一种石墨烯气凝胶保温不燃板及其制备方法技术

本发明专利技术属于石墨烯材料领域，公开了一种石墨烯气凝胶保温不燃板及其制备方法，将氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体充分分散，得到分散液，将上述分散液放入离心喷雾干燥机，加热干燥得到石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料，在上述石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料内加入戊烷、聚苯乙烯、水泥、增强纤维、水玻璃混合而成的发泡剂，并持续吹入惰性气体，得到预发泡浆料，接着通入预发泡桶，通入蒸汽进行加热，熟化后挤压发泡成型，本发明专利技术生产出的石墨烯气凝胶保温不燃板具有优良的保温效果，同时有良好的防火性能，提升保温板的安全性。提升保温板的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯气凝胶保温不燃板及其制备方法


[0001]本专利技术属于石墨烯材料领域，具体涉及一种石墨烯气凝胶保温不燃板及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国对保温墙体材料防火问题的重视和关注，具有优异防火性能的保温墙体材料越来越受到青睐，然而，过分追逐防火性能导致部分A2级保温板保温性能下降、强度降低、材料稳定性较差等缺点，从而导致保温板酥脆、吸水、粉化等问题，保温系统出现空谷裂及脱落的问题，造成了严重的后果，因此急需一种石墨烯气凝胶保温不燃板在保证不燃板阻燃性能的同时，大大提高其保温性能。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种石墨烯气凝胶保温不燃板及其制备方法，该防火保温板具有优良的保温效果，同时有良好的防火性能，提升保温板的安全性。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]一种石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体加入分散釜，以纯化水为介质，在40℃，10000r
·
min的条件下充分分散30min，得到分散液；
[0007]S2：将上述分散液放入离心喷雾干燥机，在170
‑
200℃的温度下加热干燥得到石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料；
[0008]S3：在上述石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料内加入戊烷、聚苯乙烯、水泥、增强纤维、水玻璃混合而成的发泡剂，以1000r
·
min 的转速充分混合60min，得到预发泡浆料，在混合过程中，持续吹入质量比为3
‑
5％的混合粉料用惰性气体；
[0009]S4：将混合得到的预发泡浆料通入预发泡桶，通入蒸汽进行加热，充分发泡，调节蒸汽的供应量以及温度控制发泡密度；
[0010]S5：将发泡好的颗粒排入流化床，熟化30min，得到熟料；
[0011]S6：将上述熟料输入制版机，加热至150℃，施加压力值2Mpa，挤压发泡成型。
[0012]进一步的，氧化石墨烯气凝胶粉末为片层＜3的氧化石墨烯，密度为3
‑
5mg/cm3.粒分布径D50小于3微米，D97小于6微米。
[0013]进一步的，石墨烯粉体为片层＜10的石墨烯粉体，粒分布径D50 小于3微米，D97小于6微米。
[0014]进一步的，石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体质量比为1:2
‑
1:5。
[0015]进一步的，发泡剂成分比为：戊烷4
‑
6％，聚苯乙烯30
‑
40％，水泥30％
‑
40，增强纤维5％，水玻璃1
‑
2％，其余为水。
[0016]石墨烯气凝胶保温不燃板是通过上述的石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法制备得到的。
[0017]综上所述，本专利技术的有益效果是：
[0018](1)本专利技术在制备过程中的分散环节采用惰性气体吹入加搅拌分散工艺，很好的解决了石墨烯混合粉料难以均值分散的难点。
[0019](2)本专利技术制备原料为石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体的混合材料，在保证不燃板阻燃性能的同时，大大提高其保温性能。
[0020](3)本专利技术的一种石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法生产出的聚氨酯保温板具有发泡密度均匀、抗压强度大、阻燃性良好，泡孔细腻、尺寸稳定性好等优点。
具体实施方式
[0021]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0022]实施例1
[0023]本专利技术实施例提供的一种石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法，包括以下步骤：
[0024]首先准备制备原料，采用的石墨烯气凝胶粉末为片层＜3的氧化石墨烯，经特定还原方法自组装而成的三维多孔泡沫材料，该方法为：将氧化石墨烯和水合肼配制成溶液，静置后得到水凝胶，然后冷冻干燥，最后气流研磨到小于3微米。
[0025]该气凝胶内部有微米尺寸的大孔和纳米尺寸的介孔形成丰富的复合型空隙结构，该石墨烯气凝胶密度低、孔隙率高、疏水性好，可小范围反复压缩、回弹，密度为3
‑
5mg/cm3.粒分布径D50小于3微米，D97小于6微米。
[0026]采用的石墨烯粉体为片层＜10的石墨烯粉体，粒分布径D50小于3微米，D97小于6微米。
[0027]S1：将氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体加入分散釜，氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体质量比为1:2，以纯化水为介质，在 40℃，10000r
·
min的条件下充分分散30min，得到分散液；
[0028]S2：将上述分散液放入离心喷雾干燥机，在170℃的温度下加热干燥得到石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料；
[0029]S3：在上述石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料内加入戊烷6％、聚苯乙烯40％、水泥40％、增强纤维5％、水玻璃2％，其余为水混合而成的发泡剂，石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料占比3％，以 1000r
·
min的转速充分混合60min，得到预发泡浆料，在混合过程中，持续吹入质量比为3
‑
5％的混合粉料用惰性气体，用以解决石墨烯混合粉料难以均值分散的难点；
[0030]S4：将混合得到的预发泡浆料通入预发泡桶，通入蒸汽进行加热，充分发泡，调节蒸汽的供应量以及温度控制发泡密度，蒸汽温度控制在100
‑
120℃，蒸汽压力为0.6
‑
0.8Mpa，蒸汽持续压力0.12
‑
0.18Mpa；
[0031]S5：将发泡好的颗粒排入流化床，熟化30min，得到熟料，实现颗粒内外压力平衡；
[0032]S6：将上述熟料输入制版机，本实施例中采用高度1米，宽2米，长4米的制版机，加热至150℃，施加压力值2Mpa，挤压发泡成型。
[0033]根据上述步骤制得的石墨烯气凝胶保温不燃板，经过测试，得到容重为70kg/m3，导热系数在0.043W/m
·
k，垂直与版面方向的抗拉强度0.18Mpa，抗压强度0.32MPa，干燥收
缩率0.5％，体积吸水率9％，燃烧性能符合国标A2级的保温板材。
[0034]实施例2
[0035]本专利技术实施例提供的一种石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法，包括以下步骤：
[0036]原料石墨烯气凝胶粉末和石墨烯粉体与实施例1中相同。
[0037]S1：将氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体加入分散釜，氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体质量比为1:3，以纯化水为介质，在 40℃，10000r
·
min的条件下充分分散30min，得到分散液；
[0038]S2：将上述分散液放入离心喷雾干燥机，在200℃的温度下加热干燥得到石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将氧化石墨烯气凝胶粉末与石墨烯粉体加入分散釜，以纯化水为介质，在40℃，10000r
·
min的条件下充分分散30min，得到分散液；S2：将上述分散液放入离心喷雾干燥机，在170
‑
200℃的温度下加热干燥得到石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料；S3：在上述石墨烯和石墨烯气凝胶粉体混合粉料内加入戊烷、聚苯乙烯、水泥、增强纤维、水玻璃混合而成的发泡剂，以1000r
·
min的转速充分混合60min，得到预发泡浆料，在混合过程中，持续吹入质量比为3
‑
5％的混合粉料用惰性气体；S4：将混合得到的预发泡浆料通入预发泡桶，通入蒸汽进行加热，充分发泡，调节蒸汽的供应量以及温度控制发泡密度；S5：将发泡好的颗粒排入流化床，熟化30min，得到熟料；S6：将上述熟料输入制版机，加热至150℃，施加压力值2Mpa，挤压发泡成型。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯气凝胶保温不燃板的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯气凝胶粉末为片层＜3的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德承，彭雪梅，
申请(专利权)人：德汇新材料科技南通有限公司，
类型：发明
国别省市：