CN106700298A - 一种玄武岩纤维复合隔热板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新型阻燃隔热材料技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维复合隔热板及其制备方法，由以下原料制成：聚苯乙烯、玄武岩纤维、硅灰纤维、聚合氯化铝、冰晶石粉、水性醇酸树脂、椰壳粉、氟碳乳液、蒽醌磺酸钠、纳米羟基磷灰石粉、丙二醇甲醚醋酸酯、改性剂。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中利用玄武岩纤维和硅灰纤维配合使用，制成复合隔热板具有优良的力学性能和加工性能，在高温600℃的条件下能长期稳定的工作，与其他原料配合作用，使其在温度逐步升高的环境中，保持较好的物理性能，降低了成本，适用范围更广。

Description

一种玄武岩纤维复合隔热板及其制备方法
技术领域
本发明属于新型阻燃隔热材料技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维复合隔热板及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，隔热板在建筑中的使用量越来越大，目前的市场中，玻璃纤维隔热板占有很大的份额，由于玻纤耐温低，而且生产过程中成本高，污染环境；而碳纤维造价高,并且限制进口；所以需要一种新型的替代产品，来满足市场需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种玄武岩纤维复合材料隔热板及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种玄武岩纤维复合隔热板，由以下重量份的原料制成：聚苯乙烯16-20份、玄武岩纤维7-12份、硅灰纤维3-5份、聚合氯化铝1-2份、冰晶石粉3-5份、水性醇酸树脂4-7份、椰壳粉2-4份、氟碳乳液1-4份、蒽醌磺酸钠0.6-0.8份、纳米羟基磷灰石粉2-3份、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.5份、改性剂0.5-0.8份；
其中，所述改性剂按重量百分比计包括以下原料：柠檬酸8-12%、1-十三烷醇二氢磷酸酯二钾盐6-10%、钛酸乙丁酯4-7%、二甲基乙醇28-32%、过氧化苯甲酸叔丁酯5-7%、硫代磷酸酯7-10%、氧化聚乙烯18-22%、海藻酸钠6-8%。
作为对上述方案的进一步改进，所述玄武岩纤维的长度为16-20mm，细度为2.65dtex。
一种玄武岩纤维复合隔热板的制备方法，包括以下步骤：
（1）取聚苯乙烯、水性醇酸树脂、氟碳乳液、丙二醇甲醚醋酸酯混合后在红外烘箱中加热至熔融，再加入蒽醌磺酸钠，在55-60℃的条件下，搅拌反应30-35分钟，得到浆料；
（2）取冰晶石粉和椰壳粉混合，在180-200℃的条件下煅烧8-12分钟，冷却后加入玄武岩纤维、硅灰纤维和改性剂，在超声搅拌的条件下分散3-5分钟保持温度45-50℃反应15分钟即得，得到改性料；
（3）在浆料中加入改性料和剩余原料，再加入相当于其总重量40%的水，以80-100转/分钟的速度搅拌30-40分钟后，得到混合料；
（4）将混合料倒入模具中，凝胶后强制加压脱水制成料胚，完成后冷却脱膜，在蒸汽压力为1.5MPa、温度为85℃的条件下养护8小时，得到半成品；
（5）按照产品要求修整产品，并烘干至含水量为10%即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中超声搅拌的频率为50-60KHz，搅拌速度为600-800转/分钟；所述步骤（4）中所述加压脱水的加压压力为5.5MPa。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中利用玄武岩纤维和硅灰纤维配合使用，制成复合隔热板具有优良的力学性能和加工性能，在高温600℃的条件下能长期稳定的工作，与其他原料配合作用，使其在温度逐步升高的环境中，保持较好的物理性能，降低了成本，适用范围更广。
具体实施方式
实施例1
一种玄武岩纤维复合隔热板，由以下重量份的原料制成：聚苯乙烯16份、玄武岩纤维12份、硅灰纤维3份、聚合氯化铝2份、冰晶石粉3份、水性醇酸树脂7份、椰壳粉2份、氟碳乳液4份、蒽醌磺酸钠0.6份、纳米羟基磷灰石粉3份、丙二醇甲醚醋酸酯0.3份、改性剂0.6份；
其中，所述改性剂按重量百分比计包括以下原料：柠檬酸10%、1-十三烷醇二氢磷酸酯二钾盐10%、钛酸乙丁酯5%、二甲基乙醇32%、过氧化苯甲酸叔丁酯7%、硫代磷酸酯10%、氧化聚乙烯18%、海藻酸钠8%。
其中，所述玄武岩纤维的长度为16-20mm，细度为2.65dtex。
一种玄武岩纤维复合隔热板的制备方法，包括以下步骤：
（1）取聚苯乙烯、水性醇酸树脂、氟碳乳液、丙二醇甲醚醋酸酯混合后在红外烘箱中加热至熔融，再加入蒽醌磺酸钠，在58℃的条件下，搅拌反应32分钟，得到浆料；
（2）取冰晶石粉和椰壳粉混合，在180℃的条件下煅烧12分钟，冷却后加入玄武岩纤维、硅灰纤维和改性剂，在超声搅拌的条件下分散4分钟保持温度48℃反应15分钟即得，超声搅拌的频率为50KHz，搅拌速度为600转/分钟，得到改性料；
（3）在浆料中加入改性料和剩余原料，再加入相当于其总重量40%的水，以80转/分钟的速度搅拌35分钟后，得到混合料；
（4）将混合料倒入模具中，凝胶后强制加压脱水制成料胚，加压压力为5.5MPa，完成后冷却脱膜，在蒸汽压力为1.5MPa、温度为85℃的条件下养护8小时，得到半成品；
（5）按照产品要求修整产品，并烘干至含水量为10%即得。
实施例2
一种玄武岩纤维复合隔热板，由以下重量份的原料制成：聚苯乙烯20份、玄武岩纤维7份、硅灰纤维5份、聚合氯化铝1份、冰晶石粉5份、水性醇酸树脂4份、椰壳粉4份、氟碳乳液1份、蒽醌磺酸钠0.8份、纳米羟基磷灰石粉3份、丙二醇甲醚醋酸酯0.4份、改性剂0.7份；
其中，所述改性剂按重量百分比计包括以下原料：柠檬酸12%、1-十三烷醇二氢磷酸酯二钾盐10%、钛酸乙丁酯5%、二甲基乙醇32%、过氧化苯甲酸叔丁酯7%、硫代磷酸酯8%、氧化聚乙烯20%、海藻酸钠6%。
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种玄武岩纤维复合隔热板，由以下重量份的原料制成：聚苯乙烯18份、玄武岩纤维10份、硅灰纤维4份、聚合氯化铝2份、冰晶石粉4份、水性醇酸树脂5份、椰壳粉3份、氟碳乳液3份、蒽醌磺酸钠0.7份、纳米羟基磷灰石粉2份、丙二醇甲醚醋酸酯0.5份、改性剂0.5份；
其中，所述改性剂按重量百分比计包括以下原料：柠檬酸10%、1-十三烷醇二氢磷酸酯二钾盐10%、钛酸乙丁酯6%、二甲基乙醇32%、过氧化苯甲酸叔丁酯7%、硫代磷酸酯10%、氧化聚乙烯18%、海藻酸钠7%。
其制备方法与实施例1相同。
为了证明本发明中制备的复合隔热板的隔热效果，涉及以下实验，对照组为由玻璃纤维为原料制成的隔热板，隔热板测试内容为，用隔热板做成边长为10cm的带盖方盒，将其放在38℃温度的环境中，进行恒温处理，盒体内部的初始温度为20℃，测试盒内温度，记录盒内温度达到36℃的时间；得出结果如下：
表1
组别 时间（h）
实施例1 42
实施例2 39
实施例3 41
对照组 17
通过表1中数据可以看出，本发明中隔热板隔热效果优于现有隔热板。
对本发明中板材的综合性能进行测试，然后将其放置在600℃的环境中放置8小时后，取出再次检测其综合性能，得到以下结果：
表2 在完成后的综合性能测试
项目 抗冲击强度（KJ/㎡） 热收缩率（%） 湿胀率（%） 抗折强度（MPa）
实施例1 1.56 1.17 0.22 12.36
实施例2 1.54 1.15 0.21 12.41
实施例3 1.57 1.17 0.22 12.39
对照组 1.55 1.21 0.23 12.35
表3 600℃环境处理后的综合性能测试
项目 抗冲击强度（KJ/㎡） 热收缩率（%） 湿胀率（%） 抗折强度（MPa）
实施例1 1.51 1.20 0.24 12.23
实施例2 1.52 1.19 0.22 12.26
实施例3 1.53 1.21 0.23 12.19
对照组 1.36 1.27 0.28 11.38
通过表2和表3中对比可以看出，在600℃的环境中放置一段时间后，本发明中制备的隔热板保持了较好的物理性能，增加了使用范围。

Claims (5)

1.一种玄武岩纤维复合隔热板，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚苯乙烯16-20份、玄武岩纤维7-12份、硅灰纤维3-5份、聚合氯化铝1-2份、冰晶石粉3-5份、水性醇酸树脂4-7份、椰壳粉2-4份、氟碳乳液1-4份、蒽醌磺酸钠0.6-0.8份、纳米羟基磷灰石粉2-3份、丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.5份、改性剂0.5-0.8份；
其中，所述改性剂按重量百分比计包括以下原料：柠檬酸8-12%、1-十三烷醇二氢磷酸酯二钾盐6-10%、钛酸乙丁酯4-7%、二甲基乙醇28-32%、过氧化苯甲酸叔丁酯5-7%、硫代磷酸酯7-10%、氧化聚乙烯18-22%、海藻酸钠6-8%。
2.如权利要求1所述一种玄武岩纤维复合隔热板，其特征在于，所述玄武岩纤维的长度为16-20mm，细度为2.65dtex。
3.一种如权利要求1所述玄武岩纤维复合隔热板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取聚苯乙烯、水性醇酸树脂、氟碳乳液、丙二醇甲醚醋酸酯混合后在红外烘箱中加热至熔融，再加入蒽醌磺酸钠，在55-60℃的条件下，搅拌反应30-35分钟，得到浆料；
（2）取冰晶石粉和椰壳粉混合，在180-200℃的条件下煅烧8-12分钟，冷却后加入玄武岩纤维、硅灰纤维和改性剂，在超声搅拌的条件下分散3-5分钟保持温度45-50℃反应15分钟即得，得到改性料；
（3）在浆料中加入改性料和剩余原料，再加入相当于其总重量40%的水，以80-100转/分钟的速度搅拌30-40分钟后，得到混合料；
（4）将混合料倒入模具中，凝胶后强制加压脱水制成料胚，完成后冷却脱膜，在蒸汽压力为1.5MPa、温度为85℃的条件下养护8小时，得到半成品；
（5）按照产品要求修整产品，并烘干至含水量为10%即得。
4.一种如权利要求3所述玄武岩纤维复合隔热板的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中超声搅拌的频率为50-60KHz，搅拌速度为600-800转/分钟。
5.一种如权利要求3所述玄武岩纤维复合隔热板的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述加压脱水的加压压力为5.5MPa。
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