一种石墨烯纳米防水防火保温材料制造技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯纳米防水防火保温材料，其组成成份按照质量份数计如下：石墨烯分散液40‑60份；水泥熟料15‑30份；蒙脱土15‑25份；水铝英石6‑8份；水镁石纤维3‑4份；绒毛粉2‑3份；氧化铁粉末1‑2份；氯化石蜡1‑2份；硅溶胶2‑4份；憎水剂3‑5份和阻燃剂3‑5份。本发明专利技术解决了保温材料力学性能及防水防火的技术问题，本发明专利技术保证石墨烯分散液与保温材料份充分混合，提高保温性能的同时，具有极高的力学性能和防水防火性能，提升保温材料的使用效果。

A kind of graphene nano waterproof fire insulation material

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯纳米防水防火保温材料
本专利技术属于建筑保温材料领域领域，具体涉及一种石墨烯纳米防水防火保温材料。
技术介绍
石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa。石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。将石墨烯优异的力学性能应用到建筑保温材料领域，能大幅度提高目前保温材料的力学强度。保温材料还存在防水防火的问题。
技术实现思路
为了解决保温材料力学性能及防水防火的技术问题，本专利技术提供一种石墨烯纳米防水防火保温材料。本专利技术的技术解决方案：一种石墨烯纳米防水防火保温材料，其特殊之处在于，其组成成份按照质量份数计如下：石墨烯分散液40-60份；水泥熟料15-30份；蒙脱土15-25份；水铝英石6-8份；水镁石纤维3-4份；绒毛粉2-3份；氧化铁粉末1-2份；氯化石蜡1-2份；硅溶胶2-4份、憎水剂3-5份和阻燃剂3-5份。进一步的，所述憎水剂，按重量份包括：棕榈油70-80份、鱼鳞提取物30-35份、氢氧化钙8-10份、聚硅氧烷12-15份、烷基三乙氧基硅烷4-7份、烷基酚聚氧乙烯醚1-3份、硫酸铝钾6-9份、乙酸异戊酯11-13份和去离子水20-30份。进一步的，其原料按重量份包括：棕榈油73份、鱼鳞提取物32份、氢氧化钙8.9份、聚硅氧烷13.7份、烷基三乙氧基硅烷5.5份、烷基酚聚氧乙烯醚2.1份、硫酸铝钾8.4份、乙酸异戊酯11.8份、去离子水24.6份。进一步的，所述阻燃剂，按重量份包括：预处理巴氏芽孢杆菌5-15份，尿素5-12份，硝酸钙8-18份。进一步的，所述预处理巴氏芽孢杆菌的制备方法为将碳原子数为16-24的石蜡混合物加热融化，并向融化后的石蜡中加入融化后石蜡质量0.3-0.5倍的巴氏芽孢杆菌，搅拌混合后，冷冻粉碎，得预处理巴氏芽孢杆菌。进一步的，所述水泥熟料由50-60重量份的石灰石、20-26重量份的陶土、3-5重量份的金属粉末、14-20重量份的黄砂岩混合后经过1200-1500℃高温煅烧制备得到。进一步的，氧化铁粉末与氯化石蜡的质量比为1：1。进一步的，石墨烯分散液的制备方法具体为：(1)制备分散液：按质量份数计，将20～40份苯乙烯、10～15份聚乙二醇400，20～30份聚乙二醇2000加入到高速剪切研磨机中，进行告诉研磨10～30min，高速剪切研磨机的转速调节在550r/min，得到分散液；(2)制备石墨烯分散液；将纳米级石墨烯加入到分散液中，纳米级石墨烯与分散液的质量比为2～3:400～500，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为1.5～3H，超声波频率为40～60kHZ，得初级分散液；将初级分散液中再次加入分散液，初级分散液与分散液的质量比为200:50～80，然后进行加热搅拌，加热温度为45～55℃，加热搅拌时间为1～1.5H，搅拌速率为150～200r/min，再进行第二次超声波震荡，震荡时间为1～2H，超声波频率为60～88kHZ，得到石墨烯分散液。进一步的，按照质量份数计石墨烯分散液为50份。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用了特殊工艺配方的石墨烯分散液，两次分散液对石墨烯进行分散，并通过两次超声波震荡的方式提高石墨烯在分散液内的分散度，提高使用效果。2、本专利技术将余量分散在石墨烯分散液，保证石墨烯分散液与保温材料份充分混合，提高保温性能的同时，具有极高的力学性能，提升保温材料的使用效果。3、本专利技术提供的用于外墙保温材料的憎水剂采用了棕榈油和鱼鳞提取物、聚硅氧烷和烷基三乙氧基硅烷两种憎水体系相配合，即实现了非反应型的、填充式的防水防火，又有反应型的防水防火，形成以化学键结合的界面结构来增强憎水性能。4、本专利技术提供的用于外墙保温材料中增加的阻燃剂，巴氏芽孢杆菌可随水进入墙体的孔隙中，并在尿素和硝酸钙的作用下在墙体内部形成碳酸钙和硝酸铵，在墙体浸泡和干燥过程后，硝酸铵和碳酸钙可对墙体进行填充，从而使产品的阻燃性能提高，其次，巴氏芽孢杆菌在死亡后，在高温条件下，由于死亡后的巴氏芽孢杆菌表面沉积碳酸钙，死亡后的巴氏芽孢杆菌可被炭化，从而提高墙体燃烧时炭含量，进而提高产品的阻燃性能。具体实施方式为使本专利技术的技术方案更加清晰明确，下面对本专利技术进行进一步描述，任何对本专利技术技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本专利技术保护范围。实施例1一种石墨烯纳米防水防火保温材料，50g石墨烯分散液，15g水泥熟料，15g蒙脱土，6g水铝英石，3g水镁石纤维，2g绒毛粉；1g氧化铁粉末；1g氯化石蜡；2g硅溶胶，5g憎水剂和4.8g阻燃剂。憎水剂按重量份包括棕榈油70份、鱼鳞提取物30份、氢氧化钙8份、聚硅氧烷125份、烷基三乙氧基硅烷4份、烷基酚聚氧乙烯醚1份、硫酸铝钾6份、乙酸异戊酯11份、去离子水20份。阻燃剂是通过以下方式得到：将碳原子数为16的石蜡混合物加入烧杯中，于温度为35℃的条件下加热融化，并向融化后的石蜡中加入融化后石蜡质量0.3倍的巴氏芽孢杆菌，于温度为30℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，得石蜡混合物，将石蜡混合物冷冻粉碎，得预处理巴氏芽孢杆菌；将1.5g预处理巴氏芽孢杆菌与1.2g尿素和1.8g的硝酸钙混合，即得4.8g阻燃剂。其中石墨烯分散液的具体制备方式如下：1)制备分散液：按质量份数计，将40g苯乙烯、20g聚乙二醇400，40g聚乙二醇2000加入到高速剪切研磨机中，进行告诉研磨10min，高速剪切研磨机的转速调节在550r/min，得到分散液；(2)制备石墨烯分散液；将0.2g纳米级石墨烯加入到40g分散液中，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为1.5H，超声波频率为40kHZ，得初级分散液；将初级分散液中再次加入10g分散液，然后进行加热搅拌，加热温度为45℃，加热搅拌时间为1H，搅拌速率为150r/min，再进行第二次超声波震荡，震荡时间为1H，超声波频率为60kHZ，得到石墨烯分散液。实施例2一种石墨烯纳米防水防火保温材料，60g石墨烯分散液，25g水泥熟料，20g蒙脱土，8g水铝英石，4g水镁石纤维，3g绒毛粉；2g氧化铁粉末；2g氯化石蜡；2g硅溶胶；3g憎水剂和3g阻燃剂。阻燃剂是通过以下方式得到：将碳原子数为24的石蜡混合物加入烧杯中，于温度为35℃的条件下加热融化，并向融化后的石蜡中加入融化后石蜡质量0.5倍的巴氏芽孢杆菌，于温度为36℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合30min后，得石蜡混合物，将石蜡混合物冷冻粉碎，得预处理巴氏芽孢杆菌，将1.5g预处理巴氏芽孢杆菌与1.2g尿素和0.8g的硝酸钙混合，即得3g阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯纳米防水防火保温材料，其特征在于，其组成成份按照质量份数计如下：/n石墨烯分散液40-60份；水泥熟料15-30份；蒙脱土15-25份；水铝英石6-8份；水镁石纤维3-4份；绒毛粉2-3份；氧化铁粉末1-2份；氯化石蜡1-2份；硅溶胶2-4份、憎水剂3-5份和阻燃剂3-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯纳米防水防火保温材料，其特征在于，其组成成份按照质量份数计如下：
石墨烯分散液40-60份；水泥熟料15-30份；蒙脱土15-25份；水铝英石6-8份；水镁石纤维3-4份；绒毛粉2-3份；氧化铁粉末1-2份；氯化石蜡1-2份；硅溶胶2-4份、憎水剂3-5份和阻燃剂3-5份。


2.根据权利要求1所述的石墨烯纳米防水防火保温材料，其特征在于，所述憎水剂，按重量份包括：棕榈油70-80份、鱼鳞提取物30-35份、氢氧化钙8-10份、聚硅氧烷12-15份、烷基三乙氧基硅烷4-7份、烷基酚聚氧乙烯醚1-3份、硫酸铝钾6-9份、乙酸异戊酯11-13份和去离子水20-30份。


3.根据权利要求2所述的石墨烯纳米防水防火保温材料，其特征在于，其原料按重量份包括：棕榈油73份、鱼鳞提取物32份、氢氧化钙8.9份、聚硅氧烷13.7份、烷基三乙氧基硅烷5.5份、烷基酚聚氧乙烯醚2.1份、硫酸铝钾8.4份、乙酸异戊酯11.8份、去离子水24.6份。


4.根据权利要求1所述的石墨烯纳米防火保温材料，其特征在于，所述阻燃剂，按重量份包括：预处理巴氏芽孢杆菌5-15份，尿素5-12份，硝酸钙8-18份。


5.根据权利要求2所述的石墨烯纳米防火保温材料，其特征在于，
所述预处理巴氏芽孢杆菌的制备方法为将碳原子数为16-24的石蜡混合物加热融化，并向融化后的石蜡中加入融化后石蜡质量0.3-0.5倍的巴氏芽孢杆菌，搅拌混合后，冷冻粉碎，得预处理巴氏芽...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒玉辉，
申请(专利权)人：舒玉辉，
类型：发明
国别省市：陕西;61