例为组合 料聚合MDI^: 1 1: 1.1，并将定好量的物料浇注到模具内后将模 具闭合；(8)等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；
(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；
(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾
干；
(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；
(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。使用于室内的文化石可以使用环保型油漆， 室外文化石喷涂耐侯型油漆。
实施例4:
(1) 采用天然真石板材为模版制作模种翻制模具；
(2) 将88，Kg聚醚、2Kg辅助小分子、2. 2Kg硅油、4Kg三乙烯二 胺和3Kg发泡剂混合成组合料后静置消泡，其中辅助小分子和发泡剂 均采用市场购买的现有产品。
(3) 将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料进行升温或降温，控制物料温度保持在20-25°C;发泡机采用市场上购买的型号为 PU20F-Y4发泡机，物料加入发泡机储存罐后的出料量由机器前部的流 量转速阀控制。
(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55 °C;模具可以是使用制作时在模具内部安装U型水管的模具，U型水 管连接到如锅炉等加热装置上，通入热水，用热水循环的方式对模具 进行加热。
(6) 将模具模腔内均匀涂上腊性脱模剂后吹干，腊性脱模剂选用
市场上购买的通用性产品即可；
(7) 根据产品的实际需要，调节组合料与聚合MDI的比例为组合 料聚合MDI-1: 1 1: 1.1，并将定好量的物料浇注到模具内后将模 具闭合；(8)等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；
(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；
(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾
千；
(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；
(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。使用于室内的文化石可以使用环保型油漆， 室外文化石喷涂耐侯型油漆。
实施例5:
(1) 采用天然真石板材为模版制作模种翻制模具；
(2) 将82. 7Kg聚醚、1Kg三乙醇胺、1.8Kg硅油、4. 5Kg三乙烯 二胺和10Kg发泡剂混合成组合料后静置消泡，其中发泡剂采用一氟二 氯乙垸与水的混合物，它们的质量混合比例为3: 1。
(3) 将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料迸行升温或降温，控 制物料温度保持在20-25 °C;发泡机采用市场上购买的型号为 PU20F-Y4发泡机，物料加入发泡机储存罐后的出料量由机器前部的流 量转速阀控制。(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55 °C;模具可以是使用制作时在模具内部安装U型水管的模具，U型水 管连接到如锅炉等加热装置上，通入热水，用热水循环的方式对模具 进行加热。
(6) 将模具模腔内均匀涂上腊性脱模剂后吹干，腊性脱模剂选用 市场上购买的通用性产品即可；
(7) 根据产品的实际需要，调节组合料与聚合MDI的比例为组合
料聚合MDI二1: 1 1: 1.1，并将定好量的物料浇注到模具内后将模 具闭合；(8)等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；
(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；
(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾
干；
(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；
(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。使用于室内的文化石可以使用环保型油漆， 室外文化石喷涂耐侯型油漆。
本发明涉及的其它未说明部分与现有技术相同。
权利要求
1、一种硬质聚氨酯泡沫文化石，其特征是文化石的材质为硬质聚氨酯泡沫，文化石的外表面为与天然石料相同的色彩及形状，其用于施工的内表面经过刨边处理。
2、 一种硬质聚氨酯泡沫文化石的生产方法，其生产步聚如下(1) 采用天然真石为模版制作模种翻制模具；(2) 将聚醚、辅助小分子、硅油、催化剂和发泡剂混合成组合料 后静置消泡；(3) 将上述混合后的组合料与聚合MDI分别加入发泡机的两储存 罐中，并根据环境温度选择对两储存罐中的物料进行升温或降温，控 制物料温度保持在20-25'C;(5) 将步聚(1)做好的模具温度升温，控制模具温度在45-55。C;(6) 将模具模腔内均匀涂上脱模剂后吹干；(7) 将定好量的物料浇注到模具内后将模具闭合；(8) 等物料固化反应完全后打开模具将制作好的文化石取出；(9) 对成型后的文化石去除多余的边角料；(10) 将去边后的文化石进行清洗，去除表面残留的脱模剂后晾干；(11) 将晾干后的文化石用于施工用的面的自结皮去除；(12) 选用相应的油漆或涂料在上一步聚得到的文化石上进行喷 漆或彩绘，即得所需产品。
3、 根据权利要求2所述的硬质聚氨酯泡沫文化石生产方法，其特 征是步聚(2)中混合料的各组分重量比加入量为聚醚80 90%、辅助 小分子0. 5 3%、硅油1. 5 2. 5%、催化剂2 5%和发泡剂3 10%，各 组份之和为100%。
4、 根据权利要求3所述的硬质聚氨酯泡沫文化石生产方法，其特 征是所述各组分的加入量为聚醚85.5%，辅助小分子1.5%，硅油2%，催化剂3%，发泡剂8%。
5、 根据权利要求2或3所述的硬质聚氨酯泡沫文化石生产方法， 其特征是所述催化剂为三乙烯二胺。
6、 根据权利要求2或3所述的硬质聚氨酯泡沫文化石生产方法， 其特征是所述发泡剂为141B/水。
7、 根据权利要求2或3所述的硬质聚氨酯泡沫文化石生产方法， 其特征是所述辅助小分子为小分子聚醚、N乙醇胺或小分子二元醇类中 的一种或它们的任意混合。
全文摘要
本发明针对目前文化重量大、成本高或保温性能不够好，与砌块、砖石等材料的黏结性不好，易剥落，使用寿命较短等不足，提供了一种硬质聚氨酯泡沫文化石及其生产方法，通过对文化石原料及生产步聚及工艺条件的改进，得到黏结性好，保温性能好，材料轻便，使用寿命长的硬质聚氨酯泡沫产品，适合各种环境下的室内外装修使用。
文档编号E04F13/18GK101649674SQ20091003467
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者冷志顺, 刘宝军 申请人:冷志顺