一种加强型复合隔热材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米复合隔热材料及其制备方法，其特征在于，包括依次设置的铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜；所述改性PET膜为SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜。本发明专利技术通过提高骨架的复合强度和减少空气流通路径，提高了铝箔气泡隔热材料的阻燃效果以及力学强度。

【技术实现步骤摘要】
一种加强型复合隔热材料及其制备方法
本专利技术涉及保温材料领域，尤其涉及一种加强型复合隔热材料及其制备方法。工业建筑和维持室内舒适温度所消耗的能量占到世界每年总能耗的30%以上，隔热材料的使用可以提高建筑物的能量利用率、降低能耗。然而，无机隔热材料的热导率普遍偏高，传统的有机隔热材料普遍易燃，而有机阻燃剂的使用则会对环境和人类健康造成危害。因此，防火性能良好的保温材料在现代建筑中的重要性体现了越来越明显，如何进一步改善保温材料的燃烧性能，使其达到A级的阻燃性能，已经成为研究热点。铝箔气泡隔热材料是一种良好的绿色建筑隔热材料，一般采用多层的铝箔+气囊+铝箔的结构设计，质量轻、热传导低，但是其阻燃性能一般是通过添加磷系或者溴系阻燃剂进行改善，阻燃效果不够理想，达不到A级阻燃要求；同时，这种隔热材料的力学强度差，能单独承受的压力很低，层间易剥离，无法满足承压有一定要求的场合。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种加强型复合隔热材料，通过提高骨架的复合强度和减少空气流通路径，提高了铝箔气泡隔热材料的阻燃效果以及力学强度。本专利技术的另一目的在于提供上述加强型复合隔热材料的制备方法。本专利技术的技术方案是：一种加强型复合隔热材料，其特征在于，包括依次设置的铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜；所述改性PET膜为SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜。多巴胺在碱性环境中通过自由基聚合，形成聚多巴胺配合物；聚多巴胺配合物具有多个活性位点，能够吸附在SiC表面形成类球形自组装结构，同时仍然保留交联高分子的特性，能够PET发生交联，对PET膜进行改性，改性后的PET膜具有更好的强度和阻燃效果，并且与铝箔的粘合粘度更高，不易出现层状剥离。进一步的，上述聚多巴胺配合物为Mo-PDA或者W-PDA。Mo-PDA指的是钼-聚多巴胺配合物，W-PDA指的是钨-聚多巴胺配合物，这两种金属-聚多巴胺配合物与SiC自组装形成规则结构的能力更强，且具有良好的高温性能和阻燃效果。进一步的，上述SiC/聚多巴胺配合物的质量比为（5~10）：1，在该比例范围内，SiC/聚多巴胺配合物能够形成较为规则的类球形结构，在PET中形成均匀的分散效果。进一步的，上述SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜通过以下方法制备：a)制备SiC/聚多巴胺配合物：将纳米SiC粉体分散在乙醇中，用氨水调节pH为10-11，加入Mo源或者W源，调节pH为9-9.5，再滴加98%的DA-HCl，搅拌6~8h，60~80℃干燥、收集；其中Mo或W与DA的摩尔比为1:1；b)制备改性聚酯粒：取乙二醇单体及对苯二甲酸为聚合原料，加入制备的SiC/聚多巴胺配合物粉体0.005~0.1wt%，在催化剂作用下进行聚缩合反应，生成聚酯融熔体，通过精馏去除副产物后，再经过冷却、切粒制得改性聚酯粒；c)进行聚酯膜加工：在270~290℃温度下，将改性聚酯粒挤出成改性PET膜。进一步的，上述改性阻燃气囊为蜂窝状排列的六边形气囊。相较于横竖排列的气囊，蜂窝状排列的六边形气囊在平面上是紧密排列的，不存在空气流通的直接通道，能够有效降低燃烧的蔓延速度。进一步的，上述纤维网格为尼龙纤维与碳纤维复合编织的网格。采用尼龙纤维和碳纤维的复合网格，能够大大提高材料的力学强度和阻燃效果。进一步的，上述阻燃防炫聚丙烯薄膜为茂金属线性低密度聚乙烯膜。进一步的，上述加强型复合隔热材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：a)制备SiC/聚多巴胺配合物：将纳米SiC粉体分散在乙醇中，用氨水调节pH为10-11，加入Mo源或者W源，调节pH为9-9.5，再滴加98%的DA-HCl，搅拌6~8h，60~80℃干燥、收集；其中Mo或W与DA的摩尔比为1:1；b)制备改性聚酯粒：取乙二醇单体及对苯二甲酸为聚合原料，加入制备的SiC/聚多巴胺配合物粉体0.005~0.1wt%，在催化剂作用下进行聚缩合反应，生成聚酯融熔体，通过精馏去除副产物后，再经过冷却、切粒制得改性聚酯粒；c)进行聚酯膜加工：在270~290℃温度下，将改性聚酯粒挤出成改性PET膜；d）制作改性阻燃气囊：在气囊复合机上挤出流延两层聚乙烯淋膜，分别用于复合和发泡，辊筒增设凹形蜂窝状排列的六边形通气孔，通过真空负压使一层聚乙烯淋膜生成凹泡，另一层热熔融膜贴附在其上形成封闭气囊，得到改性阻燃气囊；e)将铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜依次热压结合，形成多层结构的加强型复合隔热材料。本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术通过SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜、不锈钢网格、蜂窝状排列的六边形改性阻燃气囊、尼龙和碳纤维复合网格，提高了整体材料的骨架的复合强度，减少空气流通路径，提高了铝箔气泡隔热材料的阻燃效果以及力学性能，整体结构的抗压强度≥1.6MPa，抗拉强度≥1.8MPa，无法完整剥离铝箔，常温导热系数≤0.02W/m·K，燃烧氧指数达到70%以上，综合防火性能达到了国家标准GB/T8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能》的A2级。【具体实施方式】以下结合具体实施例，对本专利技术做进一步描述。以下所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本专利技术做显而易见的改进，亦落入本专利技术要求的保护范围之内。实施例1一种加强型复合隔热材料，包括依次设置的铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜；其中，铝箔为纯度≥99.99%的高镜面铝箔，改性PET膜为SiC/Mo-PDA改性的PET膜，改性阻燃气囊为蜂窝状排列的六边形气囊，纤维网格为尼龙纤维与碳纤维复合编织的网格，阻燃防炫聚丙烯薄膜为茂金属线性低密度聚乙烯膜。上述加强型复合隔热材料的制备方法包含以下步骤：a)制备SiC/聚多巴胺配合物：将纳米SiC粉体分散在乙醇中，用氨水调节pH为10-11，加入H24Mo7N6O24·4H2O（四水合钼酸铵），调节pH为9-9.5，再滴加98%的DA-HCl（质量分数为98%的盐酸多巴胺），搅拌6~8h，60~80℃干燥、收集；其中Mo或W与DA的摩尔比为1:1，SiC/聚多巴胺配合物的质量比为5：1；b)制备改性聚酯粒：取乙二醇单体及对苯二甲酸为聚合原料，加入制备的SiC/聚多巴胺配合物粉体0.005~0.1wt%，在催化剂作用下进行聚缩合反应，生成聚酯融熔体，通过精馏去除副产物后，再经过冷却、切粒制得改性聚酯粒；c)进行聚酯膜加工：在270~290℃温度下，将改性聚酯粒挤出成改性PET膜。d）制作改性阻燃气囊：在气囊复合机上挤出流延两层聚乙烯淋膜，分别用于复合和发泡，辊筒增设凹形蜂窝状排列的六边形通气孔，通过真空负压使一层聚乙烯淋膜生成凹泡，另一层热熔融膜贴附在其上形成封闭气囊，得到改性阻燃气囊；e)将铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜依次热压结合，形成多层结构的加强型复合隔热材料。性能测试：按GB/T2406本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加强型复合隔热材料，其特征在于，包括依次设置的铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜；所述改性PET膜为SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜。

【技术特征摘要】
1.一种加强型复合隔热材料，其特征在于，包括依次设置的铝箔、改性PET膜、改性聚乙烯粘接膜、不锈钢网格、改性阻燃气囊、改性聚乙烯粘接膜、纤维网格、阻燃防炫聚丙烯薄膜；所述改性PET膜为SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜。2.根据权利要求1所述的加强型复合隔热材料，其特征在于，所述聚多巴胺配合物为Mo-PDA或者W-PDA。3.根据权利要求2所述的加强型复合隔热材料，其特征在于，所述SiC/聚多巴胺配合物的质量比为（5~10）：1。4.根据权利要求1所述的加强型复合隔热材料，其特征在于，所述SiC/聚多巴胺配合物改性的PET膜通过以下方法制备：a)制备SiC/聚多巴胺配合物：将纳米SiC粉体分散在乙醇中，用氨水调节pH为10-11，加入Mo源或者W源，调节pH为9-9.5，再滴加98%的DA-HCl，搅拌6~8h，60~80℃干燥、收集；其中Mo或W与DA的摩尔比为1:1；b)制备改性聚酯粒：取乙二醇单体及对苯二甲酸为聚合原料，加入制备的SiC/聚多巴胺配合物粉体0.005~0.1wt%，在催化剂作用下进行聚缩合反应，生成聚酯融熔体，通过精馏去除副产物后，再经过冷却、切粒制得改性聚酯粒；c)进行聚酯膜加工：在270~290℃温度下，将改性聚酯粒挤出成改性PET膜。5.根据权利要求1所述的加强型复合隔热材料，其特征在于，所述改性阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道静，裴作清，金伟浩，李守元，高勇，
申请(专利权)人：浙江鹏远新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33