彩钢夹芯板是双面金属板和轻质芯材用胶粘剂粘接而成的一种新型建材,具有美观、质量轻、安装快捷、保温隔热、可塑性较强以及强度较高等优点,广泛应用于大型厂房、超市、医院和仓库等建筑场所。

 

    

   彩钢夹芯板具有质量轻, 工地施工容易, 施工周期短, 寿命长, 运输及组装成本低等特点, 因此应用广泛。国内外部分学者已对彩钢夹芯板进行了研究,介绍了彩钢夹芯板的基本材料性能, 通过彩钢夹芯板的受弯承载力模拟试验, 描述了彩钢夹芯板在受弯破坏过程中的变形特点, 分析了其抗弯承载破坏的主要控制因素;林国海[2]等剖析了彩钢夹芯板工业建筑的质量通病和建筑构造缺陷, 介绍了HS-SSP彩钢夹芯板工业建筑节能体系的建筑构造、技术创新点及应用工程实例。部分文献也提到彩钢-聚苯乙烯板的热工性能优劣对建筑的整体节能水平具有重要影响。

    

   夹芯板的芯材主要有聚苯乙烯板(EPS)、聚氨酯泡沫板(PU)、酚醛泡沫板(PF)和岩棉板(RW)等,粘接芯材与夹芯板一般使用双组分聚氨酯胶。酚醛泡沫和岩棉板具有良好的阻燃性,阻燃级别可以达到A级,聚苯乙烯和聚氨酯泡沫板属于可燃泡沫,未经阻燃处理的聚苯乙烯板氧指数一般在16%左右[1] ,未经阻燃处理的聚氨酯泡沫板氧指数在17%左右[2] 。国内外针对聚苯乙烯板和聚氨酯泡沫板的阻燃研究较多[3,4,5,6] ,目前均可以做到B2级或者B1级阻燃,但对粘接芯材与金属板的聚氨酯胶阻燃研究比较少,本研究主要对彩钢夹芯板用聚氨酯胶阻燃性能进行了研究。

 

    

    彩钢夹芯板用聚氨酯胶的阻燃性能研究:

    

    2.1 TCEP含量对胶粘剂黏度的影响

    

    聚氨酯胶A、B组分黏度差太大会导致喷枪混合出现问题,阻燃剂TCEP含量对胶粘剂黏度的影响如表1所示。由表1可知:添加阻燃剂TCEP对A组分黏度的影响较小,这是由于A组分黏度与阻燃剂TCEP的黏度比较接近,因此,阻燃剂TCEP的添加不会导致A组分的黏度出现大幅波动。随着阻燃剂TCEP添加量的增加,A组分的相容性变好,外观由半透明变为透明。

    

    2.2 阻燃剂TCEP含量对阻燃性能的影响

 

    

    根据GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准,B1级氧指数为30以上,B2级氧指数为26以上。图1是阻燃剂TCEP含量对聚氨酯胶阻燃性能的影响,不加阻燃剂TCEP的胶,氧指数为22.4%,属于离火5 s自熄的可燃物,随着阻燃剂TCEP用量的增加,聚氨酯胶的氧指数逐渐增大,但是增加幅度逐渐变小。当A组分中阻燃剂TCEP含量达到20%时,氧指数达到26.5%,达到阻燃的B2级标准。

    

    2.3 阻燃剂TCEP含量对初始反应时间的影响

    

    彩钢夹芯板一般使用连续法生产工艺,胶的反应时间对产品有较大影响。胶的反应速度太快,可能导致彩钢板和芯材接触之前固化,从而影响产品的粘接效果。表2是阻燃剂TCEP添加量对反应时间的影响。由表2可知:添加阻燃剂TCEP对初始反应时间的影响较小,不影响生产施工。

    

    2.4 阻燃剂TCEP含量对胶拉伸剪切强度的影响

    

    由表3可知:添加阻燃剂TCEP之后,对胶拉伸剪切强度的影响可以忽略。