CN107418136A - 一种复合型泡沫保温材料及其制备方法 - Google Patents

一种复合型泡沫保温材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，涉及保温材料领域，复合型泡沫保温材料包括以下重量份的原料：环氧树脂10‑20份、粉煤灰40‑50份、双氧水2‑4份、氯丁橡胶6‑10份、酚醛泡沫12‑24份、玻璃棉13‑25份、漂珠9‑13份、稀释剂10‑20份、阻燃剂2‑4份、发泡剂0.3‑0.7份和固化剂10‑14份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料；(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；(3)在混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；(4)在浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60‑80℃条件下加热0.5‑2.5h，获得复合型泡沫保温材料。本发明解决了现有的保温材料在应用于对强度、保温隔热和阻燃性能要求高的建筑上还存在着不足的问题。

Description

一种复合型泡沫保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于保温材料领域，具体涉及一种复合型泡沫保温材料及其制备方法。
背景技术
在建筑中，外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大份额。故此，建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节，发展外墙保温技术则是建筑节能的主要实现方式。
目前，我国建筑外墙所用的保温材料普遍存在着保温效果差、强度低和阻燃性差的问题。
2015年7月22日公告的中国专利文献一种复合型泡沫保温材料及其制备方法(授权公告号CN103044860B)，所述复合型泡沫保温材料，由如下组分构成：环氧树脂：10-20％，固化剂：10-15％，粉煤灰：40-60％，稀释剂：10-20％，阻燃剂：2-4％，双氧水：2-4％，发泡催化剂：0.2-0.4％。所述复合型泡沫保温材料的制备方法：环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂，获得混合溶液；在混合溶液中加入粉煤灰、阻燃剂和发泡催化剂，搅拌后获得浆料；将双氧水加入浆料中，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-3小时后获得复合型泡沫保温材料。
该发明的保温材料在应用于对保温材料性能有严格要求的建筑外墙时，其具有的保温隔热性、强度和阻燃性能仍需要进一步改善，以适应高标准建筑外墙的要求。
发明内容
为了解决现有的保温材料在应用于对强度、保温隔热和阻燃性能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，制得的复合型泡沫保温材料具有强度高、保温隔热性能好和阻燃性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种复合型泡沫保温材料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂10-20份、粉煤灰40-50份、双氧水2-4份、氯丁橡胶6-10份、酚醛泡沫12-24份、玻璃棉13-25份、漂珠9-13份、稀释剂10-20份、阻燃剂2-4份、发泡剂0.3-0.7份和固化剂10-14份。
优选地，包括以下重量份的原料：环氧树脂15份、粉煤灰45份、双氧水3份、氯丁橡胶8份、酚醛泡沫18份、玻璃棉19份、漂珠11份、稀释剂15份、阻燃剂3份、发泡剂0.5份和固化剂12份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有难燃、低烟、保温隔热性好、抗高温岐变和成本低的优点。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
优选地，所述稀释剂为甲苯、丙酮或正丁醇，有利于降低树脂的粘度，便于进一步加工。
优选地，所述阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
优选地，所述发泡剂为碳黑或碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，有助于保温材料发泡。
优选地，所述固化剂为低分子650聚酰胺或脂肪族多胺，有利于树脂固化。
优选地，所述复合型泡沫保温材料还包括以下重量份数的原料，高岭土6-10份，高岭土具有可塑性高、耐火性好和化学稳定性好的优点。
一种复合型泡沫保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照复合型泡沫保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；
(3)在步骤(2)的混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；
(4)在步骤(3)的浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-2.5h，获得复合型泡沫保温材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了现有的保温材料在应用于对强度、保温隔热和阻燃性能要求高的建筑上还存在着不足的问题。
2、本发明的原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
3、本发明的原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有难燃、低烟、保温隔热性好、抗高温岐变和成本低的优点。
4、本发明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
5、本发明的原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
6、本发明中所述稀释剂为甲苯、丙酮或正丁醇，有利于降低树脂的粘度，便于进一步加工。
7、本发明中所述阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
8、本发明中所述发泡剂为碳黑或碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，有助于保温材料发泡。
9、本发明中所述固化剂为低分子650聚酰胺或脂肪族多胺，有利于树脂固化。
10、本发明中所述复合型泡沫保温材料还包括以下重量份数的原料，高岭土6-10份，高岭土具有可塑性高、耐火性好和化学稳定性好的优点。
具体实施方式
实施例1
一种复合型泡沫保温材料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂15份、粉煤灰45份、双氧水3份、氯丁橡胶8份、酚醛泡沫18份、玻璃棉19份、漂珠11份、稀释剂15份、阻燃剂3份、发泡剂0.5份和固化剂12份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有难燃、低烟、保温隔热性好、抗高温岐变和成本低的优点。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
稀释剂为甲苯、丙酮或正丁醇，有利于降低树脂的粘度，便于进一步加工。
阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
发泡剂为碳黑或碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，有助于保温材料发泡。
固化剂为低分子650聚酰胺或脂肪族多胺，有利于树脂固化。
复合型泡沫保温材料还包括以下重量份数的原料，高岭土8份，高岭土具有可塑性高、耐火性好和化学稳定性好的优点。
一种复合型泡沫保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照复合型泡沫保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；
(3)在步骤(2)的混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；
(4)在步骤(3)的浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-2.5h，获得复合型泡沫保温材料。
实施例2
一种复合型泡沫保温材料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂10份、粉煤灰40份、双氧水2份、氯丁橡胶6份、酚醛泡沫12份、玻璃棉13份、漂珠9份、稀释剂10份、阻燃剂2份、发泡剂0.3份和固化剂10份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有难燃、低烟、保温隔热性好、抗高温岐变和成本低的优点。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
稀释剂为甲苯、丙酮或正丁醇，有利于降低树脂的粘度，便于进一步加工。
阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
发泡剂为碳黑或碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，有助于保温材料发泡。
固化剂为低分子650聚酰胺或脂肪族多胺，有利于树脂固化。
复合型泡沫保温材料还包括以下重量份数的原料，高岭土6份，高岭土具有可塑性高、耐火性好和化学稳定性好的优点。
一种复合型泡沫保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照复合型泡沫保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；
(3)在步骤(2)的混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；
(4)在步骤(3)的浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-2.5h，获得复合型泡沫保温材料。
实施例3
一种复合型泡沫保温材料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂20份、粉煤灰50份、双氧水4份、氯丁橡胶10份、酚醛泡沫24份、玻璃棉25份、漂珠13份、稀释剂20份、阻燃剂4份、发泡剂0.7份和固化剂14份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有难燃、低烟、保温隔热性好、抗高温岐变和成本低的优点。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
稀释剂为甲苯、丙酮或正丁醇，有利于降低树脂的粘度，便于进一步加工。
阻燃剂为有机磷类阻燃剂，有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更稳定的交联状固体物质或碳化层，碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
发泡剂为碳黑或碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，有助于保温材料发泡。
固化剂为低分子650聚酰胺或脂肪族多胺，有利于树脂固化。
复合型泡沫保温材料还包括以下重量份数的原料，高岭土10份，高岭土具有可塑性高、耐火性好和化学稳定性好的优点。
一种复合型泡沫保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照复合型泡沫保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；
(3)在步骤(2)的混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；
(4)在步骤(3)的浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-2.5h，获得复合型泡沫保温材料。
对比例1
一种复合型泡沫保温材料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂20份、粉煤灰50份、双氧水4份、稀释剂20份、阻燃剂4份、发泡剂0.7份和固化剂14份。
一种复合型泡沫保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照复合型泡沫保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；
(3)在步骤(2)的混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；
(4)在步骤(3)的浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-3h，获得复合型泡沫保温材料。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得复合型泡沫保温材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，从测得的抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该复合型泡沫保温材料抗压强度高。
2、一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，从测得的抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明该复合型泡沫保温材料抗拉强度高。
3、一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该复合型泡沫保温材料保温效果好。
4、一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，根据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB862，测得的阻燃等级可以看出，实施例1-3的阻燃等级均优于对比例1，说明该复合型泡沫保温材料的阻燃性好。
5、一种复合型泡沫保温材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该复合型泡沫保温材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合型泡沫保温材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：环氧树脂10-20份、粉煤灰40-50份、双氧水2-4份、氯丁橡胶6-10份、酚醛泡沫12-24份、玻璃棉13-25份、漂珠9-13份、稀释剂10-20份、阻燃剂2-4份、发泡剂0.3-0.7份和固化剂10-14份。
2.根据权利要求1所述的复合型泡沫保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：环氧树脂15份、粉煤灰45份、双氧水3份、氯丁橡胶8份、酚醛泡沫18份、玻璃棉19份、漂珠11份、稀释剂15份、阻燃剂3份、发泡剂0.5份和固化剂12份。
3.根据权利要求1所述的复合型泡沫保温材料，其特征在于：所述稀释剂为甲苯、丙酮或正丁醇。
4.根据权利要求1所述的复合型泡沫保温材料，其特征在于：所述阻燃剂为有机磷类阻燃剂。
5.根据权利要求1所述的复合型泡沫保温材料，其特征在于：所述发泡剂为碳黑或碳酸氢钠。
6.根据权利要求1所述的复合型泡沫保温材料，其特征在于：所述固化剂为低分子650聚酰胺或脂肪族多胺。
7.根据权利要求1所述的复合型泡沫保温材料，其特征在于：所述复合型泡沫保温材料还包括以下重量份数的原料，高岭土6-10份。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的复合型泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照复合型泡沫保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将环氧树脂和固化剂溶解于稀释剂中，获得混合溶液；
(3)在步骤(2)的混合溶液中加入除双氧水以外的其他原料，进行搅拌，获得浆料；
(4)在步骤(3)的浆料中加入双氧水，搅拌均匀后，倒入模具，在60-80℃条件下加热0.5-2.5h，获得复合型泡沫保温材料。
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