纳米硅复合保温板制造技术

本发明专利技术提供了一种纳米硅复合保温板，涉及建筑保温材料技术领域，解决了现有保温板阻燃性能低的问题。该纳米硅复合保温板，通过以下步骤制成：步骤1：将盐酸和三氧化二铝溶于水中，加热并保持温度为50‑70℃，于搅拌状态下加入乙二胺四乙酸并持续搅拌，充分反应后得到含铝有机离子溶液；步骤2：将纳米级的硅酸盐颗粒加入步骤1制得的所述含铝有机离子溶液中，于90‑110℃下搅拌直至挥发干燥，并于550‑650℃下焙烧，得到包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒；步骤3：将重量份数为30‑50份的三聚氰胺树脂、3‑5份的固化剂、6‑9份发泡剂以及40‑70份的步骤2制得的包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒混合并在50‑100℃发泡制得纳米硅复合保温板。本发明专利技术用于建筑外墙保温，具有良好的阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
纳米硅复合保温板
本专利技术属于建筑保温材料
，具体涉及一种纳米硅复合保温板。
技术介绍
在现有建筑的基础上，我国每年还会增加大量的新建建筑，建筑能耗已占全国总能耗的很大比例，建筑节能问题已成为我国可持续发展的重要环节。在建筑外墙设置保温板，对降低建筑能耗具有重要作用。现有保温板的材质可以分为有机材料和无机材料；其中，挤塑聚苯板(XPS)或膨胀聚苯板(EPS)等是最常用的有机保温材料，虽然有机材料具有导热系数低和密度小等优点，但其可燃性也造成了很大的安全隐患；无机保温材料具有防火阻燃、变形系数小、抗老化的性能，同时与墙基层和抹面层结合的较好，安全稳固性好，施工难度小，工程成本较低，虽然无机保温材料具有多种优异性能，但是一般密度较大，保温效果稍差，为了提高无机保温板的保温效果，会增加一些辅助的有机成分，虽然提高了保温板的保温效果，却降低了其阻燃性。因此，在保证保温效果的基础上，如何进一步提高保温板的阻燃性能是本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纳米硅复合保温板，已解决现有保温板阻燃性能较低的技术问题。为实现上述目的，本专利技术的纳米硅复合保温板，通过以下步骤制成：步骤1：将盐酸和三氧化二铝溶于水中，加热并保持温度为50-70℃，于搅拌状态下加入乙二胺四乙酸并持续搅拌，充分反应后得到含铝有机离子溶液；步骤2：将纳米级的硅酸盐颗粒加入步骤1制得的所述含铝有机离子溶液中，于90-110℃下搅拌直至挥发干燥，并于550-650℃下焙烧，得到包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒；步骤3：将重量份数为30-50份的三聚氰胺树脂、3-5份的固化剂、6-9份发泡剂以及40-70份的步骤2制得的包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒混合并在50-100℃发泡制得纳米硅复合保温板。其中，三氧化二铝用作铝源，在盐酸的作用下能够释放铝离子；乙二胺四乙酸(EDTA)是一个多元酸，且为氨羧配合剂；在溶液中以H4Y、H3Y-、HY3-，Y4-等形式存在，其中Y4-能与铝离子直接配合生成稳定的配合物，配合比为1：1。通过反应能够成形含铝有机离子溶液即铝的配合物溶液；再向铝的配合物溶液中加入硅酸盐颗粒搅拌混合均匀，在干燥过程中，铝的配合物会均匀依附在硅酸盐颗粒表面，在焙烧过程中铝的配合物会被空气氧化形成三氧化二铝，从而制得具有三氧化二铝包覆层的硅酸盐颗粒；其中盐酸在反应初期作为主要提供氢离子的一方，能够加速三氧化二铝水解释放铝离子，在形成的含铝有机离子溶液中，盐酸也能起到稳定剂的作用；随着铝离子与乙二胺四乙酸的结合，乙二胺四乙酸水解的氢离子与氯离子重新结合，在加热干燥过程中以氯化氢的形式挥发；包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒尺寸由初始硅酸盐颗粒大小决定，三氧化二铝包覆层的厚度根据铝的配合物与硅酸盐颗粒的摩尔比例不同而发生变化，当硅酸盐颗粒比例较大，包覆层厚度较薄；当硅酸盐颗粒比例较小时，包覆层厚度较厚；具体的厚度根据实际需要可以进行调整。硅酸盐具有良好的保温性能，广泛应用于民用保温材料尤其是外墙保温方面；硅酸盐的主要成分为硅酸镁，硅酸镁的熔点为231℃，而三氧化二铝的熔点高达2050℃，相比的硅酸盐具有更高的耐火性，将三氧化二铝包覆在硅酸盐颗粒表面，可以改善两种物质之间的接触面积，降低成相难度，即保留了硅酸盐良好的保温性能，又结合了三氧化二铝高阻燃的特点，通过包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒制备的保温板，在保证保温效果的基础上进一步提高了保温板的阻燃性，符合现代建筑外墙保温的要求，同时本专利技术制备方法简单易行，条件温和，可控性强；且采用的三氧化二铝、盐酸、乙二胺四乙酸、硅酸盐等原料来源广泛成本低，便于大规模生产。优选的，所述步骤1中还加入柠檬酸钠。柠檬酸钠具有较好的水溶性、缓凝性以及稳定性，能够有效抑制离子结晶，使步骤1制得的含铝有机离子溶液体系更稳定。优选的，所述三氧化二铝、乙二胺四乙酸、盐酸以及硅酸盐颗粒的摩尔比例为1：2～3：2～3：1-2。优选的，所述步骤2中硅酸盐颗粒为复合硅酸盐，所述步骤3中发泡剂为十二烷基硫酸钠。十二烷基硫酸钠不仅可以作为发泡剂还具有灭火的性质，因此有助于提高保温板的阻燃性。优选的，所述步骤3中固化剂为磷酸和已二酸的复合固化剂，且所述磷酸和已二酸的重量比为1：0.5-2。固化剂采用有机酸和无机酸的有机配合，固化效果更好，使整体用量减少。优选的，所述步骤3中还加入硅酸铝纤维，且所述三聚氰胺树脂与所述硅酸铝纤维的重量比例为1：0.5-1。硅酸铝纤维又叫陶瓷纤维是一种新型轻质耐火材料，该材料具有容重轻、耐高温、热稳定性好，热传导率低、热容小、受热膨胀小、隔热性能好等优点。优选的，所述步骤3中还加入磷酸脂甜菜碱，且所述三聚氰胺树脂与所述磷酸脂甜菜碱的重量比例为1：0.1-0.2。磷酸脂甜菜碱由磷酸脂基(HPO4-)，和季铵基构成，有两性表面活性剂优良的增溶性、乳化分散性、抗静电性、热稳定性等，和优于一般阴离子表面活性剂的耐碱性、耐电解质性和抗静电性优点，能够用于阻燃剂、乳化剂，因此磷酸脂甜菜碱的加入能够提高保温板的均匀一致性和阻燃性。优选的，所述三聚氰胺树脂通过以下步骤制得：步骤A：在80-90℃下，将乙烯醇、三聚氰胺、甲醛溶解到水中，加入氢氧化钠调节pH至8.5-9.0进行反应，待反应液澄清后，制得羟甲基三聚氰胺溶液；步骤B：将苯酚通过甲醛、亚硫酸钠改性得到封端改性单体，反应温度为50-55℃，控制pH值为6.5-7.5；步骤C：将步骤A得到的羟甲基三聚氰胺溶液与步骤B得到的封端改性单体进行封端缩聚反应，反应温度60℃，控制pH值为7-8，得到三聚氰胺树脂溶液，干燥得到三聚氰胺树脂。传统的三聚氰胺树脂的合成工艺主要分为两步：1、三聚氰胺与甲醛反应生成羟甲基三聚氰胺；2、羟甲基三聚氰胺在一定条件下发生缩合反应生成三聚氰胺树脂。而本专利技术的制备三聚氰胺树脂的方法是采用甲醛和亚硫酸钠改性多官能团苯酚单体，得到具有特定官能度的改性苯酚单体，然后通过改性苯酚单体来封闭羟甲基以达到降低产品游离甲醛含量，该过程具有良好的可控性，由于单体结构确定，能够保证通过控制加料量来制备具有特定分子结构的产物。本专利技术方法制备的三聚氰胺树脂具有较低的游离甲醛含量，在保温板的加工使用过程中能够有效减小对操作人员的毒害，同时具有良好的选择填充性，在与其他材料混合发泡制备保温板时能够使保温板整体特性更均匀一致；同时以水作为溶剂，具有不燃、安全、环保、节省成本的优点。优选的，所述步骤A中三聚氰胺、乙烯醇、甲醛的摩尔比为1：2-3：1.5-2.5。优选的，所述步骤A中制得的羟甲基三聚氰胺溶液中还加入亚磷酸酯。亚磷酸酯能够提高聚合物的加工温度，有利于反应快速稳定进行，同时能起到鳌合剂的作用，使最终制得的三聚氰胺树脂更稳定。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。在没有特别说明的情况下，本专利技术使用的材料或仪器均为现有产品。实施例1本实施例提供了一种纳米硅复合保温板，通过以下步骤制成：步骤1：将10L浓度为2m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米硅复合保温板，其特征在于，通过以下步骤制成：步骤1：将盐酸和三氧化二铝溶于水中，加热并保持温度为50‑70℃，于搅拌状态下加入乙二胺四乙酸并持续搅拌，充分反应后得到含铝有机离子溶液；步骤2：将纳米级的硅酸盐颗粒加入步骤1制得的所述含铝有机离子溶液中，于90‑110℃下搅拌直至挥发干燥，并于550‑650℃下焙烧，得到包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒；步骤3：将重量份数为30‑50份的三聚氰胺树脂、3‑5份的固化剂、6‑9份发泡剂以及40‑70份的步骤2制得的包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒混合并在50‑100℃发泡制得纳米硅复合保温板。

【技术特征摘要】
1.一种纳米硅复合保温板，其特征在于，通过以下步骤制成：步骤1：将盐酸和三氧化二铝溶于水中，加热并保持温度为50-70℃，于搅拌状态下加入乙二胺四乙酸并持续搅拌，充分反应后得到含铝有机离子溶液；步骤2：将纳米级的硅酸盐颗粒加入步骤1制得的所述含铝有机离子溶液中，于90-110℃下搅拌直至挥发干燥，并于550-650℃下焙烧，得到包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒；步骤3：将重量份数为30-50份的三聚氰胺树脂、3-5份的固化剂、6-9份发泡剂以及40-70份的步骤2制得的包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒混合并在50-100℃发泡制得纳米硅复合保温板。2.根据权利要求1所述的纳米硅复合保温板，其特征在于，所述步骤1中还加入柠檬酸钠。3.根据权利要求1所述的纳米硅复合保温板，其特征在于，步骤1中所述三氧化二铝、乙二胺四乙酸以及盐酸的摩尔比例为1：2～3：2～3；步骤2中硅酸盐颗粒与步骤1中三氧化二铝的重量比为1：1-2。4.根据权利要求1所述的纳米硅复合保温板，其特征在于，所述步骤2中硅酸盐颗粒为复合硅酸盐，所述步骤3中发泡剂为十二烷基硫酸钠。5.根据权利要求1所述的纳米硅复合保温板，其特征在于，所述步骤3中固化剂为磷酸和已二酸的复合固化剂，且所述磷酸和已二酸的重量比为1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文辉，
申请(专利权)人：廊坊暖康管业有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13