CN107840632A - 一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材及其制备方法，涉及建筑材料领域，由以下重量份数的原料制成：硅藻土30‑40份、三元乙丙橡胶50‑70份、硝酸银3‑4份、磷酸酯3‑6份、纳米氧化镁2‑4份、膨润土20‑30份、氢氧化镁5‑7份、水玻璃2‑3份、十二烷基三甲基氢氧化铵2‑3份、十二烷基苯磺酸钠0.2‑0.3份、硅烷偶联剂3‑5份、钛酸酯偶联剂3‑5份、凹凸棒石10‑12份、膨胀蛭石3‑5份、聚磷酸铵1‑3份、三羟乙基异氰脲酸酯2‑3份、填料10‑15份、竹纤维10‑25份、烷基磺酸钠1‑3份、润滑剂1‑2份、水15‑20份，该阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材的制备方法包括五个步骤，本发明低碳、坏保、保温隔热性能优越，本发明强度高、韧性好、保温隔热性能好，且具有阻燃抗菌的性能。

Description

一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材及其制备方法。

背景技术

隔热材料能阻滞热流传递的材料，又称热绝缘材料。传统绝热材料，如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等，新型绝热材料，如气凝胶毡、真空板等。

隔音材料是指能够阻断声音传播或减弱透射声能的一类材料、构件或结构，其特征是质量较重密度较高，如钢板、铅板、混凝土墙、砖墙等。隔音是指通过某种物品把声音或噪音隔绝、隔断、分离等，因此就需要隔音材料。对于隔音材料，要减弱透射声能，阻挡声音的传播，就不能如同吸音材料那样多孔、疏松、透气,相反它的材质应该是重而密实的，如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔音材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙，有较大的重量。由于这类隔音材料密实，难于吸收和透过声能而反射能强，所以它的吸音性能差。

一般的物体都具有隔音效果，隔音板一般为高密度的材料，密度越高，隔音效果越好，但并不是所有的频率的声音都能阻隔，物体都有固有共振频率，接近物体共振频率的声音，隔音板的隔音效果显著降低。隔音板有隔空气与振动声的区别，空气声隔音板，即阻隔的是空气中传播的声音的板材，振动声隔音板即阻隔的是在刚性构件中传播的声音的板材和系统。

建筑装饰上用的隔音板大部分采用水泥制造，存在重量大、隔音效果差、保温效果差的缺陷，而一些用石膏板做隔音板的建筑材料则存在强度低、吸水性强、不耐冲击等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材及其制备方法，使得隔热隔音建筑板材具有阻燃抗菌的性能，且强度高，耐老化。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，由以下重量份数的原料制成：

硅藻土30-40份、三元乙丙橡胶50-70份、硝酸银3-4份、磷酸酯3-6份、纳米氧化镁2-4份、膨润土20-30份、氢氧化镁5-7份、水玻璃2-3份、十二烷基三甲基氢氧化铵2-3份、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.3份、硅烷偶联剂3-5份、钛酸酯偶联剂3-5份、凹凸棒石10-12份、膨胀蛭石3-5份、聚磷酸铵1-3份、三羟乙基异氰脲酸酯2-3份、填料10-15份、竹纤维10-25份、烷基磺酸钠1-3份、润滑剂1-2份、水15-20份。

优选地，所述阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，由以下重量份数的原料制成：硅藻土35份、三元乙丙橡胶60份、硝酸银3.5份、磷酸酯4.5份、纳米氧化镁3份、膨润土25份、氢氧化镁6份、水玻璃2.5份、十二烷基三甲基氢氧化铵2.5份、十二烷基苯磺酸钠0.2份、硅烷偶联剂4份、钛酸酯偶联剂4份、凹凸棒石11份、膨胀蛭石4份、聚磷酸铵2份、三羟乙基异氰脲酸酯2.5份、填料13份、竹纤维20份、烷基磺酸钠2份、润滑剂1.5份、水17份。

优选地，所述硅藻土和硝酸银的质量比为10：1。

优选地，所述磷酸酯和纳米氧化镁3：2。

优选地，所述润滑剂由硬脂酸和滑石粉按质量比1：6-7混合而成。

优选地，所述填料由纳米氧化铝和炭黑按质量比1：1混合而成。

上述阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）将配方量的硅藻土、三元乙丙橡胶、硝酸银、水玻璃、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、凹凸棒石、膨胀蛭石、聚磷酸铵、三羟乙基异氰脲酸酯、烷基磺酸钠、润滑剂和水，投入到加热釜中，调节加热温度为65-70℃，保温10-20min，备用；

（2）将步骤（1）所得的原料投入到热压机中，调节温度为75-85℃，压力为60MPa，挤压5-10min，备用；

（3）将配方量的磷酸酯、纳米氧化镁、膨润土、氢氧化镁、十二烷基三甲基氢氧化铵、十二烷基苯磺酸钠、填料和竹纤维投入到反应釜中，调节温度为60-65℃，搅拌速度为1200-1300r/min，反应10-20min，备用；

（4）将步骤（2）中的所得原料和步骤（3）中的所得原料投入到搅拌机中，调节转速为100-300r/min，搅拌1-2h，备用；

（5）将步骤（4）所得原料加入模具中，在压力为60-80Mpa下挤压成型，干燥20-24h后压制成板，即得。

有益效果：

1、本发明提供了一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材及其制备方法，本发明中硅藻土与硝酸银对大肠杆菌等细菌微生物具有较强的抗菌性能。

2、本发明中磷酸酯和纳米氧化镁可使得建筑板材在保持一定的力学性能的基础上，提高氧指数，并表现出良好的消烟效果，表明磷酸酯和纳米氧化镁复合体系具有优良的阻燃性能和力学性能。

3、本发明中膨胀蛭石、聚磷酸铵和三羟乙基异氰脲酸酯复配而成的膨胀型阻燃剂协同阻燃，膨胀蛭石中有质量分数高达4.8%的铁元素，铁元素的存在有利于其协同阻燃效果的提高，少量膨胀蛭石能降低体系的热释放速率峰值，延缓降解和燃烧过程。

4、本发明中膨润土和氢氧化镁共用，能明显提高板材的阻燃性，明显降低熔体滴落和火焰强度，延长点燃时间，提高热氧稳定性。

5、本发明中十二烷基三甲基氢氧化铵和十二烷基苯磺酸钠复配体系，表现出很好的协同作用，能降低表面张力，使得板材具有很好的稳定性和耐久性。

6、本发明中硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂协同改性凹凸棒石，凹凸棒石表面接枝有机官能团，进而促使三元乙丙橡胶网络交联结构的形成，提高板材的裂伸长率和拉伸强度。

7、本发明中纳米氧化铝和炭黑填料，通过相互作用中的氢键和共价键，能提高板材的拉伸强度和撕裂强度，耐磨性和耐疲劳性能最佳。

8、本发明低碳、坏保、保温隔热性能优越，本发明强度高、韧性好、保温隔热性能好，且具有阻燃抗菌的性能。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，由以下重量份数的原料制成：

硅藻土30份、三元乙丙橡胶70份、硝酸银3份、磷酸酯3份、纳米氧化镁2份、膨润土30份、氢氧化镁5份、水玻璃3份、十二烷基三甲基氢氧化铵2份、十二烷基苯磺酸钠0.3份、硅烷偶联剂5份、钛酸酯偶联剂3份、凹凸棒石12份、膨胀蛭石3份、聚磷酸铵1份、三羟乙基异氰脲酸酯3份、填料10份、竹纤维25份、烷基磺酸钠1份、润滑剂2份、水15份。

其中，润滑剂由硬脂酸和滑石粉按质量比1：7混合而成；填料由纳米氧化铝和炭黑按质量比1：1混合而成。

实施例2：

一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，由以下重量份数的原料制成：

硅藻土40份、三元乙丙橡胶50份、硝酸银4份、磷酸酯6份、纳米氧化镁4份、膨润土20份、氢氧化镁7份、水玻璃2份、十二烷基三甲基氢氧化铵3份、十二烷基苯磺酸钠0.2份、硅烷偶联剂3份、钛酸酯偶联剂5份、凹凸棒石10份、膨胀蛭石5份、聚磷酸铵3份、三羟乙基异氰脲酸酯2份、填料15份、竹纤维10份、烷基磺酸钠3份、润滑剂1份、水20份。

其中，润滑剂由硬脂酸和滑石粉按质量比1：6混合而成；填料由纳米氧化铝和炭黑按质量比1：1混合而成。

实施例3：

一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，由以下重量份数的原料制成：

硅藻土35份、三元乙丙橡胶60份、硝酸银3.5份、磷酸酯4.5份、纳米氧化镁3份、膨润土25份、氢氧化镁6份、水玻璃2.5份、十二烷基三甲基氢氧化铵2.5份、十二烷基苯磺酸钠0.2份、硅烷偶联剂4份、钛酸酯偶联剂4份、凹凸棒石11份、膨胀蛭石4份、聚磷酸铵2份、三羟乙基异氰脲酸酯2.5份、填料13份、竹纤维20份、烷基磺酸钠2份、润滑剂1.5份、水17份。

其中，润滑剂由硬脂酸和滑石粉按质量比1：7混合而成；填料由纳米氧化铝和炭黑按质量比1：1混合而成。

实施例4：

一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，由以下重量份数的原料制成：

硅藻土38份、三元乙丙橡胶65份、硝酸银3.8份、磷酸酯6份、纳米氧化镁4份、膨润土27份、氢氧化镁6.5份、水玻璃3份、十二烷基三甲基氢氧化铵2份、十二烷基苯磺酸钠0.3份、硅烷偶联剂4.5份、钛酸酯偶联剂3份、凹凸棒石11份、膨胀蛭石4.5份、聚磷酸铵2.5份、三羟乙基异氰脲酸酯3份、填料14份、竹纤维23份、烷基磺酸钠2.5份、润滑剂1份、水17份

其中，润滑剂由硬脂酸和滑石粉按质量比1：6混合而成；填料由纳米氧化铝和炭黑按质量比1：1混合而成。

上述实施例1-4阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）将配方量的硅藻土、三元乙丙橡胶、硝酸银、水玻璃、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、凹凸棒石、膨胀蛭石、聚磷酸铵、三羟乙基异氰脲酸酯、烷基磺酸钠、润滑剂和水，投入到加热釜中，调节加热温度为65-70℃，保温10-20min，备用；

（2）将步骤（1）所得的原料投入到热压机中，调节温度为75-85℃，压力为60MPa，挤压5-10min，备用；

（3）将配方量的磷酸酯、纳米氧化镁、膨润土、氢氧化镁、十二烷基三甲基氢氧化铵、十二烷基苯磺酸钠、填料和竹纤维投入到反应釜中，调节温度为60-65℃，搅拌速度为1200-1300r/min，反应10-20min，备用；

（4）将步骤（2）中的所得原料和步骤（3）中的所得原料投入到搅拌机中，调节转速为100-300r/min，搅拌1-2h，备用；

（5）将步骤（4）所得原料加入模具中，在压力为60-80Mpa下挤压成型，干燥20-24h后压制成板，即得。

性能测试：对实施例1-4制备的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材进行性能测试，根据GBJ 75-84的标准，测试结果如下：

项目	实施例1-4范围值	指标值
			热阻（M2.K/W）	0.66-0.75	≥0.65
隔音指数（dB）	43-47	≥40
			抗冻性（次）	28-32	≥25
耐火极限（h）	1-1.8	≥1
			抗拉强度（N/mm2）	593-852	590-850
氧指数	35-37	≥30
			导热系数（W/mk）	0.028-0.039	≤0.041

综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例1-4制备的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材导热系数低，氧指数高，拉伸强度高，拉伸强度高，耐火极限大，抗冻性好，具有隔音和隔热的特点，且效果好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：硅藻土30-40份、三元乙丙橡胶50-70份、硝酸银3-4份、磷酸酯3-6份、纳米氧化镁2-4份、膨润土20-30份、氢氧化镁5-7份、水玻璃2-3份、十二烷基三甲基氢氧化铵2-3份、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.3份、硅烷偶联剂3-5份、钛酸酯偶联剂3-5份、凹凸棒石10-12份、膨胀蛭石3-5份、聚磷酸铵1-3份、三羟乙基异氰脲酸酯2-3份、填料10-15份、竹纤维10-25份、烷基磺酸钠1-3份、润滑剂1-2份、水15-20份。

2.如权利要求1所述的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：硅藻土35份、三元乙丙橡胶60份、硝酸银3.5份、磷酸酯4.5份、纳米氧化镁3份、膨润土25份、氢氧化镁6份、水玻璃2.5份、十二烷基三甲基氢氧化铵2.5份、十二烷基苯磺酸钠0.2份、硅烷偶联剂4份、钛酸酯偶联剂4份、凹凸棒石11份、膨胀蛭石4份、聚磷酸铵2份、三羟乙基异氰脲酸酯2.5份、填料13份、竹纤维20份、烷基磺酸钠2份、润滑剂1.5份、水17份。

3.如权利要求1所述的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，其特征在于，所述硅藻土和硝酸银的质量比为10：1。

4.如权利要求1所述的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，其特征在于，所述磷酸酯和纳米氧化镁3：2。

5.如权利要求1所述的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，其特征在于，所述润滑剂由硬脂酸和滑石粉按质量比1：6-7混合而成。

6.如权利要求1所述的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材，其特征在于，所述填料由纳米氧化铝和炭黑按质量比1：1混合而成。

7.如权利要求1所述的阻燃抗菌型隔热隔音建筑板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将配方量的硅藻土、三元乙丙橡胶、硝酸银、水玻璃、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、凹凸棒石、膨胀蛭石、聚磷酸铵、三羟乙基异氰脲酸酯、烷基磺酸钠、润滑剂和水，投入到加热釜中，调节加热温度为65-70℃，保温10-20min，备用；

（2）将步骤（1）所得的原料投入到热压机中，调节温度为75-85℃，压力为60MPa，挤压5-10min，备用；

（3）将配方量的磷酸酯、纳米氧化镁、膨润土、氢氧化镁、十二烷基三甲基氢氧化铵、十二烷基苯磺酸钠、填料和竹纤维投入到反应釜中，调节温度为60-65℃，搅拌速度为1200-1300r/min，反应10-20min，备用；

（4）将步骤（2）中的所得原料和步骤（3）中的所得原料投入到搅拌机中，调节转速为100-300r/min，搅拌1-2h，备用；

（5）将步骤（4）所得原料加入模具中，在压力为60-80Mpa下挤压成型，干燥20-24h后压制成板，即得。