CN108314360A - 一种环保阻燃低导热保温板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保阻燃低导热保温板材及其制备方法，包括以下重量份的原料：木质纤维70‑80份、阻燃添加物10‑18份、胶黏剂8‑12份、助黏剂2‑4份、增强填料8‑14份、竹炭1‑3份、粉煤灰2‑4份、纳米添加物2‑4份、玻化微珠1‑2份、陶瓷砂1‑2份、贝壳粉末2‑4份。本发明保温效果好，结构强度高，防火性能优秀，板材甲醛等污染性气体含量低，质量较轻，采用了大量的农业废弃物，节约了森林资源；同时本发明的制备方法其原材料低廉，工艺鲜明，取材方便，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种环保阻燃低导热保温板材及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑保温板材加工技术领域，具体涉及一种环保阻燃低导热保温板材及其制备方法。

背景技术

发展建筑保温材料是国家发展节能建筑、推进新农村绿色建筑的重要保障。但墙体保温材料的发展并不尽如人意，具有轻质、优良保温隔热性能，可以直接在建筑施工现场使用装配的生物质轻质保温产品太少，建筑施工现场湿作业、施工效率低的情况仍将长期存在。

一方面，建筑在完成保温施工后，可以更容易对室内温度进行调节和保持，构建室内冬暖夏凉的舒适环境，降低室内环境温度调节的能源消耗，非常节能环保。建筑保温工程施工通常采用在建筑外墙或室内粘贴保温板的形式进行，某些建筑设置在建筑内墙的砌筑过程也采用保温型砌块。目前市场上常规的保温板包括复合材料保温板、水泥发泡保温板和菱镁保温板等，复合材料保温板质量低，保温性能好，但是生产成本较高；其他类型保温板价格较低，但是材料密度较高，施工安装的成本较高。

另一方面，随着全球性木材资源快速减少，各国森林资源保护力度的加强，木材加工成本大大增加，仅仅依靠提高木材加工利用率已经不足以消化木材加工行业急剧上升的采购与生产成本，高值化利用成为全行业的主要发展方向。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种环保阻燃低导热保温板材，该板材保温效果好，结构强度高，防火性能优秀，板材甲醛等污染性气体含量低，质量较轻，采用了大量的农业废弃物，节约了森林资源；同时本发明的制备方法其原材料低廉，工艺鲜明，取材方便，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种环保阻燃低导热保温板材，包括以下重量份的原料：

木质纤维70-80份、阻燃添加物10-18份、胶黏剂8-12份、助黏剂2-4份、增强填料8-14份、竹炭1-3份、粉煤灰2-4份、纳米添加物2-4份、玻化微珠1-2份、陶瓷砂1-2份、贝壳粉末2-4份。

优选地，所述环保阻燃低导热保温板材包括以下重量份的原料：

木质纤维75份、阻燃添加物14份、胶黏剂10份、助黏剂3份、增强填料11份、竹炭2份、粉煤灰3份、纳米添加物3份、玻化微珠1.5份、陶瓷砂1.5份、贝壳粉末3份。

优选地，所述木质纤维制备方法为：将稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆按照重量份2:1:3:1剪切成50-60mm的小段，放入2-3wt％的双氧水中浸泡120-160min后取出，利用清水清洗至中性，放入烘箱中，在80-100℃条件下烘干，然后放入氢氧化钠水溶液中，使氢氧化钠与混合秸秆的质量之比为1:4；之后在70-80℃条件下，保温搅拌70-90min，过滤，将滤渣用清水洗涤至中性，之后放入2-乙基己基缩水甘油酯中，在50-60℃条件下浸泡70-80min，过滤后将滤渣在80-100℃烘箱中烘干即可。

优选地，所述阻燃添加物为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵按照重量比4:2:3:1组成的的混合物。

优选地，所述胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸和纳米二氧化硅按照重量比3:1:2组成的混合物。

优选地，所述助黏剂为淀粉、骨胶、糯米汁按照重量比2:1:3组成的混合物。

优选地，所述耐热填料制备方法为：将硅藻土、凹凸棒土、膨润土按照重量比4:2:3加入到体积浓度为8-12%氢氧化钠溶液浸泡2-3h，再调节PH至中性；之后取出烘干至含水量3-5%，最后与总重量十分之一的羧甲基纤维素钠混合研磨过200-300目筛即得。

优选地，所述纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米氧化铜按照重量比3:2:1组成的混合物。

本发明还提供一种环保阻燃低导热保温板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到40-50℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为200-300r/min下，搅拌20-30min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为100-200r/min搅拌10-20分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌20-30分钟，送入压制机中，在温度为110-120℃，压力为15-20MPa下热压6-10分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。

优选地，所述环保阻燃低导热保温板材的制备步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到45℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为250r/min下，搅拌25min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为150r/min搅拌15分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌25分钟，送入压制机中，在温度为115℃，压力为18MPa下热压8分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种环保阻燃低导热保温板材采用多种轻质材料粘结成型，制备中进行了压制，压制的目的是为了控制材料之间结合的紧密度，保证板材良好的封闭效果和保温性能，且不会因为压制压力过大而增大板材的密度。

（2）本发明的一种环保阻燃低导热保温板材以稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆为主要木质纤维原料，通过浸泡，碱洗是的植物纤维析出，一方面充分利用了农业废弃物，减少了资源的浪费，另一方面减少了木材的消耗，保护了环境。

（3）本发明的一种环保阻燃低导热保温板材中添加了阻燃添加物主要为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵，其避免了卤素产生的大量烟雾造成的危害，另一方面可膨胀石墨配合无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵通过多种阻燃方式达到良好的效果，既隔绝的氧气，又降低的热量，使得材料的阻燃性能更强，作用时间更长久。

（4）本发明的一种环保阻燃低导热保温板材中添加的胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸和纳米二氧化硅，助黏剂为淀粉、骨胶、糯米汁，二者组合可以使得材料中的各组分紧密结合，大大提高了板材的抗压耐折性能，增强了材料的耐热性，同时各胶黏剂和助黏剂中不含有刺激性等有害物质，挥发性能较弱，环保性能更好。

（5）本发明的一种环保阻燃低导热保温板材添加的耐热填料主要为硅藻土、凹凸棒土、膨润土，几者通过改性后，一方面和材料中的各组分之间结合的更为紧密，提高了材料的耐热性，另一方面其还能够有效吸收环境中的有毒有害气体，达到了净化空气的目的。

（6）本发明的一种环保阻燃低导热保温板材保温效果好，结构强度高，防火性能优秀，板材甲醛等污染性气体含量低，质量较轻，采用了大量的农业废弃物，节约了森林资源；同时本发明的制备方法其原材料低廉，工艺鲜明，取材方便，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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.

本实施例的一种环保阻燃低导热保温板材，包括以下重量份的原料：

木质纤维70份、阻燃添加物10份、胶黏剂8份、助黏剂2份、增强填料8份、竹炭1份、粉煤灰2份、纳米添加物2份、玻化微珠1份、陶瓷砂1份、贝壳粉末2份。

本实施例中的木质纤维制备方法为：将稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆按照重量份2:1:3:1剪切成50-60mm的小段，放入2wt％的双氧水中浸泡120min后取出，利用清水清洗至中性，放入烘箱中，在80℃条件下烘干，然后放入氢氧化钠水溶液中，使氢氧化钠与混合秸秆的质量之比为1:4；之后在70℃条件下，保温搅拌70min，过滤，将滤渣用清水洗涤至中性，之后放入2-乙基己基缩水甘油酯中，在50℃条件下浸泡70min，过滤后将滤渣在80℃烘箱中烘干即可。

本实施例中的阻燃添加物为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵按照重量比4:2:3:1组成的混合物。

本实施例中的胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸和纳米二氧化硅按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的助黏剂为淀粉、骨胶、糯米汁按照重量比2:1:3组成的混合物。

本实施例中的耐热填料制备方法为：将硅藻土、凹凸棒土、膨润土按照重量比4:2:3加入到体积浓度为8-12%氢氧化钠溶液浸泡2-3h，再调节PH至中性；之后取出烘干至含水量3%，最后与总重量十分之一的羧甲基纤维素钠混合研磨过200-300目筛即得。

本实施例中的纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米氧化铜按照重量比3:2:1组成的混合物。

本实施例的一种环保阻燃低导热保温板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到40℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为200r/min下，搅拌20min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为100r/min搅拌10分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌20分钟，送入压制机中，在温度为110℃，压力为15MPa下热压6分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。

实施例2.

本实施例的一种环保阻燃低导热保温板材，包括以下重量份的原料：

木质纤维80份、阻燃添加物18份、胶黏剂12份、助黏剂4份、增强填料14份、竹炭3份、粉煤灰4份、纳米添加物4份、玻化微珠2份、陶瓷砂2份、贝壳粉末4份。

本实施例中的木质纤维制备方法为：将稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆按照重量份2:1:3:1剪切成50-60mm的小段，放入3wt％的双氧水中浸泡160min后取出，利用清水清洗至中性，放入烘箱中，在100℃条件下烘干，然后放入氢氧化钠水溶液中，使氢氧化钠与混合秸秆的质量之比为1:4；之后在80℃条件下，保温搅拌90min，过滤，将滤渣用清水洗涤至中性，之后放入2-乙基己基缩水甘油酯中，在60℃条件下浸泡80min，过滤后将滤渣在100℃烘箱中烘干即可。

本实施例中的阻燃添加物为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵按照重量比4:2:3:1组成的混合物。

本实施例中的胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸和纳米二氧化硅按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的助黏剂为淀粉、骨胶、糯米汁按照重量比2:1:3组成的混合物。

本实施例中的耐热填料制备方法为：将硅藻土、凹凸棒土、膨润土按照重量比4:2:3加入到体积浓度为12%氢氧化钠溶液浸泡3h，再调节PH至中性；之后取出烘干至含水量5%，最后与总重量十分之一的羧甲基纤维素钠混合研磨过200-300目筛即得。

本实施例中的纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米氧化铜按照重量比3:2:1组成的混合物。

本实施例的一种环保阻燃低导热保温板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到50℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为300r/min下，搅拌30min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为200r/min搅拌20分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌30分钟，送入压制机中，在温度为120℃，压力为20MPa下热压10分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。

实施例3.

本实施例的一种环保阻燃低导热保温板材，包括以下重量份的原料：

木质纤维75份、阻燃添加物14份、胶黏剂10份、助黏剂3份、增强填料11份、竹炭2份、粉煤灰3份、纳米添加物3份、玻化微珠1.5份、陶瓷砂1.5份、贝壳粉末3份。

本实施例中的木质纤维制备方法为：将稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆按照重量份2:1:3:1剪切成50-60mm的小段，放入2-3wt％的双氧水中浸泡140min后取出，利用清水清洗至中性，放入烘箱中，在90℃条件下烘干，然后放入氢氧化钠水溶液中，使氢氧化钠与混合秸秆的质量之比为1:4；之后在75℃条件下，保温搅拌80min，过滤，将滤渣用清水洗涤至中性，之后放入2-乙基己基缩水甘油酯中，在55℃条件下浸泡75min，过滤后将滤渣在90℃烘箱中烘干即可。

本实施例中的阻燃添加物为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵按照重量比4:2:3:1组成的混合物。

本实施例中的胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸和纳米二氧化硅按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的助黏剂为淀粉、骨胶、糯米汁按照重量比2:1:3组成的混合物。

本实施例中的耐热填料制备方法为：将硅藻土、凹凸棒土、膨润土按照重量比4:2:3加入到体积浓度为10%氢氧化钠溶液浸泡2.5h，再调节PH至中性；之后取出烘干至含水量4%，最后与总重量十分之一的羧甲基纤维素钠混合研磨过200-300目筛即得。

本实施例中的纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米氧化铜按照重量比3:2:1组成的混合物。

本实施例的一种环保阻燃低导热保温板材的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到45℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为250r/min下，搅拌25min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为150r/min搅拌15分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌25分钟，送入压制机中，在温度为115℃，压力为18MPa下热压8分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。

本发明的一种环保阻燃低导热保温板材保温效果好，结构强度高，防火性能优秀，板材甲醛等污染性气体含量低，质量较轻，采用了大量的农业废弃物，节约了森林资源；同时本发明的制备方法其原材料低廉，工艺鲜明，取材方便，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，包括以下重量份的原料：

木质纤维70-80份、阻燃添加物10-18份、胶黏剂8-12份、助黏剂2-4份、增强填料8-14份、竹炭1-3份、粉煤灰2-4份、纳米添加物2-4份、玻化微珠1-2份、陶瓷砂1-2份、贝壳粉末2-4份。

2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述环保阻燃低导热保温板材包括以下重量份的原料：

木质纤维75份、阻燃添加物14份、胶黏剂10份、助黏剂3份、增强填料11份、竹炭2份、粉煤灰3份、纳米添加物3份、玻化微珠1.5份、陶瓷砂1.5份、贝壳粉末3份。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述木质纤维制备方法为：将稻草秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆按照重量份2:1:3:1剪切成50-60mm的小段，放入2-3wt％的双氧水中浸泡120-160min后取出，利用清水清洗至中性，放入烘箱中，在80-100℃条件下烘干，然后放入氢氧化钠水溶液中，使氢氧化钠与混合秸秆的质量之比为1:4；之后在70-80℃条件下，保温搅拌70-90min，过滤，将滤渣用清水洗涤至中性，之后放入2-乙基己基缩水甘油酯中，在50-60℃条件下浸泡70-80min，过滤后将滤渣在80-100℃烘箱中烘干即可。

4.根据权利要求1或2所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述阻燃添加物为可膨胀石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵按照重量比4:2:3:1组成的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸和纳米二氧化硅按照重量比3:1:2组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述助黏剂为淀粉、骨胶、糯米汁按照重量比2:1:3组成的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述耐热填料制备方法为：将硅藻土、凹凸棒土、膨润土按照重量比4:2:3加入到体积浓度为8-12%氢氧化钠溶液浸泡2-3h，再调节PH至中性；之后取出烘干至含水量3-5%，最后与总重量十分之一的羧甲基纤维素钠混合研磨过200-300目筛即得。

8.根据权利要求1或2所述的一种环保阻燃低导热保温板材，其特征在于，所述纳米添加物为纳米氧化锌、纳米二氧化钛和纳米氧化铜按照重量比3:2:1组成的混合物。

9.一种制备如权利要求1或2所述的环保阻燃低导热保温板材的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到40-50℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为200-300r/min下，搅拌20-30min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为100-200r/min搅拌10-20分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌20-30分钟，送入压制机中，在温度为110-120℃，压力为15-20MPa下热压6-10分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。

10.根据权利要求9所述的一种环保阻燃低导热保温板材的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将胶黏剂和助黏剂混合均匀，再加入混合物重量四分之一的水，加热到45℃，搅拌，得到混合物A，水浴待用；

步骤三，将阻燃添加物、增强填料、竹炭、粉煤灰、纳米添加物、玻化微珠、陶瓷砂、贝壳粉末加入高速搅拌机中，再搅拌转速为250r/min下，搅拌25min，得到混合物B；

步骤四，将木质纤维加入步骤二制备的混合物A 中，以搅拌转速为150r/min搅拌15分钟，再加入步骤三制备的混合物B，继续搅拌25分钟，送入压制机中，在温度为115℃，压力为18MPa下热压8分钟，自然冷却，得到发明的环保阻燃低导热保温板材。