一种高效保温隔热涂层材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供的一种高效保温隔热涂层材料，该涂层材料为式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物。本发明专利技术还提供了上述高效保温隔热涂层材料的制备方法。本发明专利技术提供的高效保温隔热涂层材料保温隔热效果好，制备方法简单，采用高分子和磁性壳聚糖复合，一方面膨胀性好，能够形成多孔的隔热结构，另一方面，壳聚糖内部的铁元素具有很高的红外辐射反射率，进一步提高了保温隔热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高效保温隔热涂层材料及其制备方法
本专利技术属于保温材料领域，具体涉及一种高效保温隔热涂层材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展，工业的进步，人们对能源的需求不断增加，尤其是我国能源长期存在不足，能源紧张成为严重困扰国民经济发展的重大问题，这迫使工业各部门重新考虑能源的开发利用方式和节能的措施。人们一方面不断致力于开发和利用新能源，如太阳能、核能等，绝大部分的能源都是在各种装置中转化成热能，或直接应用于各工业部门的炉、窑和其他热工设备，或转化成机械能再由机械能转化成电能以后加以应用。显然，新能源的开发和利用需要各种工程结构材料和功能材料。另一方面，人们采用节能措施，既从生产工艺上不断采用新技术、新工艺改进原旧的工艺条件和生产条件，同时又在实现节能的过程中不断使用新的节能材料以实现节能。近30年来，人们一方面致力于研究各种新型的隔热保温节能材料，另一方面又更加注意挖掘和利用与能源的生产、转换、存储、节约等有关材料的其他高温热学性能，出现了许多用于能源开发和利用的功能保温隔热材料。隔热材料是指具有绝热性能、对热流可起屏蔽作用的材料或材料复合体，通常具有质轻、疏松、多孔、导热系数小的特点，工业上广泛用于防止热工设备及管道的热量散失，或者在冷冻和低温使用，因而隔热材料又称为保温或保冷材料。随着节能技术的不断更新，隔热材料的发展非常迅速，品种繁多，一般可根据材质、形态、使用温度、结构等来分类。根据材质可分为无机隔热材料、有机隔热材料、金属及其夹层隔热材料。其中无机隔热材料又可分为：(1)天然矿物，如石棉、硅藻土等；(2)人造材料，如陶瓷棉、玻璃棉、多孔类隔热砖和泡沫材料。有机隔热材料可以分为：(1)天然有机类，如软木、织物纤维、兽毛等；(2)人造或合成有机类，如人造纤维、泡沫塑料、泡沫橡胶等；(1)蜂窝材料，如蜂窝纸、蜂窝板。金属及其夹层隔热材料可以分为：(1)金属材料，如铜、铝、镍等箔材；(2)金属箔与有机或无机材料的夹层(或蜂窝)复合材料。然而，目前隔热材料隔热性能仍然需要进一步提高。
技术实现思路
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种高效保温隔热涂层材料及其制备方法。技术方案：本专利技术提供的一种高效保温隔热涂层材料，该涂层材料为式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物；其中，式(I)所示的聚合物的结构式为：式中，n为500～2000之间的整数；优选地，n为1260～1820之间的整数。本专利技术还提供了上述高效保温隔热涂层材料的制备方法，包括以下步骤：(1)在惰性气体的保护、350～400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8-12h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；(2)以50℃/h的速度降温至200℃，同时加入磁性壳聚糖，恒温反应2-4h，冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物。步骤(1)中，催化剂选自三氯化铁、无水氯化镁、磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种。步骤(1)中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为(1～1.2)∶1。步骤(2)中，磁性壳聚糖与式(I)所示的聚合物的摩尔比为(1～1.2)∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。有益效果：本专利技术提供的高效保温隔热涂层材料保温隔热效果好，制备方法简单，采用高分子和磁性壳聚糖复合，一方面膨胀性好，能够形成多孔的隔热结构，另一方面，壳聚糖内部的铁元素具有很高的红外辐射反射率，进一步提高了保温隔热性能。具体实施方式下面对本专利技术作出进一步说明。实施例1高效保温隔热涂层材料的制备，步骤如下：(1)在惰性气体的保护、375℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在乙二胺作用下反应10h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；其中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.1∶1；取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1820，1％的热失重分解速度为307.5℃。(2)以50℃/h的速度降温至200℃，同时加入磁性壳聚糖，恒温反应3h，冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物；其中，磁性壳聚糖与式(I)所示的聚合物的摩尔比为1.1∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。将高效保温隔热涂层材料涂覆于基板上，厚度5-10μm，测定导热系数0.01W/m·K。实施例2高效保温隔热涂层材料的制备，步骤如下：(1)在惰性气体的保护、350℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在三乙胺作用下反应12h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；其中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.2∶1；取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1460，1％的热失重分解速度为274.9℃。(2)以50℃/h的速度降温至200℃，同时加入磁性壳聚糖，恒温反应2-4h，冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物；其中，磁性壳聚糖与式(I)所示的聚合物的摩尔比为1∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。将高效保温隔热涂层材料涂覆于基板上，厚度5-10μm，测定导热系数0.02W/m·K。实施例3高效保温隔热涂层材料的制备，步骤如下：(1)在惰性气体的保护、400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在磷酸三苯酯作用下反应8h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；其中，膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1∶1；取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1260，1％的热失重分解速度为258.6℃。(2)以50℃/h的速度降温至200℃，同时加入磁性壳聚糖，恒温反应2-4h，冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物；其中，磁性壳聚糖与式(I)所示的聚合物的摩尔比为1.2∶1，其中，式(I)所示的聚合物以4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的用量计。将高效保温隔热涂层材料涂覆于基板上，厚度5-10μm，测定导热系数0.02W/m·K。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效保温隔热涂层材料，其特征在于：该涂层材料为式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物；其中，式(I)所示的聚合物的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种高效保温隔热涂层材料，其特征在于：该涂层材料为式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖的复合物；其中，式(I)所示的聚合物的结构式为：式中，n为500～2000之间的整数。2.权利要求1所述的一种高效保温隔热涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在惰性气体的保护、350～400℃下，将膦酸二甲酯与4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8-12h，降温至300℃，即得式(I)所示的聚合物；(2)以50℃/h的速度降温至200℃，同时加入磁性壳聚糖，恒温反应2-4h，冷却后真空干燥，即得式(I)所示的聚合物和磁性壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈荣存，
申请(专利权)人：南京昊铭远科信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32