CN105440657B - 一种外墙保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外墙保温材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯80~90份，聚醚多元醇65~75份，秸秆纤维20~30份，玻璃纤维10~15份，纳米有机蒙脱土20~25份，阻燃剂30~35份，抑烟剂25~30份，反应催化剂1~5份，交联催化剂8~15份，偶联剂1~5份，去离子水15~25份，泡沫稳定剂1.5~5份。本发明制备得到的外墙保温材料，防火性能好，保温隔热性强，耐磨性能好，稳定性强，具有较好的物理力学性能，并且成本低、节约能源。

Description

一种外墙保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑材料及其制备方法，尤其是涉及一种外墙保温材料及其制备方法。
背景技术
随着“节能、低碳、环保”理念的提出，住宅节能工作在我国越来越受到重视，国家在建筑外墙保温方面有了较高的技术要求，特别是近些年来高层建筑火灾频发，造成严重的人员伤亡和财产损失。一种符合现代建筑要求的阻燃性节能保温材料的研制迫在眉睫。
硬质聚氨酯泡沫塑料是一种性能优良的隔热保温材料，具有质轻、保温性好、缓冲减震性能优良，粘结性强等优点，可广泛应用于建筑、管道、冷藏等领域。但是硬质聚氨酯泡沫塑料非常容易燃烧，且燃烧时会产生大量烟雾，易造成人员伤亡，增加救火的难度。因此，在现有技术基础上开发防火性能好、保温隔热性强、利用价值高、稳定性强、低成本且环保的建筑保温材料是亟待解决的问题。
发明专利ZL201310710235.5公开了一种聚氨酯硬泡沫塑料，由组分异氰酸酯和聚醚组合物混合发泡而得，其中，聚醚组合物由包括原料组合聚醚70~85份、二甲醚3~7份、莫来石8~15份、碳化硅细粉4~8份组成，本发明能够克服现有硬泡沫塑料力学性能差的缺点，在保证原有耐高温、耐火等性能外，还具有良好的强度与韧性，但是莫来石是矿物比较稀少，成本较高。发明专利201510248681.8公开了一种保温材料，由下列重量份的原料制成：疏水性树脂20~30份、聚乙烯醇4~7份、水35~50份、白乳胶25~32份、增韧剂1.3~2.6份、粘结剂8~12份、可再分散性乳胶粉3~6份，该发明的保温材料保温效果显著、粘性好、韧度好、比重轻、成本低，具有较高的粘结强度，满足了对外墙涂护的要求，莫来石是一种优质的耐火原料，但是这一类矿物比较稀少天然的莫来石非常少，通常烧结法或电容法等人工合成。
因此，低成本且环保的阻燃型高性能硬质聚氨酯泡沫塑料的研制具有重大意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种阻燃和抑烟性能好、保温隔热性强、稳定性高、低成本且环保的外墙保温材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯80~90份，聚醚多元醇65~75份，秸秆纤维20~30份，玻璃纤维10~15份，纳米有机蒙脱土20~25份，阻燃剂30~35份，抑烟剂25~30份，反应催化剂1~5份，交联催化剂8~15份，偶联剂1~5份，去离子水15~25份，泡沫稳定剂1.5~5份。
优选的，所述纳米有机蒙脱土的粒径为50~75nm。
优选的，所述阻燃剂为改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物，所述改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为1:1~7:3。
优选的，所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌的混合物，所述三氧化钼：硼酸锌的重量比为2:8~4:6。
优选的，所述反应催化剂为二月桂酸二丁基锡。
优选的，所述交联催化剂为五甲基二乙烯三胺或二甲基己胺。
优选的，所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
优选的，所述泡沫稳定剂为水溶性硅油。
本发明还提供了上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30~35份阻燃剂和25~30份抑烟剂放入65~75份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.5~2h；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入80~90份二苯基甲烷二异氰酸酯、1~5份反应催化剂、8~15份交联催化剂，搅拌2~5min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入20~30份秸秆纤维、10~15份玻璃纤维、20~25份纳米有机蒙脱土、1~5份偶联剂、15~25份去离子水、1.5~5份泡沫稳定剂，搅拌1~3min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在65~75℃条件下熟化5~8h，得到所述外墙保温材料。
优选的，所述超声处理工艺条件为：超声频率20~30kHz，功率300~500W，时间25~35min，重复3次。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用改性可膨胀石墨和聚磷酸铵组成的膨胀阻燃聚合物体系，具有阻燃效果好、低烟、低毒等优点，改性可膨胀石墨的膨胀温度与硬质聚氨酯泡沫塑料热降解温度匹配，膨胀形成的“蠕虫”状残炭会迅速堵塞硬质聚氨酯泡沫塑料多孔的表面，相互形成较为致密耐热的碳层，增强了耐热氧化性，体系整体热释放速率低，烟及CO释放量较少，协同阻燃性能好。
2、本发明采用改性可膨胀石墨，相比未改性的可膨胀石墨，改性可膨胀石墨的材料暴露在火中可以形成更加均一和致密的碳层，防火性能增强。
3、本发明采用硼酸锌和三氧化钼的混合物作为抑烟剂，可明显降低材料燃烧时的烟毒释放，硼酸锌、三氧化钼与改性可膨胀石墨复配能达到更好的阻燃抑烟协效作用，使烟毒进一步减少。
4、本发明在聚氨酯材料中加入玻璃纤维和秸秆纤维，可以增强材料的机械性能；玻璃纤维具有优异的耐热性、抗腐蚀性和较高的机械强度；秸秆纤维含有大量的羟基，可以代替部分聚醚多元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯发生亲核加成反应，制备得到聚氨酯材料，不仅可以提高自然资源的利用率，而且也可以为聚氨酯工业提供廉价的原料资源，减少建筑行业对石油产品的依赖性，并且起到降低成本的作用，还可以增强材料的物理性能。
5、本发明采用纳米有机蒙脱土增强材料，无机蒙脱土与有机单体及大分子之间的相容性较差，因此选用经过经过有机改性的有机蒙脱土。有机蒙脱土有很好的刚性，资源丰富，价格低廉，能显著改善材料的拉伸性能，同时对材料的压缩模量等影响很小，纳米有机蒙脱土可以有效提高硬质聚氨酯泡沫塑料的耐磨性、阻隔性和热稳定性，增强材料的硬度、强度和韧性，改善材料的物理力学性能，并且可以降低成本。
6、本发明制备得到的外墙保温材料，防火性能好，保温隔热性强，耐磨性能好，稳定性强，具有较好的物理力学性能，并且成本低、节约能源。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯80~90份，聚醚多元醇65~75份，秸秆纤维20~30份，玻璃纤维10~15份，纳米有机蒙脱土20~25份，阻燃剂30~35份，抑烟剂25~30份，反应催化剂1~5份，交联催化剂8~15份，偶联剂1~5份，去离子水15~25份，泡沫稳定剂1.5~5份。
所述纳米有机蒙脱土的粒径为50~75nm，纳米有机蒙脱土可以有效提高硬质聚氨酯泡沫塑料的耐磨性、阻隔性和热稳定性，增强材料的硬度、强度和韧性，改善材料的物理力学性能，并且可以降低成本。
所述阻燃剂为改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物，所述改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为1:1~7:3，相比未改性的可膨胀石墨，改性可膨胀石墨的材料暴露在火中可以形成更加均一和致密的碳层，防火性能增强；改性可膨胀石墨和聚磷酸铵增强了耐热氧化性，体系整体热释放速率低，烟及CO释放量较少，协同阻燃性能好。
所述改性可膨胀石墨制备包括以下步骤：
（1）将3~8重量份聚乙烯醇与92~97重量份去离子水混合，浸泡20~24h，在85~90℃条件下加热1.5~3h，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；
（2）取10~15重量份步骤（1）得到的聚乙烯醇溶液，加入25~35重量份去离子水，混合均匀，加入20~25重量份可膨胀石墨，搅拌15~30min，将其均匀涂在玻璃板上，烘干得样品；
（3）在步骤（2）得到的样品中加入30~40重量份的质量分数为5%的硼酸水溶液，搅拌反应30~90min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨。
所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌的混合物，所述三氧化钼：硼酸锌的重量比为2:8~4:6，抑烟剂可明显降低材料燃烧时的烟毒释放。
所述反应催化剂为二月桂酸二丁基锡，能够使反应体系平稳，调整材料的工艺性能。
所述交联催化剂为五甲基二乙烯三胺或二甲基己胺，可以提高材料的强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能。
所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，偶联剂可以把两种特性和分子结构不同的分子连接到一起，也能使本身亲和力相差很大的材料在界面上互相连接起来，增加了材料的填料与基体间的结合。
所述泡沫稳定剂为水溶性硅油，泡沫稳定剂能够提高气泡稳定性，降低聚氨酯混合物的表面张力，在泡沫升起至熟化期间，通过表面张力防止泡沫的热力学非稳态出现的物质。
本发明还提供了上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30~35份阻燃剂和25~30份抑烟剂放入65~75份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.5~2h；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入80~90份二苯基甲烷二异氰酸酯、1~5份反应催化剂、8~15份交联催化剂，搅拌2~5min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入20~30份秸秆纤维、10~15份玻璃纤维、20~25份纳米有机蒙脱土、1~5份偶联剂、15~25份去离子水、1.5~5份泡沫稳定剂，搅拌1~3min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在65~75℃条件下熟化5~8h，得到所述外墙保温材料。
优选的，所述超声处理工艺条件为：超声频率20~30kHz，功率300~500W，时间25~35min，重复3次，采用超声波处理，可以将阻燃剂和抑烟剂均匀分散在聚醚多元醇中，有利于下一部反应的进行。
所述二苯基甲烷二异氰酸酯和去离子水反应生产的CO2作为发泡剂，具有无毒、安全、不存在回收利用问题及不需要投资改造发泡设备的优点。
制备得到的外墙保温材料，防火性能好，保温隔热性强，耐磨性能好，稳定性强，具有较好的物理力学性能，并且成本低、节约能源。
下面通过具体实施例，使本领域技术人员可以实施。
实施例1
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯80份，聚醚多元醇65份，秸秆纤维20份，玻璃纤维10份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土20份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为1:1）30份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2:8）25份，二月桂酸二丁基锡1份，五甲基二乙烯三胺8份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷1份，去离子水15份，水溶性硅油1.5份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
其中，改性可膨胀石墨的制备方法如下：
（1）将5重量份聚乙烯醇与95重量份去离子水混合，浸泡24h，在90℃条件下加热2h，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；
（2）取13重量份步骤（1）得到的聚乙烯醇溶液，加入30重量份去离子水，混合均匀，加入22重量份可膨胀石墨，搅拌25min，将其均匀涂在玻璃板上，烘干得样品；
（3）在步骤（2）得到的样品中加入35重量份的质量分数为5%的硼酸水溶液，搅拌反应70min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为1:1）、25份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2:8）放入65份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.5h，超声处理工艺条件为：超声频率20kHz，功率300W，时间25min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入80份二苯基甲烷二异氰酸酯、1份二月桂酸二丁基锡、8份五甲基二乙烯三胺，搅拌2min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入20份秸秆纤维、10份玻璃纤维、20份纳米有机蒙脱土、1份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、15份去离子水、1.5份水溶性硅油，搅拌1min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在65℃条件下熟化5h，得到外墙保温材料。
实施例2
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯82份，聚醚多元醇66份，秸秆纤维21份，玻璃纤维11份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土21份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为5.5:4.5）31份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2.5:7.5）26份，二月桂酸二丁基锡2份，二甲基己胺9份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2份，去离子水16份，水溶性硅油2份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将31份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为5.5:4.5）、26份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2.5:7.5）放入66份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.6h，超声处理工艺条件为：超声频率25kHz，功率350W，时间26min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入82份二苯基甲烷二异氰酸酯、2份二月桂酸二丁基锡、9份二甲基己胺，搅拌3min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入21份秸秆纤维、11份玻璃纤维、21份纳米有机蒙脱土、2份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、16份去离子水、2份水溶性硅油，搅拌2min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在66℃条件下熟化7h，得到外墙保温材料。
实施例3
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯83份，聚醚多元醇67份，秸秆纤维24份，玻璃纤维12份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土22份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为6:4）32份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为3:7）27份，二月桂酸二丁基锡3份，五甲基二乙烯三胺10份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷3份，去离子水18份，水溶性硅油2.5份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将32份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为6:4）、27份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为3:7）放入67份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.7h，超声处理工艺条件为：超声频率24kHz，功率400W，时间27min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入83份二苯基甲烷二异氰酸酯、3份二月桂酸二丁基锡、10份五甲基二乙烯三胺，搅拌4min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入24份秸秆纤维、12份玻璃纤维、22份纳米有机蒙脱土、3份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、18份去离子水、2.5份水溶性硅油，搅拌3min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在67℃条件下熟化6h，得到外墙保温材料。
实施例4
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯84份，聚醚多元醇68份，秸秆纤维25份，玻璃纤维13份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土23份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为6.5:3.5）33份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为3.5:6.5）28份，二月桂酸二丁基锡3.5份，二甲基己胺11份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷2.5份，去离子水20份，水溶性硅油3份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将33份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为6.5:3.5）、28份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为3.5:6.5）放入68份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.8h，超声处理工艺条件为：超声频率25kHz，功率450W，时间28min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入84份二苯基甲烷二异氰酸酯、3.5份二月桂酸二丁基锡、11份二甲基己胺，搅拌3.5min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入25份秸秆纤维、13份玻璃纤维、23份纳米有机蒙脱土、2.5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、20份去离子水、3份水溶性硅油，搅拌1.5min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在68℃条件下熟化5.5h，得到外墙保温材料。
实施例5
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯85份，聚醚多元醇70份，秸秆纤维26份，玻璃纤维14份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土24份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为7:3）34份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为4:6）29份，二月桂酸二丁基锡4份，五甲基二乙烯三胺12份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3份，去离子水21份，水溶性硅油3.5份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将34份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为1:1）、29份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2:8）放入70份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.9h，超声处理工艺条件为：超声频率26kHz，功率400W，时间30min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入85份二苯基甲烷二异氰酸酯、4份二月桂酸二丁基锡、12份五甲基二乙烯三胺，搅拌4min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入26份秸秆纤维、14份玻璃纤维、24份纳米有机蒙脱土、3份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、21份去离子水、3.5份水溶性硅油，搅拌2min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在70℃条件下熟化7.5h，得到外墙保温材料。
实施例6
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯86份，聚醚多元醇72份，秸秆纤维27份，玻璃纤维13份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土21份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为5.5:4.5）32份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2.5:7.5）30份，二月桂酸二丁基锡4.5份，二甲基己胺13份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷4份，去离子水22份，水溶性硅油4份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将32份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为5.5:4.5）、30份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为2.5:7.5）放入72份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理2h，超声处理工艺条件为：超声频率28kHz，功率300W，时间32min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入86份二苯基甲烷二异氰酸酯、4.5份二月桂酸二丁基锡、13份二甲基己胺，搅拌4.5min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入27份秸秆纤维、13份玻璃纤维、21份纳米有机蒙脱土、4份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、22份去离子水、4份水溶性硅油，搅拌2.5min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在72℃条件下熟化5.5h，得到外墙保温材料。
实施例7
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯88份，聚醚多元醇73份，秸秆纤维28份，玻璃纤维14份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土24份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为6:4）34份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为3:7）26份，二月桂酸二丁基锡1.5份，五甲基二乙烯三胺14份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷4.5份，去离子水23份，水溶性硅油4.5份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将34份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为6:4）、26份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为3:7）放入73份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.5h，超声处理工艺条件为：超声频率29kHz，功率400W，时间34min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入88份二苯基甲烷二异氰酸酯、1.5份二月桂酸二丁基锡、14份五甲基二乙烯三胺，搅拌3min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入28份秸秆纤维、14份玻璃纤维、24份纳米有机蒙脱土、4.5份3-氨基丙基三乙氧基硅烷、23份去离子水、4.5份水溶性硅油，搅拌2min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在74℃条件下熟化6h，得到外墙保温材料。
实施例8
一种外墙保温材料，包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯90份，聚醚多元醇75份，秸秆纤维30份，玻璃纤维15份，粒径为50~75nm的纳米有机蒙脱土25份，改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为7:3）35份，三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为4:6）30份，二月桂酸二丁基锡5份，二甲基己胺15份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5份，去离子水25份，水溶性硅油5份。
其中，纳米有机蒙脱土是由十八烷基季胺盐对蒙脱土进行有机化处理制备得到的。
上述外墙保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将35份改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物（改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为7:3）、30份三氧化钼和硼酸锌的混合物（三氧化钼：硼酸锌的重量比为4:6）放入75份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理2h，超声处理工艺条件为：超声频率30kHz，功率500W，时间35min，重复3次；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入90份二苯基甲烷二异氰酸酯、5份二月桂酸二丁基锡、15份二甲基己胺，搅拌5min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入30份秸秆纤维、15份玻璃纤维、25份纳米有机蒙脱土、5份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、25份去离子水、5份水溶性硅油，搅拌1~3min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在75℃条件下熟化8h，得到外墙保温材料。
性能测试：
实施例1~8制备得到的外墙保温材料的性能参数如表1所示。
表1
由表1可以看出，本发明制备得到的外墙保温材料，防火性能好，保温隔热性强，耐磨性能好，稳定性强，具有较好的物理力学性能，并且成本低、节约能源。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种外墙保温材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：二苯基甲烷二异氰酸酯80~90份，聚醚多元醇65~75份，秸秆纤维20~30份，玻璃纤维10~15份，纳米有机蒙脱土20~25份，阻燃剂30~35份，抑烟剂25~30份，反应催化剂1~5份，交联催化剂8~15份，偶联剂1~5份，去离子水15~25份，泡沫稳定剂1.5~5份；
所述阻燃剂为改性可膨胀石墨和聚磷酸铵的混合物，所述改性可膨胀石墨：聚磷酸铵的重量比为1:1~7:3；
所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌的混合物，所述三氧化钼：硼酸锌的重量比为2:8~4:6；
所述纳米有机蒙脱土的粒径为50~75nm；
所述反应催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述交联催化剂为五甲基二乙烯三胺或二甲基己胺；
所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述泡沫稳定剂为水溶性硅油；
所述改性可膨胀石墨制备包括以下步骤：
（1）将3~8重量份聚乙烯醇与92~97重量份去离子水混合，浸泡20~24h，在85~90℃条件下加热1.5~3h，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；
（2）取10~15重量份步骤（1）得到的聚乙烯醇溶液，加入25~35重量份去离子水，混合均匀，加入20~25重量份可膨胀石墨，搅拌15~30min，将其均匀涂在玻璃板上，烘干得样品；
（3）在步骤（2）得到的样品中加入30~40重量份的质量分数为5%的硼酸水溶液，搅拌反应30~90min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨。
2.一种根据权利要求1所述的外墙保温材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将30~35份阻燃剂和25~30份抑烟剂放入65~75份聚醚多元醇中，搅拌混合均匀，转速为3000r/min，然后超声处理1.5~2h；
（2）在步骤（1）得到的混合物中加入80~90份二苯基甲烷二异氰酸酯、1~5份反应催化剂、8~15份交联催化剂，搅拌2~5min，转速为3000r/min；
（3）在步骤（2）得到的混合物中依次加入20~30份秸秆纤维、10~15份玻璃纤维、20~25份纳米有机蒙脱土、1~5份偶联剂、15~25份去离子水、1.5~5份泡沫稳定剂，搅拌1~3min，转速为3000r/min；
（4）将步骤（3）得到的混合物注入模具中发泡、膨胀定型；
（5）将步骤（4）制得的泡沫在65~75℃条件下熟化5~8h，得到所述外墙保温材料。
3.根据权利要求2所述的一种外墙保温材料的制备方法，其特征在于：所述超声处理工艺条件为：超声频率20~30kHz，功率300~500W，时间25~35min，重复3次。
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