一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提出了一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖，包括如下原料：氧化石墨烯/铝硅橡胶、碳纤维、引发剂、季铵盐阳离子乳化剂、非离子乳化剂、低温瓷化粉、中温瓷化粉、高温瓷化粉、纳米SiO2、高温陶瓷微珠、抑烟剂；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰；所述季铵盐阳离子乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵；所述非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚；所述低温瓷化粉为低温玻璃粉、氢氧化镁；所述中温瓷化粉为蒙脱土、云母粉；所述高温瓷化粉为氧化金属或高岭土；所述抑烟剂为二茂铁、富马酸。本发明专利技术材料的消防安全性能优于无机防火板、发泡无机板、阻燃高分子材料等传统防火材料，具有广泛的应用前景。

A Water-based Graphene Oxide/Aluminum Silicone Rubber Ceramic Flexible Decorative Tile and Its Preparation and Application

The invention provides a water-based graphene oxide/aluminium silicone rubber porcelain-enabled flexible decorative tile, which comprises the following raw materials: graphene oxide/aluminium silicone rubber, carbon fiber, initiator, quaternary ammonium salt cationic emulsifier, non-ionic emulsifier, low-temperature ceramic powder, medium-temperature ceramic powder, high-temperature ceramic powder, nano-SiO 2, high-temperature ceramic beads, smoke suppressor; the initiator is benzoyl peroxide. The cationic emulsifier of quaternary ammonium salt is cetyl trimethyl ammonium chloride; the non-ionic emulsifier is aliphatic alcohol polyoxyethylene ether and alkyl phenol polyoxyethylene ether; the low-temperature ceramics powder is low-temperature glass powder and magnesium hydroxide; the medium-temperature ceramics powder is montmorillonite and mica powder; the high-temperature ceramics powder is oxide metal or kaolin; and the smoke suppressor is alkyl phenol polyoxyethylene ether. Ferrocene, Fumaric acid. The fire safety performance of the material of the invention is superior to that of the traditional fire-proof materials such as inorganic fire-proof board, foamed inorganic board and flame-retardant polymer material, and has a wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖及其制备和应用
本专利技术涉及建筑装饰材料
，具体涉及一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖。
技术介绍
我国建筑规模庞大，每年新建房屋面积达20亿平米以上，而且这个数据在未来几年内还还将不断增长。房屋建筑面积的增加直接导致了人口居住密度的增加，房屋变得越来越高，这对建筑高空安全和消防也提出了越来越高的要求。近年来，高空瓷砖坠落和火灾造成的安全事故频繁发生，后果十分严重，造成了重大的人员伤亡和财产损失，给社会带来了不良影响。柔性饰面砖是近年来出现的一种新型建筑装饰材料，具有轻、薄、柔、阻燃、抗老化等特点，能够弯曲自如，任意造型，逼真表现木、皮、石、砖、布、金属等装饰材料的纹理和色泽，特别适用于高层建筑内、外墙饰面工程，旧城改造，外墙保温体系的饰面层以及弧形墙、拱形柱等异形建筑的饰面工程，是未来装饰材料的主流产品；而目前的柔性饰面砖产品的阻燃方式大多采用传统添加阻燃剂的阻燃方式，在火灾中仅能保证自身不会自燃，对饰面层内部的材料如保温板、钢筋混凝土结构不具备保护能力；同时市售柔性饰面砖产品中有机相耐老化性能难以做到与建筑同寿命，褪色、开裂问题仍会在其身上体现，这些缺点限制了柔性饰面的应用范围。申请号为201310430552.1的中国专利技术专利申请，公开了一种采用聚氨酯乳液作为粘结剂来改善柔性饰面砖耐水性和柔韧性的技术方案，由于聚氨酯乳液价格昂贵，采用聚氨酯乳液作为粘结剂，势必造成柔性饰面砖的成本大大增加，不利于柔性饰面砖的推广应用。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖及其制备和应用。通过将水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化技术与柔性饰面成型工艺结合，制备了一种在高温时具备绝缘、隔热、隔火、隔水、抗震、热失重小等优点的特殊陶瓷材料，可用于外墙保温装饰材料，其消防安全性能优于无机防火板、发泡无机板、阻燃高分子材料等传统防火材料。本专利技术提供一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖，包括如下重量份的原料：氧化石墨烯/铝硅橡胶60-90份、碳纤维10-20份、引发剂20-30份、季铵盐阳离子乳化剂0.1-1份、非离子乳化剂0.1-1份、低温瓷化粉5-10份、中温瓷化粉5-10份、高温瓷化粉5-10份、纳米SiO22-10份、高温陶瓷微珠1-5份、抑烟剂0.01-2份；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种；所述季铵盐阳离子乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基溴化吡啶蝻；所述非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烷醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、乙二醇单硬脂酸酯、双硬脂酸酯、聚乙二醇双硬脂硬脂酸酯和蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种；所述低温瓷化粉为低温玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种；所述中温瓷化粉为蒙脱土、云母粉、硅藻土中的一种或几种；所述高温瓷化粉为氧化金属或高岭土；所述抑烟剂为二茂铁、富马酸、氧化钼、Sb2O3、OngardⅡ中的一种或几种。作为本专利技术进一步的改进，包括如下重量份的原料：氧化石墨烯/铝硅橡胶65-85份、碳纤维12-18份、引发剂22-28份、季铵盐阳离子乳化剂0.5-1份、非离子乳化剂0.1-0.5份、低温瓷化粉6-8份、中温瓷化粉5-7份、高温瓷化粉6-9份、纳米SiO22-5份、高温陶瓷微珠1-3份、抑烟剂0.1-1.5份。作为本专利技术进一步的改进，氧化石墨烯/铝硅橡胶按照以下步骤制备：(1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯；(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯、硫化剂、氧化铝、金催化剂加入高速搅拌器中搅拌预混合10-20min，混匀后将混合物倒人哈克流变仪中，依次加入白炭黑和经偶联剂预处理的乙烯基硅橡胶，在30-40℃下混炼2-3h，混炼结束后取出，在高速搅拌机上边搅拌边加入稀释剂，混合均匀，得混炼胶；混炼胶在通风放置12-24h后采用平板硫化机进行硫化，即得；所述硫化条件为150℃×20min，所述稀释剂为含C＝C官能团的溶剂。作为本专利技术进一步的改进，低温瓷化粉的瓷化温度为300-600℃。作为本专利技术进一步的改进，中温瓷化粉的瓷化温度为600-1000℃。作为本专利技术进一步的改进，高温瓷化粉的瓷化温度为1000℃以上。作为本专利技术进一步的改进，按照以下方法制备：将氧化石墨烯/铝硅橡胶加入溶解有引发剂的硅油稀释，经季铵盐阳离子乳化剂与非离子乳化剂高速预乳化后，添加碳纤维、低、中、高温瓷化粉，纳米SiO2，高温陶瓷微珠，抑烟剂，经离心混合机充分混合，柔性面砖成型，进入远红外烘箱进行中温烘烤固化后得到水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖。作为本专利技术进一步的改进，中温烘烤温度为70-90℃。作为本专利技术进一步的改进，柔性饰面砖原料还包括有增稠剂5-10份、紫外吸收剂0.1-1份；所述增稠剂为纤维素醚及其衍生物类增稠剂、天然高分子及其衍生物增稠剂、缔合型碱溶胀增稠剂、聚氨酯增稠剂中的一种或几种；所述紫外吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类中的一种或几种。本专利技术进一步保护一种根据上述一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖在建筑保温装饰材料中的应用。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术材料具有常温下保持轻、薄、柔等所有特性，同时由于有机相中铝硅橡胶的主链含Si-O-Al键耐老化性优越、耐高低温、界面能很低同时力学性能优越，所以在耐老化性、抗冻融性、耐高温、韧性和硬度等方面性能优异，并且具有自清洁功能；当材料遇到300℃以上的无焰高温和500℃以上的火焰烧蚀时，能够转化为无机的中空陶瓷材料，这种形成的特殊陶瓷材料具备绝缘、隔热、隔火、隔水、抗震、热失重小等优点，能有效的保护内部材料免受大火与高温的破坏。在火灾环境中能够迅速的在饰面层形成一层中空绝热的陶瓷层，保护内部的钢筋混凝土结构，避免钢筋混凝土因火焰灼烧而造成内部炸裂、强度降低甚至失去支撑作用；而建筑内部保温材料也不会因火焰直接接触产生有毒有害气体造成火灾的二次伤害，有望实现在获得高装饰的同时，满足高空安全和消防要求。其消防安全性能优于无机防火板、发泡无机板、阻燃高分子材料等传统防火材料。附图说明图1为水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖的制备工艺图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本专利技术的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本专利技术的保护范围。实施例1水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖的制备原料组成：氧化石墨烯/铝硅橡胶60份、碳纤维10份、过氧化苯甲酰20份、十六烷基三甲基氯化铵0.1份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.1份、低温玻璃粉5份、蒙脱土5份、高岭土5份、纳米SiO22份、高温陶瓷微珠1份、二茂铁0.01份；氧化石墨烯/铝硅橡胶按照以下步骤制备：(1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯；(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯、硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖，其特征在于，包括如下重量份的原料：氧化石墨烯/铝硅橡胶60‑90份、碳纤维10‑20份、引发剂20‑30份、季铵盐阳离子乳化剂0.1‑1份、非离子乳化剂0.1‑1份、低温瓷化粉5‑10份、中温瓷化粉5‑10份、高温瓷化粉5‑10份、纳米SiO2 2‑10份、高温陶瓷微珠1‑5份、抑烟剂0.01‑2份；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种；所述季铵盐阳离子乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基溴化吡啶蝻；所述非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烷醚、嵌段聚氧乙烯‑聚氧丙烯醚、乙二醇单硬脂酸酯、双硬脂酸酯、聚乙二醇双硬脂硬脂酸酯和蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种；所述低温瓷化粉为低温玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种；所述中温瓷化粉为蒙脱土、云母粉、硅藻土中的一种或几种；所述高温瓷化粉为氧化金属或高岭土；所述抑烟剂为二茂铁、富马酸、氧化钼、Sb2O3、Ongard Ⅱ中的一种或几种。...

【技术特征摘要】
1.一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖，其特征在于，包括如下重量份的原料：氧化石墨烯/铝硅橡胶60-90份、碳纤维10-20份、引发剂20-30份、季铵盐阳离子乳化剂0.1-1份、非离子乳化剂0.1-1份、低温瓷化粉5-10份、中温瓷化粉5-10份、高温瓷化粉5-10份、纳米SiO22-10份、高温陶瓷微珠1-5份、抑烟剂0.01-2份；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种；所述季铵盐阳离子乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基溴化吡啶蝻；所述非离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯、脂肪胺聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烷醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、乙二醇单硬脂酸酯、双硬脂酸酯、聚乙二醇双硬脂硬脂酸酯和蔗糖脂肪酸酯中的一种或几种；所述低温瓷化粉为低温玻璃粉、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或几种；所述中温瓷化粉为蒙脱土、云母粉、硅藻土中的一种或几种；所述高温瓷化粉为氧化金属或高岭土；所述抑烟剂为二茂铁、富马酸、氧化钼、Sb2O3、OngardⅡ中的一种或几种。2.根据权利要求1所述一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖，其特征在于，包括如下重量份的原料：氧化石墨烯/铝硅橡胶65-85份、碳纤维12-18份、引发剂22-28份、季铵盐阳离子乳化剂0.5-1份、非离子乳化剂0.1-0.5份、低温瓷化粉6-8份、中温瓷化粉5-7份、高温瓷化粉6-9份、纳米SiO22-5份、高温陶瓷微珠1-3份、抑烟剂0.1-1.5份。3.根据权利要求1所述一种水基氧化石墨烯/铝硅橡胶可瓷化柔性饰面砖，其特征在于，所述氧化石墨烯/铝硅橡胶按照以下步骤制备：(1)采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯；(2)将步骤(1)制备的氧化石墨烯、硫化剂、氧化铝、金催化剂加入高速搅拌器中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆洪彬，周锦峰，赵坛祥，杨海琴，
申请(专利权)人：江苏省苏安能节能建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32