一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法，涉及墙体保温材料制备技术领域，复合阻燃的墙体保温材料包括阻燃层和保温层；阻燃层由以下组分制备：硅烷偶联剂、分散剂、聚氨酯、水泥粉末、石灰石粉末、细沙粉末、玻璃纤维、阻燃剂和甲苯；保温层是由以下组分制备：钙基膨润土、滑石粉、石灰石粉末、氧化钙粉末、氧化镁粉末、丙烯酰胺、陶瓷纤维、硫酸铝纤维和丙烯酸、异氰酸酯、二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、蒸馏水、乙醇和氯化钠；复合阻燃的墙体保温材料的制备方法包括阻燃层的制备、保温层的制备以及阻燃层和保温层通过粘结剂粘合。本发明专利技术的复合阻燃的墙体保温材料有优良的保温性能和阻燃性能，还有优良的力学性能。

A compound flame retardant wall insulation material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法
本专利技术涉及墙体保温材料制备
，具体是一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法。
技术介绍
能源是经济和社会发展的命脉，现有能源包括可再生能源和不可再生能源，虽然现在技术已经在大力发展可再生清洁能源，但是不可再生能源依旧是当前社会最主要的供给能源。随着世界人口增加和社会生产的发展，全球能量消耗量日益增加。建筑能耗占总能耗的比例超过十分之一。而其中三分之一的能量由于建筑材料的保温性能不够而泄漏到环境中，既产生资源浪费，又会导致热污染，如果能够降低这一能量泄露，不仅能够大大减少二氧化碳的排放量，而且能够有效降低热污染。目前对于建筑能耗的降低是通过开发墙体保温材料以实现降低建筑能耗。。中国专利公开了一种植物纤维发泡墙体保温材料及其制备方法(公开号为CN106280059A)，本专利技术提供的植物纤维发泡墙体保温材料与传统的保温材料相比，保温性能更好，同时还具备了轻质、吸音防震、阻燃、抗冲击缓冲性能等优良特性。但是，现有保温材料在使用过程中容易发生开裂、鼓包等老化等现象发生，而造成这种老化现象发生的原因之一是材料内部无机和有机物质之间的连接结构发生了改变；此外单一阻燃剂对聚合物板材的力学性能影响较大，而该专利技术并未对上述技术问题进行详细说明。因此，本领域技术人员提供了一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法，所述墙体保温材料包括阻燃层和保温层，所述阻燃层由以下质量份数组分制备：5-9份硅烷偶联剂、4-8份分散剂、50-65份聚氨酯、15-25份水泥粉末、15-25份石灰石粉末、12-22份细沙粉末、3-6份玻璃纤维、5-11份阻燃剂和15-20份甲苯；所述保温层是由以下质量份数组分制备：10-20份钙基膨润土、15-25份滑石粉、12-20份石灰石粉末、10-20份氧化钙粉末、10-20份氧化镁粉末、25-30份丙烯酰胺、3-7份陶瓷纤维、3-6份硫酸铝纤维和5-15份丙烯酸、3-5份异氰酸酯、3-5份二甲基烯丙基氯化铵、3-5份丙烯酰胺、3-5份蒸馏水、3-5份乙醇和3-5份氯化钠。作为本专利技术进一步的方案：所述墙体保温材料的制备方法包括以下步骤：步骤一、阻燃层的制备：取部分甲苯溶解硅烷偶联剂，将石灰石粉末、细沙粉末和玻璃纤维分别溶解在硅烷偶联剂的甲苯溶液中，机械搅拌均匀，采用超声辐射照射作用，超声功率为340-450W，氮气作为保护气体，氮气流量为100ml/min，超声辐照时间为30-40min，辐照结束后将混合溶液加入烘箱中于80-90℃下烘干，得到经硅烷偶联剂改性的石灰石、细沙和玻璃纤维；取剩余甲苯，于氮气环境下加入聚氨酯粉末，常温下低速机械搅拌3-5min，保持低速搅拌同时加热聚氨酯的甲苯溶液至90-110℃；将石灰石、细沙和玻璃纤维添加到聚氨酯的甲苯溶液中，保持温度为90-110℃，高速机械搅拌45-60min；接着保持搅拌速度不变，以1℃/min的速度降温至55-60℃，然后将混合液送入模具中进行冷却压模，制备出聚氨酯板材；步骤二、保温层的制备：将钙基膨润土、滑石粉、石灰石粉末、氧化钙粉末、氧化镁粉末、丙烯酰胺、陶瓷纤维和硫酸铝纤维机械搅拌混匀备用；将蒸馏水和乙醇混合均匀，向蒸馏水和乙醇的混合溶液中添加硬脂酸钠和十二烷基苯磺酸钠，微微加热并机械搅拌至硬脂酸钠和十二烷基苯磺酸钠溶解完全，接着向混合溶液中添加预混均匀的钙基膨润土等混合物、丙烯酰胺、二甲基烯丙基氯化铵和氯化钠，高速机械搅拌均匀后，向体系中添加1/3用量的引发剂，放入超声处理器中，在氮气氛下超声引发乳液聚合反应20-30min，接着再向体系中添加剩余引发剂，继续超声乳液聚合反应100-120min，反应结束后待反应物体系冷却至60-70℃后，将产物送入模具中进行冷却压模，制备出聚丙烯酰胺板材；步骤三、将聚丙烯酰胺板材和聚氨酯板材采用胶黏剂进行粘合固化，制备出墙体保温材料。作为本专利技术进一步的方案：阻燃剂为氢氧化镁、N,N二羟乙基胺甲基磷酸二乙酯、三(2-羰基乙基)磷盐酸和三(2-羟基乙基)磷盐酸盐按照质量比为25-35:3-5:5-10:5-10混合制备而成。作为本专利技术进一步的方案：氧化钙粉末粒径为小于300目；所述氧化镁粉末粒径为小于300目；所述陶瓷纤维粉末粒径为小于300目；所述水泥粒径粉末小于2mm，所述石灰石粉末粒径小于2mm，所述细沙粉末粒径小于2mm，所述玻璃纤维粒径小于300目，所述滑石粉粉末粒径小于300目。作为本专利技术进一步的方案：硅烷偶联剂、分散剂、聚丙烯酸、水泥、石灰石、细沙、玻璃纤维、阻燃剂、钙基膨润土、滑石粉、石灰石粉末、粉状白灰、丙烯酰胺、陶瓷纤维、硫酸铝纤维、无机粘结剂、二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺和硝酸钠均为工业级别纯度。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤二中高速搅拌速率为1000-1200r/min。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤三中采用不饱和聚酯胶黏剂。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤一中部分甲苯是指用量为总量的1/3-1/2。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中利用钙基膨润土的多孔性能提高聚丙烯酰胺板材的保温性能，并且采用超声辐射作用在有机物和无机物之间形成细小乳液颗粒，增加钙基膨润土在有机聚合物内部的分散程度，钙基膨润土均匀分散至有机物内部聚合物中，实现无机物均匀分散至有机物中，在有机物内部形成井然有序的微观排列结构，提高聚丙烯酰胺板材的力学性能和使用寿命，通过硅烷偶联剂对石灰石粉末、细沙粉末和玻璃纤维粉末表面进行改性，能够降低石灰石粉末、细沙粉末和玻璃纤维粉末表面结合自由能，提高石灰石粉末、细沙粉末和玻璃纤维粉末与聚氨酯的连接牢固程度，进而提高聚氨酯板材的阻燃性能；通过采用氢氧化镁、N,N二羟乙基胺甲基磷酸二乙酯、三(2-羰基乙基)磷盐酸和三(2-羟基乙基)磷盐酸盐制备出混合阻燃剂，既能够达到优异的阻燃性能，又能够保持聚氨酯板材的优异的力学性能。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的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一称量5kg硅烷偶联剂、4kg分散剂、50kg聚氨酯、15kg水泥粉末、15kg石灰石粉末、12kg细沙粉末、3kg玻璃纤维、2.6kg氢氧化镁、0.31kgN,N二羟乙基胺甲基磷酸二乙酯、0.51kg三(2-羰基乙基)磷盐酸、0.51kg三(2-羟基乙基)磷盐酸盐和15kg甲苯备用；称量10kg钙基膨润土、15kg滑石粉、12kg石灰石粉末、10kg氧化钙粉末、10kg氧化镁粉末、25kg丙烯酰胺、3kg陶瓷纤维、3kg硫酸铝纤维和5kg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法，其特征在于，所述墙体保温材料包括阻燃层和保温层，所述阻燃层由以下质量份数组分制备：5-9份硅烷偶联剂、4-8份分散剂、50-65份聚氨酯、15-25份水泥粉末、15-25份石灰石粉末、12-22份细沙粉末、3-6份玻璃纤维、5-11份阻燃剂和15-20份甲苯；所述保温层是由以下质量份数组分制备：10-20份钙基膨润土、15-25份滑石粉、12-20份石灰石粉末、10-20份氧化钙粉末、10-20份氧化镁粉末、25-30份丙烯酰胺、3-7份陶瓷纤维、3-6份硫酸铝纤维和5-15份丙烯酸、3-5份异氰酸酯、3-5份二甲基烯丙基氯化铵、3-5份丙烯酰胺、3-5份蒸馏水、3-5份乙醇和3-5份氯化钠。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法，其特征在于，所述墙体保温材料包括阻燃层和保温层，所述阻燃层由以下质量份数组分制备：5-9份硅烷偶联剂、4-8份分散剂、50-65份聚氨酯、15-25份水泥粉末、15-25份石灰石粉末、12-22份细沙粉末、3-6份玻璃纤维、5-11份阻燃剂和15-20份甲苯；所述保温层是由以下质量份数组分制备：10-20份钙基膨润土、15-25份滑石粉、12-20份石灰石粉末、10-20份氧化钙粉末、10-20份氧化镁粉末、25-30份丙烯酰胺、3-7份陶瓷纤维、3-6份硫酸铝纤维和5-15份丙烯酸、3-5份异氰酸酯、3-5份二甲基烯丙基氯化铵、3-5份丙烯酰胺、3-5份蒸馏水、3-5份乙醇和3-5份氯化钠。


2.根据权利要求1所述的一种复合阻燃的墙体保温材料及其制备方法，其特征在于，所述墙体保温材料的制备方法包括以下步骤：
步骤一、阻燃层的制备：取部分甲苯溶解硅烷偶联剂，将石灰石粉末、细沙粉末和玻璃纤维分别溶解在硅烷偶联剂的甲苯溶液中，机械搅拌均匀，采用超声辐射照射作用，超声功率为340-450W，氮气作为保护气体，氮气流量为100ml/min，超声辐照时间为30-40min，辐照结束后将混合溶液加入烘箱中于80-90℃下烘干，得到经硅烷偶联剂改性的石灰石、细沙和玻璃纤维；取剩余甲苯，于氮气环境下加入聚氨酯粉末，常温下低速机械搅拌3-5min，保持低速搅拌同时加热聚氨酯的甲苯溶液至90-110℃；将石灰石、细沙和玻璃纤维添加到聚氨酯的甲苯溶液中，保持温度为90-110℃，高速机械搅拌45-60min；接着保持搅拌速度不变，以1℃/min的速度降温至55-60℃，然后将混合液送入模具中进行冷却压模，制备出聚氨酯板材；
步骤二、保温层的制备：将钙基膨润土、滑石粉、石灰石粉末、氧化钙粉末、氧化镁粉末、丙烯酰胺、陶瓷纤维和硫酸铝纤维机械搅拌混匀备用；
将蒸馏水和乙醇混合均匀，向蒸馏水和乙醇的混合溶液中添加硬脂酸钠和十二烷基苯磺酸钠，微微加热并机械搅拌至硬脂酸钠和十二烷基苯磺酸钠溶解完全，接着向混合溶液中添加预混均匀的...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：陈紫璇，
类型：发明
国别省市：山东;37