CN106365582A - 稀土防火保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保温材料，具体公开了一种稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：玻化微珠20‑30份，硅酸铝纤维12‑18份，石棉绒8‑13份，浮石15‑20份，高岭土5‑10份，铁掺杂二氧化钛2‑5份，硅酸钠4‑7份，酚醛树脂5‑10份，稀土添加剂0.5‑1份，助剂2‑5份和水60‑80份。本发明还提供了稀土防火保温材料的制备方法。本发明所制备的稀土防火保温材料具有良好的憎水性、透气性以及优异的防火保温性能，适宜大规模的工业化生产。

Description

稀土防火保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种保温材料，具体涉及一种稀土防火保温材料及其制备方法。
背景技术
随着经济和社会的发展，人们对建筑材料的功能提出了更高的要求，对建筑材料的结构、保温、节能、环保、防水、防火、防腐等功能越来越重视。目前用于外墙的无机建筑材料重量大，保温、防火性能差，抗冲击强度性能不佳，容易脱落，不能满足现代建筑的要求。
中国专利申请CN102875096A公开了一种建筑防火保温材料，由按照重量份计的如下原料制成：硅酸钙20～40份、膨胀珍珠岩25～50份、空心玻璃微珠5～12份、硅酸盐水泥8～25份、膨润土6～20份、无机纤维2～6份、阻燃剂12～24份、酚醛树脂5～10份、聚乙烯醇缩甲醛4～12份、醇酸树脂3～14份、丙烯酸-偏氯乙烯乳液5～10份、乙撑双硬脂酰胺5～15份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5～15份、填充助剂15～35份、脂肪醇聚氧乙烯醚4～8份、水60～100份。该发明的材料防火性能和保温性能较好，但材料的比重较大，且抗化学性不好，其材料难以保持长期的稳定性。
中国专利申请CN103708793B公开了一种保温涂料，按质量份数计，其组成为：硅酸盐水泥20-50份，氢氧化钙10-15份，改性丙烯酸乳液12-15份，甲基纤维素13-18份，粉煤灰微珠12-18份，中空玻璃微珠20-25份，膨胀珍珠岩5-8份，矿岩棉3-5份，粉煤灰5-9份，硅藻土1-3份，石棉1-2份，纳米TiO21-1.5份，纳米ZnO2-3份，增稠剂3-5份，消泡剂1-2份，润湿分散剂1-3份。粉煤灰的微珠硬粒子、中空玻璃微珠、矿岩棉提供了化学惰性和不溶性，使涂层具有很好的机械强度，在暴晒环境下，提高了涂层的抗化学性。但该保温材料的保温效果还有待进一步提高。
中国专利申请CN104230273A公开了一种墙体用节能环保保温材料，它由EPS颗粒、膨胀珍珠岩、三乙醇胺、丙烯酸乳液聚合物、硅酸盐水泥、植物蛋白纤维素、甲壳素纤维素、半水石膏、玻璃纤维、硅藻土、牡蛎壳粉、石墨粉和白土配制成，其配料比为：EPS颗粒15-20kg、膨胀珍珠岩10-15kg、三乙醇胺15-25kg、丙烯酸乳液聚合物10-15kg、硅酸盐水泥20-25kg、植物蛋白纤维素4-6kg、甲壳素纤维素5-8kg、半水石膏15-25kg、玻璃纤维10-15kg、硅藻土5-10kg、牡蛎壳粉10-15kg、石墨粉3-5kg、白土10-15kg。该发明以废弃的EPS颗粒为主要原料，具有极好的环保作用，所制备的保温材料具有一定的保温效果，但产品的机械强度难以达到要求。
发明内容
本发明针对现有技术在存在的缺陷提供一种保温隔热性能好且使用寿命长的稀土防火保温材料及其制备方法。
本发明的技术方案为：稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
进一步地，所述浮石的粒度为200-250目。
进一步地，所述铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
进一步地，所述稀土添加剂为硝酸镧。
进一步地，所述助剂为白碳黑、聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为3-5：1：2-3。
本发明还提供了稀土防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，球磨混合0.5-1h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入所述的球磨混合料，搅拌10-15min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌10-15min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于60-70℃保温熟化0.5-1.5h，干燥即得防火保温材料。
进一步地，所述球磨混合的温度为110-125℃，在此温度下球磨效果更佳，有利于所制备的保温材料的性能。
进一步地，所述步骤(2)中的球磨混合料为温度降至30-50℃的球磨混合料。
本发明的制备方法中将浮石、高岭土和助剂进行球磨混合，一方面改善了浮石和高岭土的性能，同时将助剂充分球磨混合分散，有利于助剂与其它组分更充分的混合接触，提高保温材料的隔热保温性能。
本发明具有如下有益效果：本发明所制备的稀土防火保温材料采用铁掺杂二氧化钛，可有效防止防止紫外线对保温材料的侵害，提高材料的使用寿命。硅酸钠、酚醛树脂和多种助剂的使用，使各种材料牢固结合，提高了材料的防火性能及保温性能，还增加了材料的强度。本发明的制备方法可有效地将各组分充分混合并熔融在一起，使各组分在性能上取长补短，产生协同效应，保温材料具有良好的憎水性和透气性，进一步提高了保温材料的防火保温性能。同时本发明所制备的防火保温材料还具有很好耐候性、比重低等优点，适宜大规模的工业化生产。
具体实施方式
实施例1
稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
其中，浮石的粒度为220目。
铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
稀土添加剂为硝酸镧。
助剂为白碳黑、聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为4：1：2。
按照所述稀土防火保温材料的配比，作如下制备：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，115℃下球磨混合0.5h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入温度降至45℃的所述的球磨混合料，搅拌12min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌12min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于65℃保温熟化1h，干燥即得防火保温材料。
实施例2
稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
其中，浮石的粒度为200目。
铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
稀土添加剂为硝酸镧。
助剂为白碳黑、聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为3：1：2。
按照所述稀土防火保温材料的配比，作如下制备：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，110℃下球磨混合1h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入温度降至30℃的所述的球磨混合料，搅拌10min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌15min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于60℃保温熟化1.5h，干燥即得防火保温材料。
实施例3
稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
其中，浮石的粒度为250目。
铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
稀土添加剂为硝酸镧。
助剂为白碳黑、聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为5：1：3。
按照所述稀土防火保温材料的配比，作如下制备：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，125℃下球磨混合0.5h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入温度降至50℃的所述的球磨混合料，搅拌15min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌10min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于70℃保温熟化0.5h，干燥即得防火保温材料。
实施例4
稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
其中，浮石的粒度为220目。
铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
稀土添加剂为硝酸镧。
助剂为白碳黑、聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为4：1：2。
按照所述稀土防火保温材料的配比，作如下制备：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，115℃下球磨混合0.5h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入温度降至45℃的所述的球磨混合料，搅拌12min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌12min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于65℃保温熟化1h，干燥即得防火保温材料。
实施例5
稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
其中，浮石的粒度为220目。
铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
稀土添加剂为硝酸镧。
助剂为聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为1：2。
按照所述稀土防火保温材料的配比，作如下制备：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，115℃下球磨混合0.5h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入温度降至45℃的所述的球磨混合料，搅拌12min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌12min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于65℃保温熟化1h，干燥即得防火保温材料。
实施例6
稀土防火保温材料，包括以下质量份数的组分：
其中，浮石的粒度为220目。
铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
稀土添加剂为硝酸镧。
助剂为白碳黑和聚乙二醇，其重量比为4：1。
按照所述稀土防火保温材料的配比，作如下制备：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，115℃下球磨混合0.5h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入温度降至45℃的所述的球磨混合料，搅拌12min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌12min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于65℃保温熟化1h，干燥即得防火保温材料。
实验例
对实施例1-6所制备的保温标材料进行性能测试，测试结果见表1。
表1.
从表1可以看出，本发明的防火保温材料具有优异的阻燃性能、保温性能以及抗压强度。
以上对本发明实施例所提供的稀土防火保温材料及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.稀土防火保温材料，其特征在于，包括以下质量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，所述铁掺杂二氧化钛的粒径为50-75nm。
3.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，所述稀土添加剂为硝酸镧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的保温材料，其特征在于，所述助剂为白碳黑、聚乙二醇和甲基羟乙基纤维素醚，其重量比为3-5：1：2-3。
5.稀土防火保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取浮石、高岭土和助剂于球磨机中，球磨混合0.5-1h，得球磨混合料；
(2)取玻化微珠、硅酸铝纤维和石棉绒，加入水，混合均匀后加入所述的球磨混合料，搅拌10-15min后，加入铁掺杂的二氧化钛和稀土添加剂，搅拌均匀得混合料1；
(3)向所述混合料1中加入硅酸钠和酚醛树脂，搅拌10-15min后得混合料2；
(4)将所述混合料2于60-70℃保温熟化0.5-1.5h，干燥即得防火保温材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述球磨混合的温度为110-125℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的球磨混合料为温度降至30-50℃的球磨混合料。
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