CN104017285B - 一种耐热阻燃混合保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型耐热阻燃混合保温材料及其制备方法，所述保温材料包括主料、辅料和添加剂，其中，主料包括膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰和聚苯乙烯泡沫塑料颗粒；辅料包括酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂；添加剂包括阻燃剂、发泡剂、耐热剂、胶黏剂和紫外线折射剂。所述制备方法包括如下步骤：（1）称料，（2）原料混合，（3）增韧处理，（4）阻燃发泡处理，（5）注模发泡成型。本发明操作简单方便，工艺流程短，使所制备的保温材料集有机保温材料和无机保温材料的优异性能于一体，具有热膨胀系数小、保温效果好、阻燃性好、耐热耐高温、质量轻、强度高、韧性大等优点，是综合性能优异的新型混合保温材料，应用前景广阔。

Description

一种耐热阻燃混合保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及保温材料领域，特别是涉及一种耐热阻燃混合保温材料及其制备方法。

背景技术

随着能源节约型社会的发展需求，墙体隔热保温材料的发展和应用在建筑节能领域具有重要的作用。我国目前使用的建筑节能保温材料主要有无机和有机两大类，其中，无机保温材料的导热系数大，保温效果差，但其防火阻燃、变形系数小、抗老化，使用寿命长；有机保温材料的导热系数小，保温效果良好，但是易燃烧，一旦发生火灾，会加快火焰蔓延，而且有大量有毒气体排出，造成二次危害，且有机保温材料不耐老化、变形系数大、稳定性和安全性差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种耐热阻燃混合保温材料及其制备方法，能够集有机保温材料和无机保温材料的优点于一体，同时克服这两类保温材料存在的问题和不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种耐热阻燃混合保温材料，包括主料、辅料和添加剂，所述主料包括：膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰和聚苯乙烯泡沫塑料颗粒；所述辅料包括：酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂；所述添加剂包括阻燃剂、发泡剂、耐热剂、胶黏剂和紫外线折射剂；所述各原料的重量份组成为：膨胀珍珠岩50 ～ 70 份、水玻璃20 ～ 40 份、火山灰30 ～ 40 份、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒30 ～40 份、酚醛树脂30 ～ 40 份、硅酸铝纤维15 ～ 20 份、玻璃纤维10 ～ 15 份、苯酚树脂5 ～10 份、阻燃剂20 ～ 40 份、发泡剂10 ～ 20 份、耐热剂5 ～ 10 份、胶黏剂20 ～ 30 份、紫外线折射剂3 ～ 8 份。

在本发明一个较佳实施例中，所述耐热剂为云母碎片；所述发泡剂为铝粉；所述阻燃剂为膨胀型阻燃剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种耐热阻燃混合保温材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）称料：按配比称取各原料备用；

（2）原料混合：将所称取的膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、胶黏剂和紫外线折射剂按配比加入带加热搅拌装置的反应釜内，常温下，以50 ～ 100 转/min 的转速搅拌混合10 ～ 30min，得到混合物料；

（3）增韧处理：向步骤（2）中得到的混合物料中加入配方量的酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂，在50 ～ 80℃下，搅拌20 ～ 30min 至均匀；

（4）阻燃发泡处理：向步骤（3）中搅拌均匀的混合物料中加入配方量的阻燃剂、发泡剂和云母碎片，在10 ～ 15℃下，以100 ～ 150 转/min 的转速搅拌混合30 ～ 60min 至均匀；

（5）注模发泡成型：将步骤（4）中混合均匀的物料注入长方体模具内，并置于180 ～220℃的热压机内模压3 ～ 4h ；取出后置于80 ～ 100℃干燥箱内放置1 ～ 2h，即得到所述耐热阻燃混合保温材料。

本发明的有益效果是：本发明一种耐热阻燃混合保温材料的制备方法，操作简单方便，工艺流程短，通过原料的合理选择及配比，使所制备的保温材料集有机保温材料和无机保温材料的优异性能于一体，具有热膨胀系数小、保温效果好、阻燃性好、耐热耐高温、质量轻、强度高、韧性大等优点，是一种综合性能优异的混合保温材料，应用前景广阔。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种耐热阻燃混合保温材料，包括主料、辅料和添加剂，所述主料包括：膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰和聚苯乙烯泡沫塑料颗粒；所述辅料包括：酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂；所述添加剂包括阻燃剂、发泡剂、耐热剂、胶黏剂和紫外线折射剂；其中，所述耐热剂为云母碎片；所述发泡剂为铝粉；所述阻燃剂为膨胀型阻燃剂。

实施例1

（1）称料：按配比称取膨胀珍珠岩50 份、水玻璃20 份、火山灰40 份、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒30 份、酚醛树脂30 份、硅酸铝纤维20 份、玻璃纤维15 份、苯酚树脂5 份、阻燃剂20份、发泡剂20 份、耐热剂5 份、胶黏剂30 份、紫外线折射剂3 份，备用；

（2）原料混合：将所称取的膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、胶黏剂和紫外线折射剂按配比加入带加热搅拌装置的反应釜内，常温下，以50 转/min 的转速搅

拌混合10 ～ 30min，得到混合物料；

（3）增韧处理：向步骤（2）中得到的混合物料中加入配方量的酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂，在50℃下，搅拌20 ～ 30min 至均匀；

（4）阻燃发泡处理：向步骤（3）中搅拌均匀的混合物料中加入配方量的阻燃剂、发泡剂和云母碎片，在10℃下，以100 转/min 的转速搅拌混合30 ～ 60min 至均匀；

（5）注模发泡成型：将步骤（4）中混合均匀的物料注入长方体模具内，并置于180 ～220℃的热压机内模压3h ；取出后置于80℃干燥箱内放置2h，即得到所述耐热阻燃混合保温材料。

上述方法所得的保温材料，孔隙率为45%，抗压强度为0.58MPa，抗折强度为0.38MPa，密度为0.45g/cm3，导热系数 0.050W/(m·K)，极限氧指数为26。

实施例2

（1）称料：按配比称取膨胀珍珠岩70 份、水玻璃20 份、火山灰40 份、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒30 份、酚醛树脂40 份、硅酸铝纤维15 份、玻璃纤维15 份、苯酚树脂10 份、阻燃剂40份、发泡剂20 份、耐热剂10 份、胶黏剂30 份、紫外线折射剂8 份，备用；

（2）原料混合：将所称取的膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、胶黏剂和紫外线折射剂按配比加入带加热搅拌装置的反应釜内，常温下，以100 转/min 的转速搅拌混合10 ～ 30min，得到混合物料；

（3）增韧处理：向步骤（2）中得到的混合物料中加入配方量的酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂，在80℃下，搅拌20 ～ 30min 至均匀；

（4）阻燃发泡处理：向步骤（3）中搅拌均匀的混合物料中加入配方量的阻燃剂、发泡剂和云母碎片，在15℃下，以150 转/min 的转速搅拌混合30 ～ 60min 至均匀；

（5）注模发泡成型：将步骤（4）中混合均匀的物料注入长方体模具内，并置于180 ～220℃的热压机内模压4h ；取出后置于100℃干燥箱内放置1h，即得到所述耐热阻燃混合保温材料。

上述方法所得的保温材料，孔隙率为40%，抗压强度为0.61MPa，抗折强度为0.40MPa，密度为0.48g/cm3，导热系数 0.052W/(m·K)，极限氧指数为25。

实施例3

（1）称料：按配比称取膨胀珍珠岩70 份、水玻璃40 份、火山灰30 份、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒30 份、酚醛树脂30 份、硅酸铝纤维20 份、玻璃纤维15 份、苯酚树脂10 份、阻燃剂40份、发泡剂20 份、耐热剂10 份、胶黏剂30 份、紫外线折射剂 8 份，备用；

（2）原料混合：将所称取的膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、胶黏剂和紫外线折射剂按配比加入带加热搅拌装置的反应釜内，常温下，以100 转/min 的转速

搅拌混合10 ～ 30min，得到混合物料；

（3）增韧处理：向步骤（2）中得到的混合物料中加入配方量的酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂，在80℃下，搅拌20 ～ 30min 至均匀；

（4）阻燃发泡处理：向步骤（3）中搅拌均匀的混合物料中加入配方量的阻燃剂、发泡剂和云母碎片，在15℃下，以150 转/min 的转速搅拌混合30 ～ 60min 至均匀；

（5）注模发泡成型：将步骤（4）中混合均匀的物料注入长方体模具内，并置于180 ～220℃的热压机内模压4h ；取出后置于100℃干燥箱内放置1h，即得到所述耐热阻燃混合保温材料。

上述方法所得的保温材料，孔隙率为44%，抗压强度为0.55MPa，抗折强度为0.39MPa，密度为0.44g/cm3，导热系数 0.058W/(m·K)，极限氧指数为28。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种耐热阻燃混合保温材料，其特征在于，包括主料、辅料和添加剂，所述主料包括：膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰和聚苯乙烯泡沫塑料颗粒；所述辅料包括：酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂；所述添加剂包括阻燃剂、发泡剂、耐热剂、胶黏剂和紫外线折射剂；所述各原料的重量份组成为：膨胀珍珠岩50 ～ 70 份、水玻璃20 ～ 40 份、火山灰30 ～ 40 份、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒30 ～ 40 份、酚醛树脂30 ～ 40 份、硅酸铝纤维15 ～ 20份、玻璃纤维10 ～ 15 份、苯酚树脂5 ～ 10 份、阻燃剂20 ～ 40 份、发泡剂10 ～ 20 份、耐热剂5 ～ 10 份、胶黏剂20 ～ 30 份、紫外线折射剂3 ～ 8 份。

2.根据权利要求1 所述的耐热阻燃混合保温材料，其特征在于，所述耐热剂为云母碎片；所述发泡剂为铝粉；所述阻燃剂为膨胀型阻燃剂。

3.一种如权利要求1 所述的耐热阻燃混合保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）称料：按配比称取各原料备用；

（2）原料混合：将所称取的膨胀珍珠岩、水玻璃、火山灰、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、胶黏剂和紫外线折射剂按配比加入带加热搅拌装置的反应釜内，常温下，以50 ～ 100 转/min 的转速搅拌混合10 ～ 30min，得到混合物料；

（3）增韧处理：向步骤（2）中得到的混合物料中加入配方量的酚醛树脂、硅酸铝纤维、玻璃纤维和苯酚树脂，在50 ～ 80℃下，搅拌20 ～ 30min 至均匀；

（4）阻燃发泡处理：向步骤（3）中搅拌均匀的混合物料中加入配方量的阻燃剂、发泡剂和云母碎片，在10 ～ 15℃下，以100 ～ 150 转/min 的转速搅拌混合30 ～ 60min 至均匀；

（5）注模发泡成型：将步骤（4）中混合均匀的物料注入长方体模具内，并置于180 ～220℃的热压机内模压3 ～ 4h ；取出后置于80 ～ 100℃干燥箱内放置1 ～ 2h，即得到所述耐热阻燃混合保温材料。