CN106279838A - 一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法，它包括的组成原料为：聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维、偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、二氧化钛、泡沫铝、钴、锶、镓、铬。本发明丁腈橡胶与聚氨酯橡胶复配具有优异的耐油性和良好的耐磨性、耐老化性和气密性，12‑羟基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸镁与乙烯基三丁酮肟基硅烷等助剂一起构成粘合体系，对橡胶与尼龙66短纤维的粘合起着重要作用，提高橡胶制品的硬度，添加的聚己二酸丙二醇酯与二甘醇二苯甲酸酯搭配，提高橡胶耐油性的同时增强橡胶的耐温性。

Description

一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法。
背景技术
外墙装饰板是近几年研发的新型建筑外墙装饰保温一体化材料，也叫山东地平线保温装饰板;该材料由聚酯烤漆或氟碳漆、雕花铝锌合金钢板、聚氨酯保温层、玻璃纤维布复合而成;主要应用于体育馆、图书馆、学校和医院的办公楼、别墅等各种建筑的外墙装饰和节能改造；主要功能为建筑装饰、保温节能、隔热隔音、防水防霉。
随着国家对建筑节能方面的重视，建筑物外墙材料越来越受到关注。胶粉聚苯颗粒保温砂浆是一种常用的保温砂浆，以其施工性良好、操作方便、保温性能好而广受欢迎。但是胶粉聚苯颗粒保温砂浆也存在一些不足，表现在：表面强度低，易风化，不耐低温，干燥速度慢，与墙面粘结力差。这些缺点影响了胶粉聚苯颗粒保温砂浆的使用。胶粉聚苯颗粒由胶粉料、聚苯颗粒混拌组成，加水搅拌即得胶粉聚苯颗粒。如果要改善胶粉聚苯颗粒的性质，只能从改变胶粉料等方面着手。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法。
本发明是采取以下技术方案来实现的：一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材， 它包括的组成原料为：丁腈橡胶50-60份、聚氨酯橡胶30-40份、12-羟基硬脂酸甲酯10-15份、甲基丙烯酸镁8-12份、乙烯基三丁酮肟基硅烷6-10份、尼龙66短纤维20-25份、聚己二酸丙二醇酯5-10份、二甘醇二苯甲酸酯10-16份、沥青基碳纤维粉末30-35份、非卤化有机次膦酸酯5-7份、六次甲基四胺8-10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、胶粉浆料10-20重量份、聚苯乙烯颗粒6-10重量份、甲基纤维素12-18重量份、调色剂5-15重量份、聚丙烯纤维4-10重量份、淀粉醚1-5重量份、粉煤灰2-6重量份、聚丙烯短切纤维10-16重量份、偏高岭土12-18重量份、碳化硅微粉2-6重量份、纳米二氧化硅10-16重量份、明矾2-10重量份、有机硅树脂1-5重量份、纳米氧化铈1-5重量份、玻化微珠5-9重量份、煤矸石30-35重量份、导电云母粉0.3-0.5重量份、纳米导电石墨粉0.2-0.4重量份、多异氰酸酯的三聚体0.8-1重量份、聚四氟乙烯纤维1-2重量份。
本发明还提供一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材；倒入混炼机中混炼3-4min；调节混炼机温度至140-160℃，向混炼机中加入丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、12-羟基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸镁、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龙66短纤维、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混炼机的转速，将其余组分粉碎混合后，过100-200目筛过滤后备用；在高温90-100℃搅拌均匀制得混合物D；使混合物D温降至70℃以下,然后进行卸砂、冷却，冷却后进行破碎处理，筛分后即可得到耐高温低膨胀材料。
综上所述本发明具有以下有益效果：本发明丁腈橡胶与聚氨酯橡胶复配具有优异的耐油性和良好的耐磨性、耐老化性和气密性，12-羟基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸镁与乙烯基三丁酮肟基硅烷等助剂一起构成粘合体系，对橡胶与尼龙66短纤维的粘合起着重要作用，提高橡胶制品的硬度，添加的聚己二酸丙二醇酯与二甘醇二苯甲酸酯搭配，提高橡胶耐油性的同时增强橡胶的耐温性；采用沥青基碳纤维增强了材料的力学性能可以极大的吸附和清除尾气中的有害气体以及粉尘物质，配以硬泡聚氨酯、砂浆等成分，粘结力强，保温性能好，耐低温，抗压强度高，固化速度快，提高了装饰板的各方面性能，如：耐高温、防火、防滑、防水、吸潮、耐磨、抗氧化以及抗腐蚀等性能，与现有外墙装饰板材料相比，不仅结构合理、自身重量轻、施工工艺简单，而且具有装饰性强、美观、耐久、使用寿命长等特点，缩短了工程施工工期并降低资源消耗，使建筑物更加节能安全环保，适用于大范围推广。添加的岩煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉等增强剂可以提高抗热老化开裂性能，从而提高铸造效率，降低铸造成本。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法
一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材，它包括的组成原料为：丁腈橡胶50份、聚氨酯橡胶30份、12-羟基硬脂酸甲酯10份、甲基丙烯酸镁8份、乙烯基三丁酮肟基硅烷6份、尼龙66短纤维20份、聚己二酸丙二醇酯5份、二甘醇二苯甲酸酯10份、沥青基碳纤维粉末30份、非卤化有机次膦酸酯5份、六次甲基四胺8份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2份、胶粉浆料10重量份、聚苯乙烯颗粒6重量份、甲基纤维素12重量份、调色剂5重量份、聚丙烯纤维4重量份、淀粉醚1重量份、粉煤灰2重量份、聚丙烯短切纤维10重量份、偏高岭土12重量份、碳化硅微粉2重量份、纳米二氧化硅10重量份、明矾2重量份、有机硅树脂1重量份、纳米氧化铈1重量份、玻化微珠5重量份、煤矸石30重量份、导电云母粉0.3重量份、纳米导电石墨粉0.2重量份、多异氰酸酯的三聚体0.8重量份、聚四氟乙烯纤维1重量份。
本发明还提供一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材；倒入混炼机中混炼3-4min；调节混炼机温度至140-160℃，向混炼机中加入丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、12-羟基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸镁、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龙66短纤维、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混炼机的转速，将其余组分粉碎混合后，过100-200目筛过滤后备用；在高温90-100℃搅拌均匀制得混合物D；使混合物D温降至70℃以下,然后进行卸砂、冷却，冷却后进行破碎处理，筛分后即可得到耐高温低膨胀材料。
实施例2一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材及其制备方法
一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材，它包括的组成原料为：丁腈橡胶60份、聚氨酯橡胶40份、12-羟基硬脂酸甲酯15份、甲基丙烯酸镁12份、乙烯基三丁酮肟基硅烷10份、尼龙66短纤维25份、聚己二酸丙二醇酯10份、二甘醇二苯甲酸酯16份、沥青基碳纤维粉末35份、非卤化有机次膦酸酯7份、六次甲基四胺10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷4份、胶粉浆料20重量份、聚苯乙烯颗粒10重量份、甲基纤维素18重量份、调色剂15重量份、聚丙烯纤维10重量份、淀粉醚5重量份、粉煤灰6重量份、聚丙烯短切纤维16重量份、偏高岭土18重量份、碳化硅微粉6重量份、纳米二氧化硅16重量份、明矾10重量份、有机硅树脂5重量份、纳米氧化铈5重量份、玻化微珠9重量份、煤矸石35重量份、导电云母粉0.5重量份、纳米导电石墨粉0.4重量份、多异氰酸酯的三聚体1重量份、聚四氟乙烯纤维2重量份。
本发明还提供一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材的制备方法，由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材；倒入混炼机中混炼3-4min；调节混炼机温度至140-160℃，向混炼机中加入丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、12-羟基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸镁、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龙66短纤维、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混炼机的转速，将其余组分粉碎混合后，过100-200目筛过滤后备用；在高温90-100℃搅拌均匀制得混合物D；使混合物D温降至70℃以下,然后进行卸砂、冷却，冷却后进行破碎处理，筛分后即可得到耐高温低膨胀材料。
性能检测结果如下表所示：
以上所述是本发明的实施例，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材，其特征在于，它包括的组成原料为：丁腈橡胶50-60份、聚氨酯橡胶30-40份、12-羟基硬脂酸甲酯10-15份、甲基丙烯酸镁8-12份、乙烯基三丁酮肟基硅烷6-10份、尼龙66短纤维20-25份、聚己二酸丙二醇酯5-10份、二甘醇二苯甲酸酯10-16份、沥青基碳纤维粉末30-35份、非卤化有机次膦酸酯5-7份、六次甲基四胺8-10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、胶粉浆料10-20重量份、聚苯乙烯颗粒6-10重量份、甲基纤维素12-18重量份、调色剂5-15重量份、聚丙烯纤维4-10重量份、淀粉醚1-5重量份、粉煤灰2-6重量份、聚丙烯短切纤维10-16重量份、偏高岭土12-18重量份、碳化硅微粉2-6重量份、纳米二氧化硅10-16重量份、明矾2-10重量份、有机硅树脂1-5重量份、纳米氧化铈1-5重量份、玻化微珠5-9重量份、煤矸石30-35重量份、导电云母粉0.3-0.5重量份、纳米导电石墨粉0.2-0.4重量份、多异氰酸酯的三聚体0.8-1重量份、聚四氟乙烯纤维1-2重量份。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维耐油改性纳米绿色环保建筑基材的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成：
(1)将沥青基碳纤维粉末加入到非卤化有机次膦酸酯、六次甲基四胺、三甲基戊基三乙氧基硅烷中，并加入总重量5-6倍的水后，磁力搅拌2-4h至均匀，然后200-300℃下搅拌煅烧3-4h,作为组分A备用；
(2)将聚苯乙烯颗粒、甲基纤维素、聚丙烯纤维、淀粉醚、粉煤灰、聚丙烯短切纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分B备用；
(3)将偏高岭土、碳化硅微粉、纳米二氧化硅、明矾、有机硅树脂、纳米氧化铈、玻化微珠、煤矸石、导电云母粉、纳米导电石墨粉、多异氰酸酯的三聚体、聚四氟乙烯纤维置于粉碎机中粉碎，过100-200目筛，制得组分C备用；
(4)将组分A、组分B混合后加入一半量的胶粉浆料混合搅拌,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min。
3.(5)将组分C加入步骤（4）中的同时，加入剩余一半量的胶粉浆料，搅拌30min后加入调色剂,搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间40-60min，制得胶粉聚苯颗粒外墙耐火纳米基材；倒入混炼机中混炼3-4min；调节混炼机温度至140-160℃，向混炼机中加入丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、12-羟基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸镁、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龙66短纤维、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混炼机的转速，将其余组分粉碎混合后，过100-200目筛过滤后备用；在高温90-100℃搅拌均匀制得混合物D；使混合物D温降至70℃以下,然后进行卸砂、冷却，冷却后进行破碎处理，筛分后即可得到耐高温低膨胀材料。
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