CN106380854A - 一种隔热防水材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热防水材料，其原料包括：气凝胶、无碱玻璃纤维棉、硅酸盐纤维、莫来石纤维、聚二甲基硅氧烷、二醋酸二丁基锡四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷、酚醛树脂、甲基三丁酮肟基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、活性碳酸钙、水滑石、膨胀珍珠岩、纳米蒙脱土、纳米氧化锆、空心玻璃微珠、氧化铈、氧化铁、膨胀型阻燃剂、增塑剂、三氟丙基甲基环三硅氧烷、六甲基二硅氮烷。本发明提出的隔热防水材料，其防火性能优异，隔热性能和防水性能好。

Description

一种隔热防水材料
技术领域
本发明涉及隔热材料技术领域，尤其涉及一种隔热防水材料。
背景技术
目前，我国建筑、航天已成为社会两大耗能领域，使用隔热材料是降低能耗的有效措施之一。随着航空、宇航、电子电气等高新技术领域的快速发展，对隔热材料的性能提出了更为苛刻的要求，现有的隔热材料其隔热性、防水性和阻燃性不是很理想。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种隔热防水材料，其防火性能优异，隔热性能和防水性能好。
本发明提出的一种隔热防水材料，其原料按重量份包括：气凝胶20-45份、无碱玻璃纤维棉10-25份、硅酸盐纤维5-15份、莫来石纤维5-15份、聚二甲基硅氧烷50-70份、二醋酸二丁基锡0.2-0.5份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、酚醛树脂1-3份、甲基三丁酮肟基硅烷2-5份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.3-1.2份、活性碳酸钙5-15份、水滑石3-15份、膨胀珍珠岩8-20份、纳米蒙脱土5-12份、纳米氧化锆5-15份、空心玻璃微珠2-13份、氧化铈2-5份、氧化铁3-10份、膨胀型阻燃剂5-10份、增塑剂2-10份、三氟丙基甲基环三硅氧烷2-8份、六甲基二硅氮烷1-3份。
优选地，其原料中，气凝胶、无碱玻璃纤维棉、硅酸盐纤维、莫来石纤维的重量比为29-34：16-21：7-11：7-12。
优选地，其原料按重量份包括：气凝胶32份、无碱玻璃纤维棉20份、硅酸盐纤维10份、莫来石纤维8份、聚二甲基硅氧烷55份、二醋酸二丁基锡0.3份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.38份、酚醛树脂2份、甲基三丁酮肟基硅烷3.2份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、活性碳酸钙12份、水滑石11份、膨胀珍珠岩14份、纳米蒙脱土10份、纳米氧化锆8份、空心玻璃微珠11份、氧化铈3.8份、氧化铁7份、膨胀型阻燃剂8份、增塑剂6份、三氟丙基甲基环三硅氧烷5份、六甲基二硅氮烷2份。
优选地，所述聚二甲基硅氧烷为粘度为50000-60000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述膨胀型阻燃剂按照以下工艺进行制备：将β-环糊精加入反应装置中，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀后在冰水浴条件下加入三氯氧磷，然后在45-50℃下搅拌反应2-3h，反应结束后经冷却、抽滤、洗涤、烘干得到物料A；将物料A和蜜胺加入反应装置中，然后加入1,2-二氯乙烷，加热至回流后反应3-6h，反应结束后经冷却、抽滤、二氯甲烷洗涤、干燥得到所述膨胀型阻燃剂。
优选地，在膨胀型阻燃剂的制备过程中，β-环糊精、三氯氧磷的重量比为20-30：1-2。
优选地，在膨胀型阻燃剂的制备过程中，物料A、蜜胺的重量比为1:1-3。
优选地，所述增塑剂为甲基硅油、聚丁烯、氢化烷烃油中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述气凝胶为碳纳米管气凝胶、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶中的一种或者多种的混合物。
本发明所述隔热防水材料，以聚二甲基硅氧烷和气凝胶为主料，同时加入了无碱玻璃纤维棉、硅酸盐纤维和莫来石纤维三者配合，在不影响体系固化时间和高温性能的同时提高了材料的强度，与活性碳酸钙、水滑石、膨胀珍珠岩、纳米蒙脱土、纳米氧化锆、空心玻璃微珠、氧化铈、氧化铁配合后降低了材料的导热系数，提高了材料的隔热性能，并进一步提高了材料的高温使用温度；三氟丙基甲基环三硅氧烷与六甲基二硅氮烷加入体系中，提高了体系的相容性，同时与水滑石、膨胀珍珠岩、纳米蒙脱土、空心玻璃微珠配合后提高了材料的耐水性、耐热性和耐油性；膨胀型阻燃剂加入体系中与体系中的水滑石、膨胀珍珠岩、纳米蒙脱土、空心玻璃微珠、六甲基二硅氮烷配合赋予材料优异的阻燃性能；在优选方式中，在膨胀型阻燃剂的制备过程中，首先以β-环糊精与三氯氧磷为原料，通过控制反应的条件，使β-环糊精表面的羟基与三氯氧磷进行了反应，得到了含磷的物料A，然后将物料A与蜜胺混合后，控制反应的条件，使物料A与蜜胺中的氨基发生了反应，从而将β-环糊精、三氯氧磷与蜜胺结合为一体得到了含磷和氮的阻燃剂，将其加入体系中，在受热时，磷酸酯水解转变为磷酸、偏磷酸、聚磷酸等从而促进了残炭的生成，由于炭的燃点较高，所以表面覆盖的炭层可以阻止材料的进一步燃烧，同时，其分解产生大量氮气、氨气、NOx等不可燃气体，使得燃烧表面氧气浓度下降，与体系中的水滑石、膨胀珍珠岩、纳米蒙脱土、空心玻璃微珠、六甲基二硅氮烷配合后，使材料的平均失重减少，自熄时间缩短，燃烧变缓，发烟量减少，且无滴落物产生，燃烧表面的炭层增加，具有明显的阻燃效果。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种隔热防水材料，其原料按重量份包括：气凝胶20份、无碱玻璃纤维棉25份、硅酸盐纤维5份、莫来石纤维15份、聚二甲基硅氧烷70份、二醋酸二丁基锡0.2份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.5份、酚醛树脂1份、甲基三丁酮肟基硅烷5份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.3份、活性碳酸钙15份、水滑石3份、膨胀珍珠岩20份、纳米蒙脱土5份、纳米氧化锆15份、空心玻璃微珠2份、氧化铈5份、氧化铁3份、膨胀型阻燃剂10份、增塑剂2份、三氟丙基甲基环三硅氧烷8份、六甲基二硅氮烷1份。
实施例2
本发明提出的一种隔热防水材料，其原料按重量份包括：气凝胶45份、无碱玻璃纤维棉10份、硅酸盐纤维15份、莫来石纤维5份、聚二甲基硅氧烷50份、二醋酸二丁基锡0.5份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.2份、酚醛树脂3份、甲基三丁酮肟基硅烷2份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.2份、活性碳酸钙5份、水滑石15份、膨胀珍珠岩8份、纳米蒙脱土12份、纳米氧化锆5份、空心玻璃微珠13份、氧化铈2份、氧化铁10份、膨胀型阻燃剂5份、增塑剂10份、三氟丙基甲基环三硅氧烷2份、六甲基二硅氮烷3份。
实施例3
本发明提出的一种隔热防水材料，其原料按重量份包括：碳纳米管气凝胶20份、二氧化硅气凝胶10份、氧化铝气凝胶4份、无碱玻璃纤维棉16份、硅酸盐纤维11份、莫来石纤维7份、聚二甲基硅氧烷62份、二醋酸二丁基锡0.32份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.43份、酚醛树脂1.7份、甲基三丁酮肟基硅烷4份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.68份、活性碳酸钙10份、水滑石6份、膨胀珍珠岩16份、纳米蒙脱土8.3份、纳米氧化锆10份、空心玻璃微珠5.8份、氧化铈3.4份、氧化铁5份、膨胀型阻燃剂8份、甲基硅油5份、三氟丙基甲基环三硅氧烷5份、六甲基二硅氮烷1.8份；
其中，所述聚二甲基硅氧烷为粘度为60000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷；
所述膨胀型阻燃剂按照以下工艺进行制备：将β-环糊精加入反应装置中，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀后在冰水浴条件下加入三氯氧磷，其中，β-环糊精、三氯氧磷的重量比为20：2，然后在45℃下搅拌反应3h，反应结束后经冷却、抽滤、洗涤、烘干得到物料A；将物料A和蜜胺加入反应装置中，其中，物料A、蜜胺的重量比为1:1，然后加入1,2-二氯乙烷，加热至回流后反应6h，反应结束后经冷却、抽滤、二氯甲烷洗涤、干燥得到所述膨胀型阻燃剂。
实施例4
本发明提出的一种隔热防水材料，其原料按重量份包括：二氧化硅气凝胶19份、氧化铝气凝胶10份、无碱玻璃纤维棉21份、硅酸盐纤维7份、莫来石纤维12份、聚二甲基硅氧烷56份、二醋酸二丁基锡0.4份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.38份、酚醛树脂2.3份、甲基三丁酮肟基硅烷2.9份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、活性碳酸钙8.3份、水滑石8.5份、膨胀珍珠岩12份、纳米蒙脱土10份、纳米氧化锆7.8份、空心玻璃微珠8.2份、氧化铈2.9份、氧化铁7份、膨胀型阻燃剂6份、聚丁烯3份、氢化烷烃油4.2份、三氟丙基甲基环三硅氧烷3.2份、六甲基二硅氮烷2.4份；
其中，所述聚二甲基硅氧烷为粘度为50000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷；
所述膨胀型阻燃剂按照以下工艺进行制备：将β-环糊精加入反应装置中，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀后在冰水浴条件下加入三氯氧磷，其中，β-环糊精、三氯氧磷的重量比为30：1，然后在50℃下搅拌反应2h，反应结束后经冷却、抽滤、洗涤、烘干得到物料A；将物料A和蜜胺加入反应装置中，其中，物料A、蜜胺的重量比为1:3，然后加入1,2-二氯乙烷，加热至回流后反应3h，反应结束后经冷却、抽滤、二氯甲烷洗涤、干燥得到所述膨胀型阻燃剂。
实施例5
本发明提出的一种隔热防水材料，其原料按重量份包括：碳纳米管气凝胶32份、无碱玻璃纤维棉20份、硅酸盐纤维10份、莫来石纤维8份、聚二甲基硅氧烷55份、二醋酸二丁基锡0.3份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.38份、酚醛树脂2份、甲基三丁酮肟基硅烷3.2份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、活性碳酸钙12份、水滑石11份、膨胀珍珠岩14份、纳米蒙脱土10份、纳米氧化锆8份、空心玻璃微珠11份、氧化铈3.8份、氧化铁7份、膨胀型阻燃剂8份、甲基硅油3份、聚丁烯1份、氢化烷烃油2份、三氟丙基甲基环三硅氧烷5份、六甲基二硅氮烷2份；
其中，所述聚二甲基硅氧烷为粘度为55000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷；
所述膨胀型阻燃剂按照以下工艺进行制备：按重量份将25份β-环糊精加入反应装置中，然后加入25份质量分数为0.8％的氢氧化钠溶液，搅拌均匀后在冰水浴条件下加入1.7份三氯氧磷，然后在48℃下搅拌反应2.6h，反应结束后经冷却、抽滤、洗涤、烘干得到物料A；按重量份将1份物料A和1.2份蜜胺加入反应装置中，然后加入20份1,2-二氯乙烷，加热至回流后反应4.2h，反应结束后经冷却、抽滤、二氯甲烷洗涤、干燥得到所述膨胀型阻燃剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隔热防水材料，其特征在于，其原料按重量份包括：气凝胶20-45份、无碱玻璃纤维棉10-25份、硅酸盐纤维5-15份、莫来石纤维5-15份、聚二甲基硅氧烷50-70份、二醋酸二丁基锡0.2-0.5份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、酚醛树脂1-3份、甲基三丁酮肟基硅烷2-5份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.3-1.2份、活性碳酸钙5-15份、水滑石3-15份、膨胀珍珠岩8-20份、纳米蒙脱土5-12份、纳米氧化锆5-15份、空心玻璃微珠2-13份、氧化铈2-5份、氧化铁3-10份、膨胀型阻燃剂5-10份、增塑剂2-10份、三氟丙基甲基环三硅氧烷2-8份、六甲基二硅氮烷1-3份。
2.根据权利要求1所述隔热防水材料，其特征在于，其原料中，气凝胶、无碱玻璃纤维棉、硅酸盐纤维、莫来石纤维的重量比为29-34：16-21：7-11：7-12。
3.根据权利要求1或2所述隔热防水材料，其特征在于，其原料按重量份包括：气凝胶32份、无碱玻璃纤维棉20份、硅酸盐纤维10份、莫来石纤维8份、聚二甲基硅氧烷55份、二醋酸二丁基锡0.3份、四甲基胍基丙基三甲氧基硅烷0.38份、酚醛树脂2份、甲基三丁酮肟基硅烷3.2份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、活性碳酸钙12份、水滑石11份、膨胀珍珠岩14份、纳米蒙脱土10份、纳米氧化锆8份、空心玻璃微珠11份、氧化铈3.8份、氧化铁7份、膨胀型阻燃剂8份、增塑剂6份、三氟丙基甲基环三硅氧烷5份、六甲基二硅氮烷2份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述隔热防水材料，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷为粘度为50000-60000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求1-4中任一项所述隔热防水材料，其特征在于，所述膨胀型阻燃剂按照以下工艺进行制备：将β-环糊精加入反应装置中，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀后在冰水浴条件下加入三氯氧磷，然后在45-50℃下搅拌反应2-3h，反应结束后经冷却、抽滤、洗涤、烘干得到物料A；将物料A和蜜胺加入反应装置中，然后加入1,2-二氯乙烷，加热至回流后反应3-6h，反应结束后经冷却、抽滤、二氯甲烷洗涤、干燥得到所述膨胀型阻燃剂。
6.根据权利要求5所述隔热防水材料，其特征在于，在膨胀型阻燃剂的制备过程中，β-环糊精、三氯氧磷的重量比为20-30：1-2。
7.根据权利要求5或6所述隔热防水材料，其特征在于，在膨胀型阻燃剂的制备过程中，物料A、蜜胺的重量比为1:1-3。
8.根据权利要求1-7中任一项所述隔热防水材料，其特征在于，所述增塑剂为甲基硅油、聚丁烯、氢化烷烃油中的一种或者多种的混合物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述隔热防水材料，其特征在于，所述气凝胶为碳纳米管气凝胶、二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶中的一种或者多种的混合物。
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