一种低VOC型管道保温材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低VOC型管道保温材料的制备方法，属于保温材料技术领域。本发明专利技术技术方案采用二甲基乙酰胺中N原子和O原子上的孤对电子与纤维素分子链中的径基相互作用以及超声波的物理振动作用，预先降低一部分纤维素聚集体的结晶度，充分破坏纤维素分子的结晶区结构，获得均匀分散，利用溶剂渗透作用使柠檬酸与纤维素分子在特定的温度中充分醋化交联，并通过扩链剂改性的前驱体凝胶填充后，降低了聚合物分子链的刚性提高了其相对分子质量，改善了前驱体聚合物的初生纤维的柔韧性，降低材料自身使用粘合剂VOC升高的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种低VOC型管道保温材料的制备方法
本专利技术涉及一种低VOC型管道保温材料的制备方法，属于保温材料

技术介绍
随着建筑行业的快速兴起，建材市场不断更新各类建筑施工材料，这种情况同样促使了工业保温这一领域的飞速进步，也因此我国的工业保温水平和施工技术上了一个新台阶。目前国内最常见的工业管道绝热材料主要有：（1）泡沫型绝热材料。聚合物发泡剂是泡沫型材料中较为突出的一种，它不但可以保证保温效果的稳定，同时兼具质量吸湿小、容重小、施工简洁方便等优点，在工业管道保温材料中占据了一席之地，目前仍然处于市场推广阶段。硅酸盐类绝热材料。硅酸镁、硅镁铝以及稀土复合保温材料等均属于该类材料，它们可塑性强，而且可满足工业保温最基本的保温效果要求。就目前来说，海泡石绝热保温材料是最好的复合硅酸盐类保温材料，其优良的表现性能使其在同类产品中拥有极强的市场竞争力以及良好的发展前景。硅酸钙绝热材料。硅酸钙属于块状硬质绝热材料，它有容重小、高温稳定性好、热阻大以及机械强度高等特点，使该类绝热材料在80年代独占鳌头。但是随着保温材料行业发展，大量厂家开始使用纸浆纤维进行生产，然而纸浆纤维高温稳定性很差、易破碎的缺点使硅酸钙类保温材料的发展受到限制，其推广出现滑坡。纤维质绝热材料。制备纤维质保温制品的原料属于无机材料，其良好的阻燃性能和保温效果使纤维质保温材料在80年代初占有相当一部分的市场使用份额，但是其生产投资较大，生产厂家较少，阻碍了其进一步研发以及市场推广应用，所以直至目前纤维质保温材料的市场占有率较其它种类保温材料低了一些。可用作生产纤维类绝热制品的粘结剂按化学成分分为有机和无机两类。例如水玻璃、磷酸盐、硅溶胶等都属于无机类的粘结剂。无机粘结剂的优缺点都十分突出，在高温或低温时性质稳定、不溶于油脂性物质、粘结强度高且成本低，但是其憎水性差、遇酸碱易发生反应、产品质地脆且不耐老化，同时现有胶黏剂材料中含有大量挥发性物质，所以研究一种高效保温的低VOC型管道保温材料很有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有管道保温材料憎水性差、遇酸碱易发生反应、产品质地脆且不耐老化，同时含有大量挥发性物质的问题，提供了一种低VOC型管道保温材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按质量比1:5，将微晶纤维素添加至二甲基乙酰胺中，搅拌混合并收集混合液，再按质量比1:8，将质量分数5％氯化锂溶液滴加至混合液中，待滴加完成后，收集反应液并超声分散10～15min，得分散液；（2）按重量份数计，分别称量45～50份分散液、10～15份质量分数10％柠檬酸溶液和0.5～1.0份柠檬酸三钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置，得改性液；（3）按重量份数计，分别称量45～50份甲基二氯硅烷、25～30份六甲基二硅氮烷和6～8份三氯化硼置于三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，收集反应液；按质量比1:5，将反应液与甲胺搅拌混合，保温胺解，静置陈化，得前驱体溶胶液；（4）再按重量份数计，分别称量45～50甲苯、10～15份聚二甲基硅氧烷、25～30份前驱体溶胶液置于烧杯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，再在氮气气氛下，油浴加热，静置冷却至室温，得改性溶胶液；（5）按重量份数计，分别称量45～50份改性溶胶液、25～30份改性液和15～20份高炉矿渣粉末置于搅拌机中，搅拌混合并浇注至模具中，保温反应，即可制备得所述的低VOC型管道保温材料。步骤（1）所述的氯化锂溶液滴加速率为1～2mL/min。步骤（3）所述的保温胺解温度为45～50℃。步骤（4）所述的油浴加热温度为120～130℃。步骤（5）所述的保温反应温度为65～70℃。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术技术方案采用二甲基乙酰胺中N原子和O原子上的孤对电子与纤维素分子链中的径基相互作用以及超声波的物理振动作用，预先降低一部分纤维素聚集体的结晶度，打开纤维素分子间的自由链段，此时纤维素溶解液中存在更多的自由基，再通过无水氯化锂与二甲基乙酰胺形成的络合体系能够更容易与纤维素中的羟基作用，充分破坏纤维素分子的结晶区结构，获得均匀分散，利用溶剂渗透作用使柠檬酸与纤维素分子在特定的温度中充分醋化交联，由于经过纤维素的预处理和溶解体系作用，使纤维素分子链中产生一部分具有活性的羟基，与柠檬酸发生交联反应形成酯键，该阶段纤维素凝胶微观结构是由纤维素自身缠结与化学交联相结合的增强型网络结构，并通过扩链剂改性的前驱体凝胶填充后，其柔性Si—O长链在聚合物中形成嵌段结构，降低了聚合物分子链的刚性，同时提高了其相对分子质量，从而改善了前驱体聚合物的初生纤维的柔韧性，实现连续不熔化处理和高温裂解制备连续陶瓷纤维奠定了基础，经高温反应使其有效形成骨架填充结构，改善材料的结合和保温性能的同时，降低材料自身使用粘合剂VOC升高的缺陷。具体实施方式按质量比1:5，将微晶纤维素添加至二甲基乙酰胺中，搅拌混合并收集混合液，再按质量比1:8，将质量分数5％氯化锂溶液滴加至混合液中，控制滴加速率为1～2mL/min，待滴加完成后，收集反应液并置于200～300W下超声分散10～15min，得分散液；按重量份数计，分别称量45～50份分散液、10～15份质量分数10％柠檬酸溶液和0.5～1.0份柠檬酸三钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置6～8h，得改性液；按重量份数计，分别称量45～50份甲基二氯硅烷、25～30份六甲基二硅氮烷和6～8份三氯化硼置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55～60℃下保温反应6～8h，收集反应液并按质量比1:5，将反应液与甲胺搅拌混合，在45～50℃下保温胺解6～8h，静置陈化3～5h，得前驱体溶胶液，再按重量份数计，分别称量45～50甲苯、10～15份聚二甲基硅氧烷、25～30份前驱体溶胶液置于烧杯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，再在氮气气氛下，在120～130℃下油浴加热3～5h，静置冷却至室温，得改性溶胶液；按重量份数计，分别称量45～50份改性溶胶液、25～30份改性液和15～20份高炉矿渣粉末置于搅拌机中，搅拌混合并浇注至模具中，将模具置于65～70℃下保温反应6～8h，即可制备得所述的低VOC型管道保温材料。按质量比1:5，将微晶纤维素添加至二甲基乙酰胺中，搅拌混合并收集混合液，再按质量比1:8，将质量分数5％氯化锂溶液滴加至混合液中，控制滴加速率为1mL/min，待滴加完成后，收集反应液并置于200W下超声分散10min，得分散液；按重量份数计，分别称量45份分散液、10份质量分数10％柠檬酸溶液和0.5份柠檬酸三钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置6h，得改性液；按重量份数计，分别称量45份甲基二氯硅烷、25份六甲基二硅氮烷和6份三氯化硼置于三口烧瓶中，搅拌混合并置于55℃下保温反应6h，收集反应液并按质量比1:5，将反应液与甲胺搅拌混合，在45℃下保温胺解6h，静置陈化3h，得前驱体溶胶液，再按重量份数计，分别称量45甲苯、10份聚二甲基硅氧烷、25份前驱体溶胶液置于烧杯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，再在氮气气氛下，在120℃下油浴加热3h，静置冷却至室温，得改性溶胶液；按重量份数计，分别称量45份改性溶胶液、25份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低VOC型管道保温材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:5，将微晶纤维素添加至二甲基乙酰胺中，搅拌混合并收集混合液，再按质量比1:8，将质量分数5％氯化锂溶液滴加至混合液中，待滴加完成后，收集反应液并超声分散10～15min，得分散液；（2）按重量份数计，分别称量45～50份分散液、10～15份质量分数10％柠檬酸溶液和0.5～1.0份柠檬酸三钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置，得改性液；（3）按重量份数计，分别称量45～50份甲基二氯硅烷、25～30份六甲基二硅氮烷和6～8份三氯化硼置于三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，收集反应液；按质量比1:5，将反应液与甲胺搅拌混合，保温胺解，静置陈化，得前驱体溶胶液；（4）再按重量份数计，分别称量45～50甲苯、10～15份聚二甲基硅氧烷、25～30份前驱体溶胶液置于烧杯中，搅拌混合并置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，再在氮气气氛下，油浴加热，静置冷却至室温，得改性溶胶液；（5）按重量份数计，分别称量45～50份改性溶胶液、25～30份改性液和15～20份高炉矿渣粉末置于搅拌机中，搅拌混合并浇注至模具中，保温反应，即可制备得所述的低VOC型管道保温材料。...

【技术特征摘要】
1.一种低VOC型管道保温材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:5，将微晶纤维素添加至二甲基乙酰胺中，搅拌混合并收集混合液，再按质量比1:8，将质量分数5％氯化锂溶液滴加至混合液中，待滴加完成后，收集反应液并超声分散10～15min，得分散液；（2）按重量份数计，分别称量45～50份分散液、10～15份质量分数10％柠檬酸溶液和0.5～1.0份柠檬酸三钠置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置，得改性液；（3）按重量份数计，分别称量45～50份甲基二氯硅烷、25～30份六甲基二硅氮烷和6～8份三氯化硼置于三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，收集反应液；按质量比1:5，将反应液与甲胺搅拌混合，保温胺解，静置陈化，得前驱体溶胶液；（4）再按重量份数计，分别称量45～50甲苯、10～15份聚二甲基硅氧烷、25～30份前驱体溶胶液置于烧杯中，搅拌混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘友玖，韩桂林，
申请(专利权)人：佛山皖和新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44