膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜阻燃保温复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种阻燃、保温性能优良的膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜复合材料的制备方法。所述方法首先将聚醚砜粉末溶解在N,N-二甲基乙酰胺溶剂中，然后将纳米蒙脱土粉末均匀分散到聚醚砜溶液中；之后将制备的膨胀石墨经氧化处理后均匀分散在纳米蒙脱土-聚醚砜混合溶液中，再对膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜混合溶液进行凝胶化处理；最后经系列热处理制成阻燃、保温性能优良的膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜复合材料。本发明专利技术具有工艺简单、操作简便、成本低廉的优点。应用本发明专利技术制得的膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜复合材料的阻燃、保温和防水性好，质量轻，力学强度高，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

 本专利技术涉及一种膨胀石墨材质的阻燃保温复合材料制备方法，特别是涉及一种膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜复合材料的制备方法。
技术介绍
目前，中国建筑外墙材料一般为钢筋混凝土、烧结土砖和轻质空心砖，墙体的隔热性能较差，导致建筑能耗约占社会总能耗的30%。中国已有的建筑也基本上都是高耗能建筑，单位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2~3倍，发展建筑用保温材料势在必行。另外，同发达国家相比，中国建筑用保温材料的防火性能较差，一旦发生火灾，人民的财产和生命安全都无法得到必要的保障。因此，阻燃保温性能优良的新型复合材料在建筑保温材料领域有着广泛的应用前景。专利CN 103467807A公开了一种无卤阻燃PE给水管的制备技术，其原料主要为聚乙烯，所用添加剂中含有可膨胀石墨，此PE给水管具有很好的耐热性和较低的导热系数，但聚乙烯的耐热性和机械强度皆不如聚醚砜。专利CN 102936327A公开了以聚氨酯泡沫为主体，添加剂中含膨胀石墨的保温阻燃材料，但聚氨酯材料的强度和耐热性均不如聚醚砜材料，且聚氨酯的使用温度一般不超过80 oC，100 oC以上聚氨酯材料会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃、保温的膨胀石墨‑纳米蒙脱土‑聚醚砜复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）膨胀石墨的制备：将1.6~2.2g 可膨胀石墨置于微波设备中，打开微波发射器，通过微波加热将其膨化成膨胀容积为280~360ml/g的膨胀石墨，膨化过程中，微波功率和膨胀时间分别控制为400~600 W和10~20s；（2）膨胀石墨的氧化处理：①所用原料：膨胀石墨的氧化处理所用原料包括：利用步骤①制备的膨胀石墨、浓H2SO4、KMnO4固体、H2O2水溶液，其中浓H2SO4的质量分数为98%，H2O2水溶液的质量分数为5%；②膨胀石墨的氧化处理：a、首先分别将35g浓H2SO4和1.6~2....

【技术特征摘要】
1.一种阻燃、保温的膨胀石墨-纳米蒙脱土-聚醚砜复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）膨胀石墨的制备：
将1.6~2.2g 可膨胀石墨置于微波设备中，打开微波发射器，通过微波加热将其膨化成膨胀容积为280~360ml/g的膨胀石墨，膨化过程中，微波功率和膨胀时间分别控制为400~600 W和10~20s；
（2）膨胀石墨的氧化处理：
①所用原料：
膨胀石墨的氧化处理所用原料包括：利用步骤①制备的膨胀石墨、浓H2SO4、KMnO4固体、H2O2水溶液，其中浓H2SO4的质量分数为98%，H2O2水溶液的质量分数为5%；
②膨胀石墨的氧化处理：
a、首先分别将35g浓H2SO4和1.6~2.2g膨胀石墨加入500mL的烧杯中，然后在冰浴条件下磁力搅拌60~80min；
b、磁力搅拌60~80min后，首先往烧杯中加入0.25g的KMnO4，保持烧杯中溶液温度为10~20℃，同时，再以0.2~0.5g/min的速度缓慢向烧杯中加入5.0g KMnO4，添加KMnO4的过程中保持磁力搅拌，当KMnO4添加完毕后继续搅拌10min，待KMnO4完全溶解后移去冰浴；
c、移去冰浴后，首先等待烧杯中溶液温度不再上升，然后在水浴条件下将溶液加热至40℃并保温1~2h，再向烧杯中加入50g的H2O2水溶液，并继续磁力搅拌20~40min；
d、磁力搅拌20~40min后将烧杯中的混合溶液过滤，并用去离子水洗涤5次，然后将洗涤过的膨胀石墨在80~90℃下干燥6~8h，即得氧化处理后的膨胀石墨；
（3）纳米蒙脱土-聚醚砜溶液的配制：
①所用原料：
聚醚砜溶液配制所用的原料包括：聚醚砜粉末、N,N-二甲基乙酰胺、纳米蒙脱土粉末，上述三种原料用量有如下质量比例关系：N,N-二甲基乙酰胺：聚醚砜：纳米蒙脱土 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨育林，左镇，宋来洲，李飞，贺君，闫世程，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13