一种防火天花软膜材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防火天花软膜材料的制备方法，属于建筑装饰材料技术领域。本发明专利技术以玄武岩纤维和玻璃纤维作为增强材料，将聚丙烯酰胺和二氧化硅互相穿插制备出一种复合凝胶，SiO2气凝胶具有低热导率、低密度、高孔隙率、高光透过性、高比表面积、低折射率以及低声速性等性质；采用原位聚合法，在SiO2气凝胶中按比例加入溶剂、聚合物单体、交联剂和其它助剂等原材料再加入引发剂和催化剂，在一定的温度下发生固化反应，从而制成具有隔热、耐高温、防火、吸附、光催化和隔音吸声等特殊功能的弹性凝胶体，将制备的弹性凝胶体作为填料，以聚氯乙烯为主体，制备出一种具有良好的力学性能和防火性能的防火天花软膜材料。

A preparation method of fireproof smallpox soft film material

【技术实现步骤摘要】
一种防火天花软膜材料的制备方法
本专利技术涉及一种防火天花软膜材料的制备方法，属于建筑装饰材料

技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，人们对自己居住的房屋不仅仅要求满足遮风挡雨和保暖等基本需求，还对室内装饰的美观和环保有了新的要求，尤其对于造型单一的天花板来说，传统单调的吊顶造型早已不能满足人们对审美的需求。除了传统的石膏造型吊顶、三合板吊顶和金属网格吊顶等硬质吊顶外，以天花软膜为代表的软质吊顶材料深受人们喜爱。天花软膜由于其质软的特点，突破了传统硬质吊顶造型单一，结构简单和无法曲面造型的局限，能够按照需求加工成不同的造型；并且由于天花软膜的材料多为无机材料和高分子材料构成的新型复合材料，不仅在色彩上更为丰富，施工也相对较为简单和快捷，同时一定程度上还能起到防水防霉的作用。但是，由于天花软膜大多需要使用到高分子材料，而有些高分子材料受到高温会发生燃烧，并且火焰会蔓延至房间的其他区域，并且部分高分子材料在燃烧的过程中会释放出大量有害气体，并且伴随着燃烧的持续进行可能会发生熔滴现象，可能会对房间内的人员和财物造成伤害。天花软膜材料是室内装饰材料中天花板材的一种新型替代材料。该材料始创于19世纪的瑞士，60年以后经法国人费兰德科尔进一步的完善后推广到欧洲及美洲的家装市场。该材料具有质轻、可印刷、易造型、隔音的特点；透光性能柔和，可节约能源；具有防水、抗菌的功能。这种新型的装饰材料和装修方式，凭借着优异的性能和便捷的施工及造型，在短短的十几年时间里，迅速成为我国大型体育场馆、宾馆、会议和展览中心等场所最抢眼的装饰新型材料。突破现有装备、技术和工艺上的瓶颈，开发国际同类水准的天花装饰软膜材料，已成为我国装饰新材料领域发展的一个新方向。随着我国经济的迅速发展，人们生活质量的日益提高，人们对房屋所使用的建筑装饰材料的要求也不断提高，其中作为吊顶材料的天花软膜，质地相对柔软，能够较为方便地制作出平面、曲面、立体等多种形状效果，能够满足设计师的需求以实现其艺术构思，并且克服了传统天花造型颜色单一和小块拼装的局限性，因此深受人们的喜爱。由于其造型方便和整体性强的优点，天花软膜不仅用于普通住房，还广泛地应用于学校，体育馆和音乐厅等公共场所。基于对广大人民群众生命财产安全的考虑，对于公共场所使用的吊顶材料，我国对其防火等级有着十分严格要求，因此在天花软膜的各类性能中，其防火性能显得尤为重要。目前天花软膜的主要材料为聚氯乙烯，聚氯乙烯自身的力学性能，耐腐蚀性，防火性能等各类性能均满足人们的要求，但在加工过程中需要引入部分增塑剂以改善其加工性能，而加入的大量增塑剂会显著降低天花软膜的防火性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对在制备过程中加入的大量增塑剂会显著降低天花软膜的防火性能的问题，提供了一种防火天花软膜材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）取正硅酸乙酯、丙烯酰胺、无水乙醇、质量分数为3%盐酸、N,N-二甲基甲酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N-四甲基乙二胺、玄武岩纤维、玻璃纤维、去离子水，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，磁力搅拌处理，即得混合溶液，在混合溶液中加入质量分数为3%盐酸，继续搅拌20～30min，即得混合溶液A，在混合溶液A中加入丙烯酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和过硫酸铵，搅拌处理，即得混合溶液C，在混合溶液C中加入N,N,N,N-四甲基乙二胺、玄武岩纤维和玻璃纤维，继续搅拌1～2h，即得混合溶液D；（2）将混合溶液水浴反应处理，即得混合湿凝胶，将混合湿凝胶干燥处理，冷却至室温，破碎研磨即得防火填料；（3）取聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧，将聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧置于高速搅拌机中，高速搅拌处理，即得混合物，将混合物置于混炼机中，混炼处理，即得混炼物，将混炼物置于平板硫化机中，硫化处理，冷却至室温，即得防火天花软膜材料。步骤（1）所述的正硅酸乙酯、丙烯酰胺、无水乙醇、质量分数为3%盐酸、N,N-二甲基甲酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N-四甲基乙二胺、玄武岩纤维、玻璃纤维、去离子水之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取40～50份正硅酸乙酯、30～50份丙烯酰胺、60～80份无水乙醇、1～10份质量分数为3%盐酸、1～5份N,N-二甲基甲酰胺、1～3份过硫酸铵、1～3份N,N,N,N-四甲基乙二胺、5～15份玄武岩纤维、5～15份玻璃纤维、50～80份去离子水。步骤（1）所述的磁力搅拌处理步骤为：将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，在搅拌速度为200～300r/min下磁力搅拌5～10min。步骤（1）所述的搅拌处理步骤为：在混合溶液A中加入丙烯酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和过硫酸铵，在搅拌速度为400～500r/min下搅拌10～20min。步骤（2）所述的水浴反应处理步骤为：将混合溶液置于水浴温度为35～40℃下反应1～2h。步骤（2）所述的干燥处理步骤为：将混合湿凝胶在室温下干燥20～24h后，置于温度为60～70℃下干燥10～12h，升温至120～150℃下干燥1～2h。步骤（3）所述的聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取60～70份聚氯乙烯、20～30份防火填料、1～5份环氧大豆油、3～5份热稳定剂硬脂酸镧。步骤（3）所述的高速搅拌处理步骤为：将聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧置于高速搅拌机中，在搅拌速度为1000～1500r/min下高速搅拌10～20min。步骤（3）所述的混炼处理步骤为：将混合物置于混炼机中，在温度为150～160℃下混炼1～2h。步骤（3）所述的硫化处理步骤为：将混炼物置于平板硫化机中，在压力为3～7MPa，温度为150～160℃下硫化40～50min。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以玄武岩纤维和玻璃纤维作为增强材料，将聚丙烯酰胺和二氧化硅互相穿插制备出一种复合凝胶，SiO2气凝胶是一种以空气为主要组成成分、无定形态的SiO2为基本骨架，具有复杂三维网络结构的纳米轻质多孔材料，它同时囊括了低热导率、低密度、高孔隙率、高光透过性、高比表面积、低折射率以及低声速性等性质；采用原位聚合法，在SiO2气凝胶中按比例加入溶剂、聚合物单体、交联剂和其它助剂等原材料再加入引发剂和催化剂，在一定的温度下发生固化反应，从而制成具有隔热、耐高温、防火、吸附、光催化和隔音吸声等特殊功能的弹性凝胶体；（2）本专利技术将制备的弹性凝胶体作为填料，以聚氯乙烯为主体，制备出一种具有良好的力学性能和防火性能的防火天花软膜材料，玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，玄武岩纤维和玻璃纤维热分解释放出水的吸热作用及其热分解固体残余物的阻隔热传递作用，在高温时，弹性凝胶体热分解释放出惰性气体，并且形成具有良好绝热性的结构致密的釉状物，这层釉状物可以有效阻止热量的向内传递，并具有反射热量的作用；（3）丙烯酰胺的分子式为CH2=CHCONH2，因其具有碳碳双键、羰基、氨基3个活性官能团，少量丙烯酰胺在适量引发剂作用下数分钟即可完成聚合，生成聚丙烯酰胺（分子式为—(CH2-CH-CONH2)n—）。聚丙烯酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火天花软膜材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取正硅酸乙酯、丙烯酰胺、无水乙醇、质量分数为3%盐酸、N,N‑二甲基甲酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N‑四甲基乙二胺、玄武岩纤维、玻璃纤维、去离子水，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，磁力搅拌处理，即得混合溶液，在混合溶液中加入质量分数为3%盐酸，继续搅拌20～30min，即得混合溶液A，在混合溶液A中加入丙烯酰胺、N,N‑二甲基甲酰胺和过硫酸铵，搅拌处理，即得混合溶液C，在混合溶液C中加入N,N,N,N‑四甲基乙二胺、玄武岩纤维和玻璃纤维，继续搅拌1～2h，即得混合溶液D；（2）将混合溶液水浴反应处理，即得混合湿凝胶，将混合湿凝胶干燥处理，冷却至室温，破碎研磨即得防火填料；（3）取聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧，将聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧置于高速搅拌机中，高速搅拌处理，即得混合物，将混合物置于混炼机中，混炼处理，即得混炼物，将混炼物置于平板硫化机中，硫化处理，冷却至室温，即得防火天花软膜材料。

【技术特征摘要】
1.一种防火天花软膜材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取正硅酸乙酯、丙烯酰胺、无水乙醇、质量分数为3%盐酸、N,N-二甲基甲酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N-四甲基乙二胺、玄武岩纤维、玻璃纤维、去离子水，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水混合，磁力搅拌处理，即得混合溶液，在混合溶液中加入质量分数为3%盐酸，继续搅拌20～30min，即得混合溶液A，在混合溶液A中加入丙烯酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和过硫酸铵，搅拌处理，即得混合溶液C，在混合溶液C中加入N,N,N,N-四甲基乙二胺、玄武岩纤维和玻璃纤维，继续搅拌1～2h，即得混合溶液D；（2）将混合溶液水浴反应处理，即得混合湿凝胶，将混合湿凝胶干燥处理，冷却至室温，破碎研磨即得防火填料；（3）取聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧，将聚氯乙烯、防火填料、环氧大豆油、热稳定剂硬脂酸镧置于高速搅拌机中，高速搅拌处理，即得混合物，将混合物置于混炼机中，混炼处理，即得混炼物，将混炼物置于平板硫化机中，硫化处理，冷却至室温，即得防火天花软膜材料。2.根据权利要求书1所述的一种防火天花软膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的正硅酸乙酯、丙烯酰胺、无水乙醇、质量分数为3%盐酸、N,N-二甲基甲酰胺、过硫酸铵、N,N,N,N-四甲基乙二胺、玄武岩纤维、玻璃纤维、去离子水之间的比例分别为：按重量份数计，分别称取40～50份正硅酸乙酯、30～50份丙烯酰胺、60～80份无水乙醇、1～10份质量分数为3%盐酸、1～5份N,N-二甲基甲酰胺、1～3份过硫酸铵、1～3份N,N,N,N-四甲基乙二胺、5～15份玄武岩纤维、5～15份玻璃纤维、50～80份去离子水。3.根据权利要求书1所述的一种防火天花软膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的磁力搅拌处理步骤为：将正硅酸乙酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李其达，
申请(专利权)人：广东澳佰特新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44