CN104150798A - 一种阻燃保温组合物及包含其的保温材料和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃保温组合物，是由按重量份计的以下原料制成：硅酸盐5-10份、磷酸盐2-7份、二氧化硅1-3份、氧化镁1.0-2.0份、硅藻土0.5-1.5份、水0.5-1.5份。本发明所得到的阻燃保温组合物可以包覆各种保温颗粒，并呈现很好的相容性，可以使被包覆后的一些可燃的、导热系数小的、保温效果好的有机材料形成一种封闭的高分子粒子结构的保温材料。本发明同时公开了包括上述阻燃保温组合物的保温材料和保温板以及制备方法。
Description
【技术领域】
本发明属于建筑领域，涉及一种阻燃保温组合物及包含其的保温材料和制备方法。
【背景技术】
目前，在墙体保温隔热领域，应用较广的保温材料：EPS板(发泡聚苯乙烯板)；XPS板(挤塑聚苯乙烯板)；聚氨酯板；聚苯板；无机保温板等。其中以EPS板、XPS板和聚氨酯板为主，占总外墙保温的80％以上。EPS板和XPS板实质上均为聚苯板，两者主要材料均为聚苯乙烯；它们均为热塑性有机泡沫板。这些保温材料在建筑上的使用为建筑节能提供了有效的保温，但由于这些保温板自身防火性能差的缺陷，给建筑防火留下了极大的安全隐患，并导致“火灾”频发、损失惨重。
现有技术中，为了提高保温材料的阻燃性，通常采用的方法为添加阻燃剂来实现。例如向其中添加石墨颗粒，可以达到B2的防火等级，但是仍然无法解决其熔滴的现象。现有技术CN10176114A中公开了一种添加粒径为1-50μm的阻燃剂和粘接剂的方法的阻燃EPS泡沫的，对可发性聚苯乙烯珠粒和一次发泡泡粒进行表面涂覆，改善了发泡聚苯乙烯泡沫的绝缘性和阻燃性，所采用的阻燃剂为金属或非金属氧化物，但因所使用的阻燃剂与聚苯乙烯炮粒间相容性差，制备的聚苯乙烯发泡材料的力学性能难以达到使用要求，而且该技术是仅仅针对发泡聚苯乙烯的，并不适用于所有的保温材料的阻燃。
有鉴于此，需要发明一种适用性广泛的阻燃保温组合物，其可以用于多数的保温才来的阻燃保温。
【发明内容】
为克服现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃保温组合物，其广泛的适用于多种保温材料，并可以有效达到国际最高的防火等级，并同时提供一种包含上述阻燃保温组合物的保温材料和保温板，其可以在1500℃的火中不燃烧、不软化、不流滴、不碳化、不粉化，过火后的物理强度与保温性能几乎没有损失，具备遇火不产生烟气，无毒、无公害、无三废、憎水、隔音，保温效果好，价格低廉的有点。并提供上述阻燃保温组合物和保温材料的制备方法。
为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种阻燃保温组合物，是由按重量份计的以下原料制成：
进一步的，上述阻燃保温组合物，是由按重量份计的以下原料制成：
进一步的，上述阻燃保温组合物，是通过以下方法制备：
将称好的水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸盐，混匀后缓缓加入磷酸盐，搅拌反应20-30min后依次加入二氧化硅、氧化镁、硅藻土，待全部搅拌均匀既得。
进一步的，所述硅酸盐选自硅酸钠或硅酸钙的一种或两种。
进一步的，所述磷酸盐选自磷酸氢铵、磷酸钠、磷酸铵或多聚磷酸铵的一种或多种。
本发明另一方面提供了一种包含上述阻燃保温组合物的保温材料，其由轻体保温材料和包覆于所述轻体保温材料外部的阻燃保温组合物组成，所述轻体保温材料占总体质量的质量分数为70-90％，所述阻燃保温组合物占总体质量的质量分数为10-30％。
所述轻体保温材料选自：聚苯乙烯颗粒、聚苯烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、酚醛泡沫颗粒、聚氨酯颗粒或聚氨脂植物颗粒。
本发明最后一方面提供了上述保温材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)按以下重量份数称取阻燃保温组合物的各原料：
(2)称取轻体保温材料，使所述轻体保温材料占总体质量的质量分数为70-90％，步骤(1)称取的所述阻燃保温组合物的原料占总体质量的质量分数为10-30％；
(3)将称好的水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸盐，混匀后缓缓加入磷酸盐，搅拌反应20-30min后依次加入二氧化硅、氧化镁、硅藻土，待全部搅拌均匀，得到阻燃保温组合物；
(4)将步骤(3)制成的阻燃保温材料慢慢加入到另一搅拌机搅拌的轻质材料中，20-40Min后再将已混合好的料抽到真空挤压机料斗中，挤出需要的厚度及其尺寸，既得。
进一步的，所述硅酸盐选自硅酸钠或硅酸钙的一种或两种。
进一步的，所述磷酸盐选自磷酸氢铵、磷酸钠、磷酸铵或多聚磷酸铵的一种或多种。
进一步的，所述轻体保温材料选自：聚苯乙烯颗粒、聚苯烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、酚醛泡沫颗粒、聚氨酯颗粒或聚氨脂植物颗粒。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所提供的阻燃保温组合物为本发明人经过长时间的研究和反复的试验验证，创造性的将几个可以起协同作用的无机物组合在一起，所得到的阻燃保温组合物可以包覆各种保温颗粒，并呈现很好的相容性，可以使被包覆后的一些可燃的、导热系数小的、保温效果好的有机材料形成一种封闭的高分子粒子结构的保温材料。每颗粒子分别都是一个独立的防火隔离仓，从而有效的阻隔热量的传导及火势的燃烧，达到国际最高的防火等级。在1500℃的火中未燃、不软化、不流滴、不碳化、不粉化。过火后的物理强度与保温性能几乎没有损失，遇火不产生烟气，无毒、无公害、无三废、憎水、隔音，保温效果好，价格低廉。本组合物和所提供的保温材料制备方法简单，条件温和，适合规模化生产。
【具体实施方式】
以下通过具体实施方式，对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种阻燃保温组合物，是由按重量份计的以下原料和方法制成：
将称好的水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸钠，混匀后缓缓加入磷酸钠，搅拌反应25min后依次加入二氧化硅、氧化镁、硅藻土，待全部搅拌均匀既得。
实施例2
一种保温材料板，按以下方法制备：
技术配方：以吨计算
聚苯乙烯发泡颗粒：800公斤；
实施例1制备得到的阻燃保温组合物：200公斤；
将上述200公斤阻燃保温材料慢慢加入到另一搅拌机搅拌的聚苯乙烯发泡颗粒中，30Min后再将已混合好的料抽到真空挤压机料斗中，挤出需要的厚度及其尺寸，既得。
本实施例所获得的保温材料经在1500℃的火中试验，结果为不燃、不软化、不流滴、不碳化、不粉化。过火后的物理强度与保温性能几乎没有损失，遇火不产生烟气。
本发明中的聚苯乙烯发泡颗粒为常规方法制备，此处不再赘述。
实施例3
一种保温材料，按以下方法制备：
技术配方：以吨计算
酚醛泡沫颗粒：700公斤；
阻燃保温组合物：300公斤；
将称好的15KG水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸钠150KG，混匀后缓缓加入磷酸铵70KG，搅拌反应20min后依次加入二氧化硅30KG、氧化镁20KG、硅藻土15KG，待全部搅拌均匀后将其制成的阻燃保温组合物慢慢加入到另一搅拌机搅拌的酚醛泡沫颗粒中，40Min后再将已混合好的料抽到真空挤压机料斗中，挤出需要的厚度及其尺寸，既得。
本实施例所获得的保温材料经在1500℃的火中试验，结果为不燃、不软化、不流滴、不碳化、不粉化。过火后的物理强度与保温性能几乎没有损失，遇火不产生烟气。
本发明中的酚醛泡沫颗粒为常规方法制备，此处不再赘述。
实施例4
一种保温材料，按以下方法制备：
技术配方：以吨计算
聚氨酯颗粒：900公斤；
阻燃保温组合物：100公斤；
将称好的5KG水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸钙50KG，混匀后缓缓加入磷酸氢铵体20KG，搅拌反应20min后依次加入二氧化硅10KG、氧化镁10KG、硅藻土5KG，待全部搅拌均匀后将其制成的阻燃保温组合物慢慢加入到另一搅拌机搅拌的酚醛泡沫颗粒中，40Min后再将已混合好的料抽到真空挤压机料斗中，挤出需要的厚度及其尺寸，既得。
本实施例所获得的保温材料经在1500℃的火中试验，结果为不燃、不软化、不流滴、不碳化、不粉化。过火后的物理强度与保温性能几乎没有损失，遇火不产生烟气。
本发明中的聚氨酯颗粒为常规方法制备，此处不再赘述。
对比例1
用常规方法制备得到的普通的水泥发泡板。
对比例2
用常规方法制备得到的岩棉保温板。
效果例1
对实施例2和对比例1和2得到的保温板的性能参数进行比较，具体见表1：
表1性能对比
| 序号 | 项目 | 实施例2 | 对比例1 | 对比例2 |
| 1 | 容(kg/m3) | 80 | 320 | 200 |
| 2 | 抗压(MPA) | 0.4 | 0.2 | 7.5 |
| 3 | 拉拔MPA | 0.6 | 0.2 | 0.17 |
| 4 | 导热系数w/m.k | 0.04 | 0.08 | 0.049 |
| 5 | 吸水率 | ＜3％ | 28％ | 5％ |
| 6 | 燃烧等级 | A2 | B1 | B1 |
结论，本实施例2得到的保温材料板，各项性能均优于水泥发泡板和岩棉保温板。
以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阻燃保温组合物，其特征在于：是由按重量份计的以下原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃保温组合物，其特征在于：是由按重量份计的以下原料制成：
3.根据权利要求1所述的一种阻燃保温组合物，其特征在于：所述硅酸盐选自硅酸钠或硅酸钙的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃保温组合物，其特征在于：所述磷酸盐选自磷酸氢铵、磷酸钠、磷酸铵或多聚磷酸铵的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种阻燃保温组合物，其特征在于：是通过以下方法制备：
将称好的水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸盐，混匀后缓缓加入磷酸盐，搅拌反应20-30min后依次加入二氧化硅、氧化镁、硅藻土，待全部搅拌均匀既得。
6.一种包含如权利要求5所述的阻燃保温组合物的保温材料，其特征在于：其由轻体保温材料和包覆于所述轻体保温材料外部的阻燃保温组合物组成，所述轻体保温材料占总体质量的质量分数为70-90％，所述阻燃保温组合物占总体质量的质量分数为10-30％。
7.根据权利要求6所述的一种保温材料，其特征在于：所述轻体保温材料选自：聚苯乙烯颗粒、聚苯烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、酚醛泡沫颗粒、聚氨酯颗粒或聚氨脂植物颗粒。
8.一种如权利要求6所述的一种保温材料的制备方法，具其特征在于：其包括如下步骤：
(1)按以下重量份数称取阻燃保温组合物的各原料：
(2)称取轻体保温材料，使所述轻体保温材料占总体质量的质量分数为70-90％，步骤(1)称取的所述阻燃保温组合物的原料占总体质量的质量分数为10-30％；
(3)将称好的水倒入搅拌罐中，在搅拌中加入硅酸盐，混匀后缓缓加入磷酸盐，搅拌反应20-30min后依次加入二氧化硅、氧化镁、硅藻土，待全部搅拌均匀，得到阻燃保温组合物；
(4)将步骤(3)制成的阻燃保温材料慢慢加入到另一搅拌机搅拌的轻质材料中，20-40Min后再将已混合好的料抽到真空挤压机料斗中，挤出需要的厚度及其尺寸，既得。
9.根据权利要求8所述的一种制备方法，其特征在于：所述硅酸盐选自硅酸钠或硅酸钙的一种或两种，所述磷酸盐选自磷酸氢铵、磷酸钠、磷酸铵或多聚磷酸铵的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的一种制备方法，其特征在于：所述轻体保温材料选自：聚苯乙烯颗粒、聚苯烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、酚醛泡沫颗粒、聚氨酯颗粒或聚氨脂植物颗粒。
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2014
- 2014-08-04 CN CN201410377335.5A patent/CN104150798B/zh active Active
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