【技术实现步骤摘要】
本申请涉及矿物纤维，更具体地说，它涉及一种矿物纤维防火材料及其制备方法。
技术介绍
1、矿物纤维通常是矿石经过高温熔融、甩丝成型而成，主要由二氧化硅、氧化铝、氧化镁等组成，具有优良的绝热、阻燃、防火性能，广泛应用于水泥砂浆、混凝土、橡胶、涂料中。然而在将矿物纤维防火材料应用于水泥砂浆中时，由于矿物纤维防火材料分散性较差，容易出现团聚，其对水泥砂浆性能提升有限，因此，急需研究一种分散性良好的矿物纤维防火材料，以增强使用效果。
技术实现思路
1、为了增加矿物纤维防火材料的分散性，提高水泥砂浆的抗压强度以及抗折强度，本申请提供一种矿物纤维防火材料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种矿物纤维防火材料的制备方法，采用如下的技术方案：
3、一种矿物纤维防火材料的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、将矿石、矿渣混合，然后经过高温熔化、除渣、纤维成型，获得纤维素料；
5、s2、在乙醇水溶液中加入分散剂混合，调节ph值为3-4，然后加入纤维素料，搅拌处理20-40min，之后加入正硅酸乙酯，搅拌处理2-4h，调节ph值为6-7，搅拌处理2-4h，静置处理7-9h，过滤，烘干，获得预处理纤维素料；
6、s3、在温度为40-60℃下，在有机溶剂中加入硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯混合，然后加入预处理纤维素料，搅拌处理7-9h，之后加入第一份二乙烯三胺，搅拌处理22-26h，然后加入第二份二乙烯三胺，搅拌处理22-26h，过滤，洗涤，
7、本申请制备方法获得的矿物纤维防火材料，断裂强度＞4100mpa，将其应用于水泥砂浆中，水泥砂浆的28d抗压强度＞31mpa、28d抗折强度＞12mpa，从而使矿物纤维防火材料不仅具有优良的断裂强度，而且还具有优良的分散性，增加使用效果，也增加水泥砂浆的抗压强度以及抗折强度。
8、首先通过矿石、矿渣获得纤维素料，然后通过乙醇水溶液、正硅酸乙酯的相互配合，在纤维素料表面负载二氧化硅，且形成凸起，增加界面结合面积。之后采用硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯对纤维素料以及二氧化硅进行接枝，并在纤维素料以及二氧化硅表面引入硅氧基、碳碳双键、酯基，加入第一份二乙烯三胺，第一份二乙烯三胺中的氨基和碳碳双键优先发生加成反应，之后加入第二份二乙烯三胺，第二份二乙烯三胺中的胺基和酯基发生酰胺化反应，并在纤维素料以及二氧化硅表面引入氨基、仲胺基、乙烷基等，大大增加矿物纤维防火材料表面活性基团以及分散性，提高矿物纤维防火材料的断裂强度，也增强水泥砂浆的抗折强度、抗折强度。
9、优选的，所述纤维素料、乙醇水溶液、分散剂、正硅酸乙酯的重量配比为10:(10-100):(0.1-0.3):(3-7)。
10、对纤维素料、乙醇水溶液、分散剂、正硅酸乙酯的重量配比进行优化，便于二氧化硅接枝到纤维素料表面，保证预处理纤维素料制备的稳定。
11、优选的，所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙姆中的一种或几种。
12、对分散剂的来源进行限定，便于分散剂的选择。在多个实施方案中，分散剂为聚乙二醇，具体为聚乙二醇12000，其也可以根据需要将分散剂设置为聚乙二醇6000、聚乙二醇20000、聚乙烯吡咯烷酮k30、聚乙烯吡咯烷酮k90、泊洛沙姆188、泊洛沙姆338等。
13、优选的，所述乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为20-40%。
14、对乙醇水溶液中的乙醇质量浓度进行限定，便于乙醇水溶液的配制。在多个实施方案中，乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为30%，其也可以根据需要将质量浓度设置为20%、25%、35%、40%等。
15、优选的，步骤s2中，采用盐酸水溶液调节ph值为3-4，盐酸水溶液的质量浓度为5-10%，例如质量浓度为5%、6%、7%、9%、10%，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。采用氢氧化钠水溶液调节ph值为6-7，氢氧化钠水溶液的质量浓度为5-10%，例如质量浓度为5%、6%、7%、9%、10%，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选的，所述预处理纤维素料、有机溶剂、硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、第一份二乙烯三胺、第二份二乙烯三胺的重量配比为10:(10-100):(0.5-1.5):(0.5-1.5):(0.3-0.5):(0.5-0.7)。
17、对预处理纤维素料、有机溶剂、硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、第一份二乙烯三胺、第二份二乙烯三胺的重量配比进行优化，便于硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯接枝到预处理纤维素料表面，也便于第一份二乙烯三胺的加成反应，以及第二份二乙烯三胺的酰胺化反应，保证矿物纤维防火材料制备的稳定。
18、优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种。
19、相比3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷而言，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中除了含有硅氧基外，还含有碳碳双键，此时，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的碳碳双键能够和第一份二乙烯三胺中的胺基发生加成反应，并引入仲胺基、氨基，增加接枝量以及接枝稳定性。同时，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中不含酯基，不影响三丙烯酸三羟甲基丙烷酯和第一份二乙烯三胺的加成反应。本申请的硅烷偶联剂，不仅便于硅烷偶联剂的选择，而且大大增加接枝量以及接枝稳定性，提高矿物纤维防火材料的性能以及使用效果。
20、优选的，所述有机溶剂为正丁醇、二甲基亚砜、二氯甲烷中的一种或几种。
21、对有机溶剂的来源进行限定，便于有机溶剂的选择。在多个实施方案中，有机溶剂为正丁醇，其也可以根据需要将有机溶剂设置为二甲基亚砜、二氯甲烷、正丁醇和二甲基亚砜混合液等。
22、优选的，所述矿石为玄武岩、珍珠岩、煤矸石、白云石中的一种或几种。
23、对矿石的来源进行限定，便于矿石的选择。而且矿石可以为一种、两种、三种、四种。在多个实施方案中，矿石为玄武岩、珍珠岩两种，且玄武岩、珍珠岩的重量配比为(1-3):1，例如重量配比可以为1:1、2:1、3:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24、优选的，矿石、矿渣的重量配比为100:(1-5)，例如重量配比为100:1、100:2、100:3、100:4、100:5，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
25、优选的，所述纤维素料的直径为3-6μm、长径比为10-100。
26、对纤维素料的直径、长径比进行优化，不仅纤维素料的制备，进而便于矿物纤维防火材料的制备。在多个实施方案中，纤维素料的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述纤维素料、乙醇水溶液、分散剂、正硅酸乙酯的重量配比为10:(10-100):(0.1-0.3):(3-7)。
3.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙姆中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为20-40%。
5.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述预处理纤维素料、有机溶剂、硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、第一份二乙烯三胺、第二份二乙烯三胺的重量配比为10:(10-100):(0.5-1.5):(0.5-1.5):(0.3-0.5):(0.5-0.7)。
6.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基
7.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为正丁醇、二甲基亚砜、二氯甲烷中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述矿石为玄武岩、珍珠岩、煤矸石、白云石中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述纤维素料的直径为3-6μm、长径比为10-100。
10.一种矿物纤维防火材料，其特征在于：其采用权利要求1-9中任意一项所述的矿物纤维防火材料的制备方法制备获得。
...【技术特征摘要】
1.一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述纤维素料、乙醇水溶液、分散剂、正硅酸乙酯的重量配比为10:(10-100):(0.1-0.3):(3-7)。
3.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙姆中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为20-40%。
5.根据权利要求1所述的一种矿物纤维防火材料的制备方法，其特征在于：所述预处理纤维素料、有机溶剂、硅烷偶联剂、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、第一份二乙烯三胺、第二份二乙烯三胺的重量配比为10:(10-100):(0.5-1.5):(0.5-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉凤，白贵珍，张玉芳，田云吉，何光伟，
申请(专利权)人：灵寿县嘉硕建材加工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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