CN109749113B - 一种长寿命低导热系数保温材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长寿命低导热系数保温材料，所述长寿命低导热系数保温材料由挤塑式聚苯乙烯基板和挤塑式聚苯乙烯基板外表面的耐磨涂层复合而成，所述耐磨涂层由耐磨涂料制备而成，所述耐磨涂料包括以下原料：环氧树脂、纳米二氧化钛、2，4‑二羟基二苯甲酮、4‑苯甲酰氧基‑2，2，6，6‑四甲基哌啶、偶联剂、固化剂和环氧树脂稀释液。本发明提出的保温材料的保温、耐磨和稳定性好，使用寿命长，耐磨涂层与挤塑式聚苯乙烯基板的结合力强。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种长寿命低导热系数保温材料。
背景技术
保温材料是工程建设中使用频率较高的建筑材料，尤其是对于寒冷地区，外墙保温材料可以保护内保温层遭受装修时的破坏，同时由于其在建筑墙体的外侧，可以在起到保温的同时还能降低建筑造价，增加房屋的使用面积，取得较高的经济效益，而且外墙保温材料还能避免墙体室外与室内之间的温差较大导致结构变型，进而产生较大的应力，影响主体结构的使用寿命。
CN201820738306公开了一种高强阻燃防潮保温板，包括防水表面层，所述防水表面层下方为阻燃层，所述阻燃层包括复合在一起的第一热塑性树脂层、铝丝网、第二热塑性树脂层，阻燃层下方设有保温层，保温层下方设有吸音层与防水膜，本实用新型设置内外防水层，可以有效地防止水分子侵入保温板内，防水防潮效果好，防水表面层为碳纤维层，强度高，不变形，耐腐蚀性好，阻燃层是由复合在一起的第一热塑性树脂层、铝丝网、第二热塑性树脂层形成，第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层通过铝丝网的网眼经过热压处理后可无缝隙融合为一体，防火性能好，能从根本上克服现有保温板易受潮霉变、变形翘曲、吸隔音差的缺陷。
CN201820451718公开了一种具有保温功能的复合地板，包括耐磨层、固定基层、泡沫板层、防潮涂层、隔音层、固定基块、保温板、木质表层和复合地板，所述复合地板的中间位置设置有固定基层，所述固定基层上端设置有保温板，所述保温板的上端和固定基层的下端均设置有木质表层。本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在复合地板中添加保温板和泡沫板层，上层保温，下端的泡沫板层隔热保温，两种方式，使复合地板能够有效保温；本实用新型在复合地板底部设置有隔音层，避免踩踏发出声音和楼下住户产生噪音，固定基块均匀嵌入安装在泡沫板层内，保证整体结构稳定，泡沫板层具有一定弹性，使复合地板整体具有一定减震效果，使用便携。
CN201810966202公开了一种具有保温降噪功能的复合板，包括金属板一，金属板一的顶端设有钢板一，钢板一内设有若干均匀分布的加强筋一，钢板一的顶端设有高分子阻尼粘剂层，高分子阻尼粘剂层的顶端设有高内阻尼材料层，高内阻尼材料层的顶端设有保温层，保温层内设有若干均匀分布的支撑杆，支撑杆的外壁均匀环绕设有连接筋，保温层的顶端设有若干均匀分布的减震球，减震球的顶端设有减震柱，减震柱的顶端设有保护层，高内阻尼材料层包括减震吸音层，减震吸音层的内设有环形橡胶减震吸音环。有益效果：提高了减振降噪效果，且刚度大，使得洁净室的性能更加；同时复合板内的保温层，保证了洁净室内的温度恒定，吸附板能有效的吸附在地面的附件。
CN201720522084公开了一种耐磨防火聚苯乙烯保温板，包括保温芯层、金属层、纳米纤维层和聚苯乙烯层，纳米纤维层的上表面和聚苯乙烯层的下表面均依次设有防水层、防火层，防火层的外表面还粘合有耐磨层；聚苯乙烯层包括聚苯乙烯珠粒和防火材料，聚苯乙烯珠粒含有挥发性液体发泡剂，防火材料包裹于聚苯乙烯珠粒表面。本实用新型结构简单合理，使用快捷方便，具有纳米纤维层、金属层和聚苯乙烯层，并且聚苯乙烯层内部泡沫珠粒均匀、无孔隙、强度大，通过各层及各层具体结构的配合设置，使本申请的技术方案具有优异的保温隔热性能，同样的厚度绝热效率普通泡沫板提高20％，同时能够达到节省材料，降低成本的技术效果。
由于外墙保温材料位于建筑墙体的外侧，其常年经受风吹、日晒和雨淋，因此使用寿命普遍较短，外墙保温材料在使用一段时间后容易发生老化、霉变、开裂的现象，影响外墙保温材料与建筑墙体的结合力，同时还达不到预想的使用寿命。
基于现有技术存在的不足，本发明提出一种长寿命低导热系数保温材料。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种长寿命低导热系数保温材料。
一种长寿命低导热系数保温材料，由挤塑式聚苯乙烯基板和挤塑式聚苯乙烯基板外表面的耐磨涂层复合而成，所述耐磨涂层由耐磨涂料制备而成，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂100份，纳米二氧化钛1～2份，2，4-二羟基二苯甲酮0.05～0.1份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.1～0.2份，偶联剂0.5～0.8份，固化剂0.1～0.3份，环氧树脂稀释液10～20份。
优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为80～120nm，所述纳米二氧化钛是通过水热法制备。
优选的，所述2，4-二羟基二苯甲酮和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶的质量比为1：2。
优选的，所述耐磨涂料中还包括2～4份化合物(1)，其中，化合物(1)的结构式为：
长寿命低导热系数保温材料的制备方法包括以下步骤：
S1、准备耐磨涂料的原料：按照环氧树脂100份，纳米二氧化钛1～2份，2，4-二羟基二苯甲酮0.05～0.1份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.1～0.2份，偶联剂0.5～0.8份，固化剂0.1～0.3份，环氧树脂稀释液10～20份、化合物(1)2～4份称取各原料，备用；
S2、耐磨涂料的制备：将步骤S1称取的环氧树脂加入到环氧树脂稀释液中机械搅拌溶解，得环氧树脂胶料，再将步骤S1称取的2，4-二羟基二苯甲酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、化合物(1)、偶联剂加入，混合均匀后再依次分散纳米二氧化钛，待分散均匀再将固化剂加入，继续机械搅拌至均匀，即得耐磨涂料；
S3、挤塑式聚苯乙烯基板上复合耐磨涂层：将步骤S2制备的耐磨涂料第一次均匀喷涂在挤塑式聚苯乙烯基板的一侧，第一次喷涂耐磨涂料的厚度为0.2～0.3mm，进行烘干，得到带有耐磨涂层的挤塑式聚苯乙烯基板，然后在挤塑式聚苯乙烯基板的耐磨涂层的外表面再喷涂步骤S2制备的耐磨涂料，第二次喷涂耐磨涂料的厚度为0.3～0.4mm，再进行烘干即得长寿命低导热系数保温材料。
优选的，S3中两次喷涂过程均是在增压环境下进行的，所述增压环境的压力为0.5～1MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提出的保温材料的保温性能和耐磨性能优越，稳定性好，长期经受风吹、日晒和雨淋不易发生老化和开裂的现象，耐磨涂层与挤塑式聚苯乙烯基板的结合力强，保温材料的使用寿命长；
2、在挤塑式聚苯乙烯基板的表面复合两层耐磨涂层，既可以提高挤塑式聚苯乙烯基板的耐磨性和保温性能，同时又能加固耐磨涂层和挤塑式聚苯乙烯基板的结合力，延长保温材料的使用寿命；
3、本发明使用的耐磨涂料，配方合理，添加合理比例的2，4-二羟基二苯甲酮和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶可以协同提高耐磨涂层的抗紫外线功能，使耐磨涂层在阳光的长期暴晒下也能保持优良的耐磨性能，不易发生老化、开裂的现象，持久保持对挤塑式聚苯乙烯基板的保护。
4、通过在耐磨涂料中引入含氮化合物(1)可以进一步提高保温材料的老化时间，并降低保温材料的磨损率和导热系数，进而使得保温材料的综合性能得到提高。
附图说明
图1为本发明中用于测定长寿命低导热系数保温材料导热系数的仪器。
图2为本发明中长寿命低导热系数保温材料的电子显微镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
本发明提出的一种长寿命低导热系数保温材料，由挤塑式聚苯乙烯基板和挤塑式聚苯乙烯基板外表面的耐磨涂层复合而成，所述耐磨涂层由耐磨涂料制备而成，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂100份，纳米二氧化钛2份，2，4-二羟基二苯甲酮0.05份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.1份，偶联剂0.8份，固化剂0.3份，环氧树脂稀释液20份，化合物(1)2份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、准备耐磨涂料的原料：按照环氧树脂100份，纳米二氧化钛2份，2，4-二羟基二苯甲酮0.05份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.1份，偶联剂0.8份，固化剂0.3份，环氧树脂稀释液20份、化合物(1)2份称取各原料，备用；
S2、耐磨涂料的制备：将步骤S1称取的环氧树脂加入到环氧树脂稀释液中机械搅拌溶解，得环氧树脂胶料，再将步骤S1称取的2，4-二羟基二苯甲酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、化合物(1)、偶联剂加入，混合均匀后再依次分散纳米二氧化钛，待分散均匀再将固化剂加入，继续机械搅拌至均匀，即得耐磨涂料；
S3、挤塑式聚苯乙烯基板上复合耐磨涂层：将步骤S2制备的耐磨涂料第一次均匀喷涂在挤塑式聚苯乙烯基板的一侧，第一次喷涂耐磨涂料的厚度为0.2mm，进行烘干，得到带有耐磨涂层的挤塑式聚苯乙烯基板，然后在挤塑式聚苯乙烯基板的耐磨涂层的外表面再喷涂步骤S2制备的耐磨涂料，第二次喷涂耐磨涂料的厚度为0.4mm，再进行烘干即得长寿命低导热系数保温材料。其中，S3中两次喷涂过程均是在增压环境下进行的，所述增压环境的压力为0.5MPa。
实施例2
本发明提出的一种长寿命低导热系数保温材料，由挤塑式聚苯乙烯基板和挤塑式聚苯乙烯基板外表面的耐磨涂层复合而成，所述耐磨涂层由耐磨涂料制备而成，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂100份，纳米二氧化钛1.5份，2，4-二羟基二苯甲酮0.08份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.16份，偶联剂0.6份，固化剂0.2份，环氧树脂稀释液15份，化合物(1)3份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、准备耐磨涂料的原料：按照环氧树脂100份，纳米二氧化钛1.5份，2，4-二羟基二苯甲酮0.08份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.16份，偶联剂0.6份，固化剂0.2份，环氧树脂稀释液15份、化合物(1)3份称取各原料，备用；
S2、耐磨涂料的制备：将步骤S1称取的环氧树脂加入到环氧树脂稀释液中机械搅拌溶解，得环氧树脂胶料，再将步骤S1称取的2，4-二羟基二苯甲酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、化合物(1)、偶联剂加入，混合均匀后再分散纳米二氧化钛，待分散均匀再将固化剂加入，继续机械搅拌至均匀，即得耐磨涂料；
S3、挤塑式聚苯乙烯基板上复合耐磨涂层：将步骤S2制备的耐磨涂料第一次均匀喷涂在挤塑式聚苯乙烯基板的一侧，第一次喷涂耐磨涂料的厚度为0.3mm，进行烘干，得到带有耐磨涂层的挤塑式聚苯乙烯基板，然后在挤塑式聚苯乙烯基板的耐磨涂层的外表面再喷涂步骤S2制备的耐磨涂料，第二次喷涂耐磨涂料的厚度为0.4mm，再进行烘干即得长寿命低导热系数保温材料。其中，S3中两次喷涂过程均是在增压环境下进行的，所述增压环境的压力为0.8MPa。
实施例3
本发明提出的一种长寿命低导热系数保温材料，由挤塑式聚苯乙烯基板和挤塑式聚苯乙烯基板外表面的耐磨涂层复合而成，所述耐磨涂层由耐磨涂料制备而成，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂100份，纳米二氧化钛1份，2，4-二羟基二苯甲酮0.1份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.2份，偶联剂0.5份，固化剂0.1份，环氧树脂稀释液10份，化合物(1)4份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、准备耐磨涂料的原料：按照环氧树脂100份，纳米二氧化钛1份，2，4-二羟基二苯甲酮0.1份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.2份，偶联剂0.5份，固化剂0.1份，环氧树脂稀释液10份、化合物(1)4份称取各原料，备用；
S2、耐磨涂料的制备：将步骤S1称取的环氧树脂加入到环氧树脂稀释液中机械搅拌溶解，得环氧树脂胶料，再将步骤S1称取的2，4-二羟基二苯甲酮、4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、化合物(1)、偶联剂加入，混合均匀后再依次分散纳米二氧化钛，待分散均匀再将固化剂加入，继续机械搅拌至均匀，即得耐磨涂料；
S3、挤塑式聚苯乙烯基板上复合耐磨涂层：将步骤S2制备的耐磨涂料第一次均匀喷涂在挤塑式聚苯乙烯基板的一侧，第一次喷涂耐磨涂料的厚度为0.2mm，进行烘干，得到带有耐磨涂层的挤塑式聚苯乙烯基板，然后在挤塑式聚苯乙烯基板的耐磨涂层的外表面再喷涂步骤S2制备的耐磨涂料，第二次喷涂耐磨涂料的厚度为0.3mm，再进行烘干即得长寿命低导热系数保温材料。其中，S3中两次喷涂过程均是在增压环境下进行的，所述增压环境的压力为1MPa。
对比例1～4
对比例1～4仅对2，4-二羟基二苯甲酮和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶的质量比、化合物(1)的用量以及两次喷涂过程中环境压力值进行相应调整，其它参数与实施例1相同。具体对比实验设计方案列于下表1。
表1
上述实施例和对比例中，纳米二氧化钛是通过水热法制备的，粒径为80～120nm。
对实施例1～3及对比例1～4制备的外墙保温材料以及市售的挤塑式聚苯乙烯外墙保温材料分别进行性能测试(GB/T23988-2009、GB1766-2008、GB/T10295-2008)，并以市售的挤塑式聚苯乙烯外墙保温材料的测试结果为标准衡量。实施例和对比例各组外墙保温材料的性能的结果如下：
表2
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 |
| 磨损率 | -11.1 | -12.2 | -12.7 | -7.9 | -8.4 | -8.6 | -9.2 |
| 老化时间 | +22.6 | +24.4 | +25.6 | +11.5 | +12.2 | +13.4 | +16.9 |
| 导热系数 | -8.6 | -8.9 | -9.1 | -7.3 | -7.5 | -7.7 | -7.9 |
表中，“+”表示相比于市售的挤塑式聚苯乙烯外墙保温材料的相应参数提高的百分比数值，“-”表示相比于市售的挤塑式聚苯乙烯外墙保温材料的相应参数降低的百分比数值。
通过表2可以看出：(1)本发明使用的耐磨涂料，配方合理，添加合理比例的2，4-二羟基二苯甲酮和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶可以协同提高耐磨涂层的抗紫外线功能，使耐磨涂层在阳光的长期暴晒下也能保持优良的耐磨性能，不易发生老化、开裂的现象，持久保持对挤塑式聚苯乙烯基板的保护；(2)通过在耐磨涂料中引入含氮化合物(1)可以进一步提高保温材料的老化时间，并降低保温材料的磨损率和导热系数，进而使得保温材料的综合性能得到提高。
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 (1)
1.一种长寿命低导热系数保温材料，其特征在于，所述保温材料由挤塑式聚苯乙烯基板和挤塑式聚苯乙烯基板外表面的耐磨涂层复合而成，所述耐磨涂层由耐磨涂料制备而成，所述耐磨涂料包括以下重量份的原料：环氧树脂100份，纳米二氧化钛1～2份， 2，4-二羟基二苯甲酮0.05～0.1份，4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶0.1～0.2份，偶联剂0.5～0.8份，固化剂0.1～0.3份，环氧树脂稀释液10～20份；其中，所述2，4-二羟基二苯甲酮和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶的质量比为1：2；
所述耐磨涂料中还包括2~4份化合物（1），其中，化合物（1）的结构式为：
所述纳米二氧化钛的粒径为80～120nm，所述纳米二氧化钛是通过水热法制备。
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