CN105712670A - 一种智能纳米保温防火材料及其生产方法 - Google Patents

一种智能纳米保温防火材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能纳米保温防火材料及其生产方法。该生产方法包括制备纳米悬浮液物料、制备合成物料与混合等步骤。本发明纳米智能隔热保温防火材料结构层的导热系数明显优于传统保温板的导热系数，施工工效比传统保温施工工效提高3～5倍，降低了工程的综合成本。本发明的纳米智能隔热保温防火材料不含有机物，无任何有害物质、不含重金属及任何挥发性有机物，没有毒害性污染，燃烧性能为A(A1)级，为环境友好型智能纳米保温防火材料。

Description

一种智能纳米保温防火材料及其生产方法
【技术领域】
本发明属于保温防火材料技术领域。更具体地，本发明涉及一种智能纳米保温防火材料，还涉及所述智能纳米保温防火材料的生产方法。
【背景技术】
环境安全是当今人类面临的最富有挑战性的急需解决的关键问题，隔热保温技术和材料，必须从消防安全和环保的角度重新思考。发展有利于安全环保和节能的保温材料及简化高效的施工工艺，是保温隔热材料工业领域整体技术发展的方向，也是未来衡量保温材料、技术标准的重要标志。以环境安全节能减排为出发点，对传统的保温材料进行升级改造的研究，用新的安全、环保、节能性能一体化、智能化的技术与材料替代传统的保温技术与材料，这是保证我国城市环境安全，保证工业建设安全，保证人民生命财产安全，节能减排，消除污染的首要任务。所以，目前正在使用的易燃烧的、有毒害性的传统保温材料必须进行技术升级改造。发展不燃、环保的具有高科技含量的纳米智能保温防火技术材料和简化现有保温材料复杂的施工工艺是急需解决的重要问题。
我国目前采用的有机保温材料(例如EPS板、XPS板、PU硬泡等)占据了工业和建筑保温工程份额的80％以上。虽然这些有机保温材料具有导热系数优异、保温性能好的优势，但是它们的防火性能较差，已造成重大火灾事故，损失严重。我国目前采用的无机保温材料(例如岩棉、矿棉、玻璃棉、泡沫混凝土等)虽然燃烧性能达到A级，但是导热系数较差，保温性能欠佳，工序复杂，综合成本高，单一使用难以实现理想的保温效果。
目前传统材料与工艺存在的问题之一是安全性差，例如由于传统的保温材料在使用过程中容易燃烧，存在严重的火灾隐患，近年来我国因保温材料引发了多起重大火灾事故，造成巨大损失。另一个问题是消极的消防措施。由于传统保温材料易燃性与保温性能的矛盾没有根本性解决，从而导致采取的消防措施只能是设置隔离带等消极预防火灾方式，这不仅不能从根本上消除火灾隐患，还会给工业、城市环境乃至国家公共安全、人民财产安全带来极大的威胁。第三个问题是现有的有机保温材料(如聚苯、聚氨酯、挤塑板等)毒害性污染严重，在生产和使用过程中挥发出大量的异味和毒害性气体，造成了对工业环境和社会环境的严重污染，危及了人们的身体健康和生命安全。第四个问题是现有的保温材料没有从根本上解决控制环境中热源传导因素，现有的保温材料属于一种以材料性质决定保温性能的被动式阻隔保温方法。第五个问题是技术单一，资源消耗大。第六个问题是使用辅助材料多，工序复杂，工期长，施工综合成本高，并且存在质量与安全的隐患。
因此，目前迫切需要用一种即保温又安全、环保智能型的新材料替代传统的保温材料和技术工艺。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种智能纳米保温防火材料。
本发明的另一个目的是提供所述智能纳米保温防火材料的生产方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种智能纳米保温防火材料。
所述的智能纳米保温防火材料是由下述组分组成的：以重量份计，
根据本发明的另一种优选实施方式，它是由下述组分组成的：以重量份计，
根据本发明的一种优选实施方式，所述的无机介孔纳米SiO2的比表面积是500～750㎡/g、孔隙率65～85％、孔径尺寸2.5～50nm与介孔体积1000～1500cm3/g。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的无机纳米TiO2是粒径50～200nm的纳米金红石型TiO2。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述无机玻化空心微珠的密度是0.10～0.33g/cm3与粒径30～100μm。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的轻质无机辅料是一种或多种选自粒径10～300μm、密度0.40～0.80g/cm3的硅酸铝、二氧化钛或硅藻土的轻质无机材料。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的无机纤维是直径10～50μm、长度0.5～5.0cm的无机纤维材料。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的无机胶黏剂是固体含量以重量计20～25％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的硅酸盐无机胶黏剂。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的功能助剂是一种或多种选自分散剂、调节剂、消泡剂、中和剂或固化剂的功能助剂。
本发明还涉及所述的智能纳米保温防火材料的生产方法。该生产方法的步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将10～24重量份无机介孔纳米SiO2、1～5重量份无机纳米TiO2与水装入均质乳化机中在转速2400～4800rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将5～20重量份无机玻化空心微珠、2～8重量份轻质无机辅料、4～12重量份无机纤维与水在均质乳化机中在转速1400～2400rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与18～40重量份无机胶黏剂、1～6重量份功能性助剂与补充至水总量为28～48重量份去离子水在均质乳化机中在转速400～1100rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下的检测：
密度：0.50～0.60g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.031～0.0399W/﹙m.k﹚。
下面将更详细地描述本发明。
针对现有保温材料技术缺陷，本发明利用无机材料不燃烧特性，利用无机轻质辅料和无机玻化空心微珠作为保温基础材料以及利用其它无机材料生产出智能纳米保温防火材料，这种保温材料具备了不燃烧性和无毒害性，同时由于智能纳米保温材料的无机主体结构充满了含有气体的空间，从而有效地阻止热传导；并且利用大比表面积的介孔纳米SiO2与水性无机胶黏剂复合，和固体材料大颗粒间隙被介孔无机纳米SiO2填充，在大量的多孔无机纳米SiO2闭孔储热保温和低传导作用下，显著地提高了无机材料的保温技术性能，达到保温防火的理想效果。
本发明涉及一种智能纳米保温防火材料。
所述的智能纳米保温防火材料是由下述组分组成的：以重量份计，
根据本发明，所述的智能纳米保温防火材料应该理解如下：
智能：利用介孔纳米的闭孔储热原理，选择性地将红外频率阶段性的热量储存起来，并利用纳米量子效应与外部环境温差变化，将纳米闭孔储存的热量根据设计要求以梯度方式释放出来，从而达到智能化隔热保温目的；
纳米：采用纳米技术制备大比表面积和高孔隙率的介孔纳米材料，利用纳米量子效应和纳米热工学，在发挥微、纳、宏材料的协同作用中起到了核心主导作用，并利用纳米技术对微米和宏观材料进行了改性，实现了智能化隔热保温及防火一体化的体系材料；
保温：由于本发明使用微米、纳米和宏观(厘米)材料，实现了微、纳、宏材料体系结构，形成了整体的无序状界面结构，建立了高热阻屏蔽结构，消除了热对流和热辐射，使有效温度保持稳定；
防火：本发明使用的材料全部是无机材料，因此燃烧性能达到A(A1)级完全不燃烧性，且耐燃烧性达到1100～1480℃以上仍保持稳定的物理性能，有效的阻隔高温和阻挡火焰，故又称防火材料。
本发明使用的介孔纳米SiO2是根据ZL96117042.5中所描述的方法制备得到的。
在本发明中，使用的介孔纳米SiO2的比表面积是500～750㎡/g，它的孔隙率是65～85％，它的孔径是2.5～50nm，它的介孔比体积是1000～1500cm3/g。
所述介孔纳米SiO2的比表面积、孔隙率、孔径和介孔比体积是使用美国Coulter公司的Omnisorp100CX型比表面及孔隙率分析仪在真空条件下采用常规氮吸附法测定得到的。
在本发明中，所述介孔纳米SiO2的主要作用是增加涂层微观结构的闭孔负空间，提高保温层闭孔负空间的热容量与热容功能，消除热辐射，降低热导系数，达到纳米智能隔热保温防火材料的高温储热，低温梯度放热保温的良好效果。
优选地，所述介孔纳米SiO2的比表面积是580～700㎡/g、孔隙率70～80％、孔径4.5～45nm、介孔比体积1100～1400cm3/g。
更优选地，所述介孔纳米SiO2的比表面积是620～660㎡/g、孔隙率72～78％、孔径6.5～40nm、介孔比体积1200～1300cm3/g。
本发明使用的无机纳米TiO2是采用扫描电镜在真空条件下测定的粒径为50～200nm的纳米TiO2，采用常规X-射线衍射分析确定，它是金红石晶型二氧化钛。
在本发明中，所述无机纳米TiO2的主要作用是能使照射在本发明保温防火材料表面上的紫外光和红外光反射，因此，起到将热反射，消除由外部环境传导热效应的作用，同时达到耐候的目的。经国家检测中心分析测定确定，本发明使用的无机纳米TiO2的反射率≥89％，
本发明人研究发现，所述的无机纳米TiO2在本发明智能纳米保温防火材料中是稳定分散的，即它在所述防火材料中在其质量保证期限内不会发生团聚现象。
本发明使用的无机纳米TiO2是目前市场上销售的纳米材料产品，例如是由舟山弘昇纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的产品。
优选地，所述的无机纳米TiO2的粒径是80～160nm。
更优选地，所述的无机纳米TiO2的粒径是100～140nm。
在本发明中，所述的玻化空心微珠是由硅酸盐复合材料制成的，其密度是0.10～0.33g/cm3、粒径为30～100μm。所述的玻化空心微珠是一种微米级的空心球形状玻璃粉体，它具有中空、质轻、隔热保温效果好、强度高、耐腐蚀、吸水率低、化学性能稳定等特点。
在本发明中，所述玻化空心微珠的主要作用是增加隔热保温层空间热阻功能、降低导热系数。
本发明使用的玻化空心微珠是目前市场上销售的产品，例如由美国3M公司生产销售的产品。
优选地，所述玻化空心微珠的密度是0.15～0.30g/cm3、粒径是42～85μm。
更优选地，所述玻化空心微珠的密度是0.20～0.26g/cm3、粒径是52～75μm。
在本发明中，所述的无机轻质辅料应该理解是一种具有耐高温、不燃烧、低导热、无毒无味、不易分解且密度低的无机材料。
本发明使用的无机轻质辅料具有低导热、高热阻和不燃烧的功能。凡是具有这种功能而又不会损坏本发明智能纳米保温防火材料性能的这些化学物质都可以用于本发明，它们也都在本发明的保护范围之内。
本发明使用的无机轻质辅料是一种或多种选自粒径10～300μm、密度0.40～0.80g/cm3的硅酸铝、二氧化钛或硅藻土的无机轻质辅料。
由于本发明为纳米智能隔热保温，所以本发明使用的无机轻质辅料可以是低导热、高热阻和不燃烧性能的材料，例如硅酸铝、二氧化钛或硅藻土等。
本发明使用的无机轻质辅料都是目前市场上销售的产品，例如由山西天一纳米科技有限公司、舟山弘昇纳宇纳米新材料有限公司和吉林长白山硅藻土矿材料有限公司销售的二氧化钛、硅酸铝或硅藻土。
优选地，所述的无机轻质辅料是粒径50～240μm、密度0.42～0.78g/cm3的硅酸铝、二氧化钛或硅藻土。
更优选地，所述的无机轻质辅料是粒径100～180μm、密度0.45～0.75g/cm3的硅酸铝、二氧化钛或硅藻土。
在本发明中，所述无机纤维在材料中起到一定拉力，防止开裂的作用。所述无机纤维应该理解是一种低密度、不燃、无毒的无机纤维材料。凡是具有这些性能、发挥所述作用而又不会损坏本发明智能纳米保温防火材料性能的这些化学物质都可以用于本发明，它们都在本发明的保护范围之内。
本发明使用的无机纤维是直径10～50μm、长度0.5～5.0cm的无机纤维材料。
本发明使用的无机纤维都是目前市场上销售的产品，例如由北京海纳无机纤维科技公司以商品名无机纤维、廊坊无机纤维喷涂工程公司以商品名无机纤维、河北新生无机纤维工程公司以商品名无机纤维销售的无机纤维。
优选地，所述无机纤维的直径18～42μm、长度1.2～4.0cm。
更优选地，所述无机纤维的直径26～38μm、长度1.8～3.5cm。
在本发明中，所述的功能助剂应该理解是一种具有分散、消泡、杀菌和固化功能的助剂。在本发明中，所述的分散功能应该理解是一种具有良好表面活性，易于分散的助剂。所述的消泡功能应该理解是消除液态复合材料在分散过程形成的气泡。所述的杀菌功能应该理解是杀灭或抑制材料及水中残存的有机物腐败、寄生菌产生的菌团，避免材料变质失效。所述的固化功能应该理解是将液态、膏状或浆状的保温防火材料进行化学反应，加速固化，增强物理强度功能。凡是具有上述功能，同时对本发明智能纳米保温防火材料无任何负面影响的化学物质都可以用于本发明，这些化学物质也都在本发明保护。
本发明使用的功能助剂是一种或多种选自分散剂、消泡剂、杀菌剂和固化剂的助剂。
本发明使用的这些功能助剂都是目前市场上销售的产品。例如由北京东方化工公司销售的分散剂DA-40、由新美亚化工贸易公司以商品名H5050、东联化工公司以商品名DP270销售的分散剂产品；由福瑞特化工公司销售的消泡剂F-111、由思瑞特公司以商品名SIN02、东联化工公司以商品名DF681-F销售的消泡剂产品；由福瑞特化工公司销售的杀菌剂FF-02、由RS公司以商品名罗门哈斯LXE、福瑞特公司以商品名FF-02销售的杀菌剂产品。上海西润化工公司以商品名XR-500、江门市同创化工公司以商品名SYC-3、兴美亚化工公司以商品名有机硅胶联剂销售的固化剂。
在本发明中，所述的无机胶黏剂应该理解是一种无定型液体无机物粘结物质。所述的无机胶黏剂的主要作用是将无机粉料包裹成膜。
本发明使用的无机胶黏剂是固体含量以重量计20～25％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机硅酸盐胶黏剂。
本发明使用的无机胶黏剂例如是由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的无机胶体材料、由山东青州公司以商品名硅酸盐粘胶剂、上海化大化工公司以商品名无机硅胶粘剂、天津化工公司以商品名硅酸盐黏接胶销售的产品。
优选地，所述无机胶黏剂的固体含量是以重量计21～24％、黏度涂-4杯≥80秒。
更优选地，所述无机胶黏剂的固体含量是以重量计22～23％、黏度涂-4杯≥90秒。
在本发明的纳米智能保温防火材料中，介孔纳米SiO2、无机纳米TiO2、玻化空心微珠、无机轻质辅料、功能助剂与去离子水都是必不可缺少的组分，并且它们的含量高于或低于所述含量范围对其保温防火材料性能都是不利的。
例如介孔纳米SiO2的量为10～24重量份时，如果其无机纳米TiO2的量低于1重量份，则会反射红外线能力下降；如果其无机纳米TiO2的量大于5重量份，则反射红外能力增强对储热保温性能产生不良影响；因此其无机纳米TiO2的量为1～5重量份是合适的，优选地是2～4重量份，更优选地是2.4～3.6重量份。
同样地，介孔纳米SiO2的量为10～24重量份时，其玻化空心微珠的量低于5重量份，则热阻能力会下降影响传热系数；如果其玻化空心微珠的量大于20重量份，则会影响涂层整体结构隔热保温功能的协同性，同时影响了涂层的施工性能；因此其玻化空心微珠的量为5～20重量份是合适的，优选地是8～15重量份，更优选地是10～13重量份。
介孔纳米SiO2的量为10～24重量份时，其无机轻质辅料的量低于2重量份，则会影响涂层整体结构的力学性能和阻热功能；如果其无机轻质辅料的量大于8重量份，则会增强涂层密度和强度，隔热保温性能反而下降；因此其无机轻质辅料的量为2～8重量份是恰当的，优选地是4～6重量份，更优选地是4.4～5.6重量份。
介孔纳米SiO2的量为10～24重量份时，其无机纤维的量低于4重量份，则会影响涂层整体结构的力学性能和阻热功能；如果其无机纤维的量大于12重量份，则会增强涂层密度和强度，隔热保温性能反而下降；因此其无机纤维的量为4～12重量份是合理的，优选地是6～10重量份，更优选地是7～9重量份。
在本发明中，所述的功能助剂与去离子水的量超过其所述范围时也都会非常明显地影响本发明纳米智能隔热保温防火材料的性能。
优选地，本发明的纳米智能保温防火材料是由下述组分组成的：以重量份计，
更优选地，本发明的纳米智能保温防火材料是由下述组分组成的：以重量份计，
本发明还涉及所述智能纳米保温防火材料的生产方法。
该生产方法的步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将10～24重量份无机介孔纳米SiO2、1～5重量份无机纳米TiO2与水装入均质乳化机中在转速2400～4800rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将5～20重量份无机玻化空心微珠、2～8重量份轻质无机辅料、4～12重量份无机纤维与水在均质乳化机中在转速1400～2400rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与18～40重量份无机胶黏剂、1～6重量份功能性助剂与补充至水总量为28～48重量份的去离子水在均质乳化机中在转速400～1100rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料。
关于介孔纳米SiO2、无机纳米TiO2、无机胶黏剂、玻化空心微珠、无机轻质辅料、无机纤维、功能助剂与去离子水的情况在前面已经描述，在此不再赘述。
在本发明生产方法中使用的均质乳化机、配套设备和辅助设备都是目前市场上销售的常规化工、涂料生产机械设备产品。
按照标准Q/XCAER003-2012对本发明方法制备得到的智能纳米保温防火材料进行如下的检测：
依据国家标准GB/T10295-1988测定得到本发明固体无水智能纳米保温防火材料导热系数是0.031～0.0399W/﹙m.k﹚。
本发明智能纳米保温防火材料结构层的工程墙体传热系数测定方法如下：
测定方法与测定条件如下：
根据建筑GB/T13475-2008绝热稳态传热性质测定标准，使用JW-1型墙体保温性能检测装置在室温23℃±2℃与相对湿度40％±10％条件下测定，其数据是按照该仪器使用说明书中描述的方法处理的。
其测定结果如下：
在240㎜混凝土轻体砌块砖、混凝土砂浆抹面墙体表面上涂敷3㎜本发明纳米智能保温防火材料结构层，测定其墙体传热系数为0.45～0.47W/﹙m.k﹚
采用常规的摇实密度测量方法使用摇实密度仪测定得到的密度是0.55～0.60g/cm3。
采取火燃喷射实烧法测定耐火性能的其结果是1100～1480℃物理性能稳定。
依据国家标准：GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》测定燃烧性能是A(A1)级。
在本发明中，微米材料颗粒粒径是采用目筛法测定的；纳米粒子粒径是采用常规氮吸附方法或采用常规本征分析法使用扫描电镜测定得到的。
本发明纳米智能隔热保温防火材料的使用方法：
对于液态纳米智能隔热保温防火材料，首先将纳米智能隔热保温防火材料置于容器中用电动搅拌器搅匀，然后兑入去离子水，用电动搅拌器搅拌(边稀释边搅拌)均匀液态状。在平面现场施工可以采用无气喷涂方式(主要用于工业保温涂装)；
对于浆体状纳米智能隔热保温防火材料，在各种异形部位涂装可以采用浇铸方式；
对于膏状纳米智能隔热保温防火材料，可以采用刮抹方式施工。
根据工业部件部分不同和不同的建筑结构要求，本发明智能纳米保温防火材料结构层的厚度通常是1.0～10mm。
[有益效果]
本发明的有益效果是：在性能方面，本发明纳米智能隔热保温防火材料结构层的导热系数为0.031～0.0399W/﹙m.k﹚；传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的导热系数0.036～0.041W/﹙m.k﹚。本发明纳米智能隔热保温防火材料结构层的导热系数明显优于传统保温板的导热系数。②采用240㎜加气混凝土轻体砌块混凝土砂浆抹面墙、3㎜纳米智能隔热保温防火材料涂层保温，墙体传热系数为0.45W/m.k；传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)80㎜厚保温的墙体传热系数为0.55W/m.k。本发明纳米智能隔热保温防火材料结构层的墙体传热系数相当于传统保温板墙体传热系数。在经济效益方面，本发明的纳米智能隔热保温防火材料比传统保温板(聚苯、岩棉、矿棉)的建筑隔热保温施工工效提高了3～5倍，降低了工程的综合成本。在安全方面，本发明的纳米智能隔热保温防火材料自身具有不燃性，没有毒害性污染的特性，燃烧测试等级为A(1)级。传统的隔热保温材料属于蓬松物质的易燃材料，燃烧时产生的熔融滴落与熔体的接触会造成严重烧伤，给消防救援带来难度和危险。在环保方面，本发明的纳米智能隔热保温防火材料不含有机物，无任何有害物质、不含重金属及任何挥发性有机物，对环境人体没有危害。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将10重量份比表面积500㎡/g、孔隙率72％、孔径尺寸10nm与介孔体积1000cm3/g的无机介孔纳米SiO2、1重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径80nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速3000rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将5重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.10g/cm3、粒径42μm的无机玻化空心微珠、2重量份粒径10μm、密度0.42g/cm3的硅酸铝轻质无机辅料、4重量份直径18μm、长度0.5cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速2000rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与18重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计20％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、1重量份选自由北京东方化工公司销售的分散剂DF40与补充至水总量为28重量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速780rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.54g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数为0.0310W/﹙m.k﹚。
实施例2：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将24重量份比表面积750㎡/g、孔隙率78％、孔径尺寸20nm与介孔体积1500cm3/g的无机介孔纳米SiO2、5重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径160nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速2400rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将20重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.33g/cm3、粒径85μm的无机玻化空心微珠、8重量份粒径300μm、密度0.78g/cm3的二氧化钛轻质无机辅料、12重量份直径42μm、长度5.0cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速2200rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与40重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计25％、黏度涂-4杯≥80秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、6重量份由罗门哈斯化工公司销售的消泡剂F-111与补充至水总量为32重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速840rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.60g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0358W/﹙m.k﹚。
实施例3：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将14重量份比表面积580㎡/g、孔隙率65％、孔径尺寸35nm与介孔体积1100cm3/g的无机介孔纳米SiO2、2重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径50nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速3600rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将8重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.15g/cm3、粒径52μm的无机玻化空心微珠、8重量份粒径50μm、密度0.40g/cm3的硅藻土轻质无机辅料、6重量份直径10μm、长度1.2cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速1400rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与24重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计21％、黏度涂-4杯≥90秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、2重量份由福瑞特化工公司销售的杀菌剂FF-02功能性助剂与补充至水总量为36重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速400rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.60g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0346W/﹙m.k﹚。
实施例4：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将20重量份比表面积700㎡/g、孔隙率85％、孔径尺寸40nm与介孔体积1400cm3/g的无机介孔纳米SiO2、4重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径200nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速4800rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将15重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.30g/cm3、粒径75μm的无机玻化空心微珠、6重量份粒径240μm、密度0.80g/cm3的硅酸铝轻质无机辅料、10重量份直径50μm、长度4.0cm的无机纤维与水在由.尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速1800rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与35重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计24％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、4重量份由东方化工公司销售的固化剂功能性助剂与补充至水总量为42重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速650rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.52g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0382W/﹙m.k﹚。
实施例5：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将16重量份比表面积620㎡/g、孔隙率70％、孔径尺寸2.5nm与介孔体积1400cm3/g的无机介孔纳米SiO2、3重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径100nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备.公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速4200rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将12重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.20g/cm3、粒径30μm的无机玻化空心微珠、5重量份粒径100μm、密度0.45g/cm3的硅酸铝轻质无机辅料、8重量份直径26μm、长度1.8cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速2400rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与28重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计22％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、3重量份选自由北京东方化工公司销售的分散剂DF40与由罗门哈斯化工公司销售的消泡剂F-111混合物(重量比1:1)功能性助剂与补充至水总量为48重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速1100rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.58g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0371W/﹙m.k﹚。
实施例6：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将18重量份比表面积660㎡/g、孔隙率80％、孔径尺寸50nm与介孔体积1300cm3/g的无机介孔纳米SiO2、4重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径140nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速2800rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将18重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.26g/cm3、粒径100μm的无机玻化空心微珠、3重量份粒径180μm、密度0.75g/cm3的二氧化钛轻质无机辅料、6重量份直径38μm、长度3.5cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速1600rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与32重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计23％、黏度涂-4杯≥80秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、5重量份由福瑞特化工公司销售的杀菌剂FF-02与由东方化工公司销售的固化剂混合物(重量比1:2)功能性助剂与补充至水总量为40重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速960rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.55g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0399W/﹙m.k﹚。
实施例7：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将10重量份比表面积750㎡/g、孔隙率65％、孔径尺寸40nm与介孔体积1200cm3/g的无机介孔纳米SiO2、3重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径140nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速3000rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将20重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.15g/cm3、粒径75μm的无机玻化空心微珠、5重量份粒径180μm、密度0.42g/cm3的硅藻土轻质无机辅料、12重量份直径10μm、长度4.0cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速2400rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与32重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计20％、黏度涂-4杯≥90秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、6重量份由北京东方化工公司销售的分散剂DF40与由福瑞特化工公司销售的杀菌剂FF-02混合物(重量比1:3)功能性助剂与补充至水总量为36重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速650rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.57g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0399W/﹙m.k﹚。
实施例8：生产本发明智能纳米保温防火材料
该实施例的实施步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将20重量份比表面积620㎡/g、孔隙率80％、孔径尺寸10nm与介孔体积1500cm3/g的无机介孔纳米SiO2、2重量份由舟山弘昇纳米材料有限公司销售的、粒径200nm的纳米金红石型TiO2与水装入由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速4300rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将18重量份由美国3M公司生产销售的、密度0.33g/cm3、粒径54μm的无机玻化空心微珠、6重量份粒径110μm、密度0.72g/cm3的硅酸铝轻质无机辅料、4重量份直径42μm、长度1.2cm的无机纤维与水在由尼美化工设备公司以商品名NM-500销售的均质乳化机中在转速1800rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与30重量份由天津化大化工公司以商品名硅酸盐胶黏剂销售的固体含量以重量计23％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机胶黏剂、1重量份由罗门哈斯化工公司销售的消泡剂F-111与由东方化工公司销售的固化剂混合物(重量比3:1)功能性助剂与补充至水总量为42重量份量份所需要的去离子水在均质乳化机中在转速1100rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下检测：
密度：0.54g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.0368W/﹙m.k﹚。

Claims (10)

1.一种智能纳米保温防火材料，其特征在于它是由下述组分组成的：以重量份计，
2.根据权利要求1所述的智能纳米保温防火材料，其特征在于它是由下述组分组成的：以重量份计，
3.根据权利要求1或2所述的智能纳米保温防火材料，其特征在于所述的无机介孔纳米SiO2的比表面积是500～750㎡/g、孔隙率65～85％、孔径尺寸2.5～50nm与介孔体积1000～1500cm3/g。
4.根据权利要求1或2所述的智能纳米保温防火材料，其特征在于所述的无机纳米TiO2是粒径50～200nm的纳米金红石型TiO2。
5.根据权利要求1或2所述的智能纳米保温防火材料，其特征在于所述无机玻化空心微珠的密度是0.10～0.33g/cm3，粒径30～100μm。
6.根据权利要求1或2所述的智能纳米保温防火材料，其特征在于所述的轻质无机辅料是一种或多种选自粒径10～300μm、密度0.40～0.80g/cm3的硅酸铝、二氧化钛或硅藻土的轻质无机材料。
7.根据权利要求1或2所述的智能纳米保温防火材料，其特征在于所述的无机纤维是直径10～50μm、长度0.5～5.0cm的无机纤维材料。
8.根据权利要求1或2所述的智能纳米，其特征在于所述的无机胶黏剂是固体含量以重量计20～25％、黏度涂-4杯≥60秒、在温度800～1400℃下物理性能稳定的无机硅酸盐胶黏剂。
9.根据权利要求1或2所述的智能纳米，其特征在于所述的功能助剂是一种或多种选自分散剂、调节剂、消泡剂、中和剂或固化剂的功能助剂。
10.根据权利要求1所述的智能纳米保温防火材料的生产方法，其特征在于该生产方法的步骤如下：
A、制备纳米悬浮液物料
将10～24重量份无机介孔纳米SiO2、1～5重量份无机纳米TiO2与水装入均质乳化机中在转速2400～4800rpm的条件下进行高速剪切混合和分散处理，使介孔纳米SiO2充分分散在水中，得到一种纳米悬浮液物料；然后
B、制备合成物料
将5～20重量份无机玻化空心微珠、2～8重量份轻质无机辅料、4～12重量份无机纤维与水在均质乳化机中在转速1400～2400rpm的条件下进行混合和分散处理，使所述物料充分混合和分散，得到一种合成物料；
C、混合
将步骤A得到的纳米悬浮液物料、步骤B得到的合成物料与18～40重量份无机胶黏剂、1～6重量份功能性助剂与补充至水总量为28～48重量份去离子水,在均质乳化机中在转速400～1100rpm的条件下进行混合和分散处理，得到所述的智能纳米保温防火材料，它按照标准Q/XCAER003-2012进行了如下的检测：
密度：0.50～0.60g/cm3；
耐火性能：1100～1480℃物理性能稳定；
燃烧性能：A(A1)级；
导热系数：0.031～0.0399W/﹙m.k﹚。
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