一种阻燃保温板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃保温板及其制备方法，所述阻燃保温板是以三聚氰胺氰尿酸盐溶液、纳米碳管、高抗冲性聚苯乙烯、碳纤维、发泡剂、浸渍液和硅烷偶联剂为原料制备而成的；其制备方法是将纳米碳管分散于乙醇，并加入硅烷偶联剂搅拌；然后与高抗冲性聚苯乙烯共混，得到改性聚苯乙烯；将改性聚苯乙烯加热后加入发泡剂，经发泡、熟化后得到发泡聚苯乙烯；将碳纤维剪短，在酸性溶液中电解进行阳极表面氧化处理后，置于三聚氰胺氰尿酸盐溶液中浸泡，然后与浸渍液、改性聚苯乙烯混合，成型。本发明专利技术阻燃保温板的阻燃性能好、物理机械性能好，且制备工艺简单。

A kind of flame retardant insulation board and its preparation method

The present invention discloses a flame retardant insulation board and a preparation method thereof, wherein the flame retardant insulation board with melamine cyanurate solution, nano carbon tube, high impact polystyrene, carbon fiber, foaming agent, impregnation and silane coupling agent is prepared; the preparation method of nano carbon nanotubes dispersed in ethanol, and the silane coupling agent and stirring; and high impact polystyrene blends, modified polystyrene; modified polystyrene foaming agent is added after heating, polystyrene foam obtained by foaming and curing; carbon fiber cut, anodic oxidation surface treatment of electrolysis in acid solution after soaking in the melamine cyanurate acid solution, and then impregnated with liquid, modified polystyrene mixing, molding. The flame retardant and thermal insulation board of the invention has good flame retardancy, good physical and mechanical properties and simple preparation process.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃保温板及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，涉及一种保温板，特别是涉及一种阻燃保温板及其制备方法。
技术介绍
随着建筑行业的快速发展，保温板已在建筑材料中广泛使用，目前，市场中常用的保温板有硬质聚氨酯发泡板(PU)、酚醛泡沫板(PF)、聚苯乙烯发泡保温板等。聚苯乙烯发泡保温板由于其优异的防腐蚀性、良好的隔热保温性能和抗压抗冲击性能，成为诸多建筑厂商的首选材料。聚苯乙烯发泡保温板一般分为模塑聚苯乙烯保温板(EPS)和挤塑聚苯乙烯保温板(XPS)，与前者相比，做为硬质发泡保温材料的新一代升级，他简化了EPS的生产工艺，提升了材料的各项使用性能和寿命，被广泛应用于墙体保温、低温储藏以及路面防潮等。然而，对于发泡聚苯乙烯这一类保温材料而言，易燃是这类材料的致密缺点，当发生火灾时候，易燃的外保温材料会燃烧并放出浓烟火灾有害气体，使得处于火灾的人们窒息造成巨大的财产损失和人员伤亡，目前研究中对聚苯乙烯的阻燃改性研究已经做了很多工作，但是改性后的聚苯乙烯发泡材料的物理机械性能往往较低，或者阻燃效果不佳，其应用范围仍然受到较大的制约。
技术实现思路
为了克服现有技术中保温板所存在的缺陷，本专利技术公开了一种阻燃保温板及其制备方法，旨在提供一种阻燃性能好、物理机械性能好，制备工艺简单的阻燃保温板。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种阻燃保温板，是以如下重量份的组分为原料制备而成的：优选地，所述浸渍液为RFL浸渍液，其中，RFL浸渍液是丁苯吡胶乳、间苯二酚与甲醛水溶液的混合液，用于增强橡胶复合材料与纤维之间界面的相互作用，从而提高粘合强度。较佳地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯酰胺肼中的一种或多种。优选地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂Si69中的一种或多种。作为一种优选实施方式，所述碳纤维的长度为1-5mm。本专利技术还公开了上述阻燃保温板的一种优选制备方法，该方法是通过如下步骤实现的：(1)将纳米碳管分散于乙醇中，然后加入硅烷偶联剂在55-65℃下搅拌2-4h；(2)将经过步骤(1)处理的碳纳米管与高抗冲性聚苯乙烯在80-150℃、30-40r/min条件下共混10-15min，得到改性聚苯乙烯；(3)将改性聚苯乙烯用饱和蒸汽加热后加入发泡剂，使发泡剂在聚苯乙烯基体中缓慢分散，发泡4-6min后，熟化8-10h，得到发泡聚苯乙烯；(4)将碳纤维剪切至1-5mm长的短碳纤维，然后浸到酸性溶液中，在电解槽内进行阳极表面氧化处理，处理完成后取出烘干；(5)将经过步骤(4)处理得到的短碳纤维在三聚氰胺氰尿酸盐溶液中浸泡8-12h后，取出烘干；(6)将步骤(5)所得物质与浸渍液一同加入到步骤(2)得到的改性聚苯乙烯中混合均匀，然后通过模具成型，切割成所需规格的阻燃保温板。作为一种优选实施方式，步骤(4)中的酸性溶液为硝酸或酸性重铬酸钾或次氯酸钠与硫酸的混合液。作为一种优选实施方式，步骤(4)中的处理电压为4.5-5.0V，处理时间为5-15min；较佳地，步骤(4)中的处理电压为4.8V，处理时间为10min。较佳地，步骤(6)中模具成型后，经过6-10天的养护后，再进行切割。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)通过纳米碳管在HIPS中构建交叉网络结构，很大程度上提高了材料的物理机械性能，有效地提高了材料的抗拉和抗弯强度，并且在一定程度中起到了阻燃的效果；(2)经过电解处理的短纤维表面有较多的突起，与HIPS可以更加牢靠的结合在一起，进一步提高材料的抗拉性能，并且通过MCA的接枝改性，将阻燃剂均匀分散在基体中，避免由于阻燃剂与HIPS普通共混造成的材料性能下降；(3)由于浸渍液的存在，尤其是RFL浸渍液，缩小了短纤与EPS大颗粒之间的空隙，提高了两者的相容性。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。表1组分中所用的原料规格及来源如下：原料规格来源三聚氰胺氰尿酸盐-北京伊诺凯有限公司纳米碳管-时代纳米高抗冲性聚苯乙烯-西格玛试剂发泡剂工厂级广州市天河区鑫沐化工碳纤维-北京伊诺凯有限公司硅烷偶联剂分析纯西格玛试剂RFL浸渍液工厂级广州市天河区鑫沐化工实施例1一种阻燃保温板，是以如下重量份的组分为原料制备而成的：三聚氰胺氰尿酸盐溶液(MCA)5份、纳米碳管(CNTS)3份、高抗冲性聚苯乙烯(HIPS)30份、碳纤维10份、偶氮二甲酰胺10份、RFL浸渍液5份、硅烷偶联剂KH5503份。上述阻燃保温板的制备方法，该方法是通过如下步骤实现的：(1)将纳米碳管溶于乙醇中，然后加入硅烷偶联剂KH550在55℃下搅拌4h；(2)将经过步骤(1)处理的碳纳米管与高抗冲性聚苯乙烯在80℃、30r/min条件下于密炼机中共混15min，得到改性聚苯乙烯；(3)将改性聚苯乙烯用饱和蒸汽加热后加入偶氮二甲酰胺，发泡4min后，熟化10h，得到发泡聚苯乙烯；(4)将碳纤维剪切至1mm长的短碳纤维，然后浸到质量分数为62％的硝酸溶液中，在电解槽内进行阳极表面氧化处理，处理电压为4.5V，处理时间为15min，处理完成后取出烘干；(5)将经过步骤(4)处理得到的短碳纤维在三聚氰胺氰尿酸盐溶液中浸泡8h后，取出烘干；(6)将步骤(5)所得物质与浸渍液一同加入到步骤(2)得到的改性聚苯乙烯中混合均匀，然后通过模具成型，经过8天的养护后，切割成所需规格的阻燃保温板。实施例2一种阻燃保温板，是以如下重量份的组分为原料制备而成的：三聚氰胺氰尿酸盐溶液(MCA)10份、纳米碳管(CNTS)5份、高抗冲性聚苯乙烯(HIPS)90份、碳纤维6份、二亚硝基五次甲基四胺5份、RFL浸渍液1份、硅烷偶联剂KH-5602份。上述阻燃保温板的制备方法，该方法是通过如下步骤实现的：(1)将纳米碳管分散于乙醇中，然后加入硅烷偶联剂KH-560在65℃下搅拌2h；(2)将经过步骤(1)处理的碳纳米管与高抗冲性聚苯乙烯在150℃、40r/min条件下于密炼机中共混10min，得到改性聚苯乙烯；(3)将改性聚苯乙烯用饱和蒸汽加热后加入二亚硝基五次甲基四胺，发泡6min后，熟化8h，得到发泡聚苯乙烯；(4)将碳纤维剪切至5mm长的短碳纤维，然后浸到质量分数为12％的酸性重铬酸钾溶液中，在电解槽内进行阳极表面氧化处理，处理电压为5.0V，处理时间为5min，处理完成后取出烘干；(5)将经过步骤(4)处理得到的短碳纤维在三聚氰胺氰尿酸盐溶液中浸泡12h后，取出烘干；(6)将步骤(5)所得物质与浸渍液一同加入到步骤(2)得到的改性聚苯乙烯中混合均匀，然后通过模具成型，经过10天的养护后，切割成所需规格的阻燃保温板。实施例3一种阻燃保温板，是以如下重量份的组分为原料制备而成的：三聚氰胺氰尿酸盐溶液(MCA)1份、纳米碳管(CNTS)1份、高抗冲性聚苯乙烯(HIPS)70份、碳纤维1份、对甲苯酰胺肼1份、RFL浸渍液3份、硅烷偶联剂Si690.3份。上述阻燃保温板的制备方法，该方法是通过如下步骤实现的：(1)将纳米碳管分散于乙醇中，然后加入硅烷偶联剂Si69在60℃下搅拌3h；(2)将经过步骤(1)处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃保温板，其特征在于，是以如下重量份的组分为原料制备而成的：

【技术特征摘要】
1.一种阻燃保温板，其特征在于，是以如下重量份的组分为原料制备而成的：2.如权利要求1所述阻燃保温板，其特征在于：所述浸渍液为RFL浸渍液。3.如权利要求1所述阻燃保温板，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯酰胺肼中的一种或多种。4.如权利要求1所述阻燃保温板，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂Si69中的一种或多种。5.如权利要求1所述阻燃保温板，其特征在于：所述碳纤维的长度为1-5mm。6.根据权利要求1-5所述阻燃保温板的制备方法，其特征在于，是通过如下步骤实现的：(1)将纳米碳管分散于乙醇中，然后加入硅烷偶联剂在55-65℃下搅拌2-4h；(2)将经过步骤(1)处理的碳纳米管与高抗冲性聚苯乙烯在80-150℃、30-40r/min条件下共混10-15min，得到改性聚苯乙烯；(3)将改性聚苯乙烯用饱和蒸汽加热后加入发泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亮，
申请(专利权)人：浙江帝恒实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33