CN112812714A - 一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，所述气凝胶产品以气凝胶材料为芯层，面层体为粘合层，芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合后再通过防火液浸渍处理。本发明的气凝胶产品通过芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合剂通过TPU热熔胶进行改性处理，改性中通过丙烯酸乳液、膨润土对其处理，从而提高TPU热熔胶的热稳定性，同时通过马来酸酐接枝剂对膨润土粉进行接枝改性，膨润土引入到TPU热熔胶中，通过其片层结构将芯层和粘合层进行互联穿插，从而提高二者之间的粘接强度，同时通过浸渍液处理后，气凝胶产品上涂覆一层阻燃物质，进而提高产品的阻燃、耐火性能。

Description

一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品及制造方法
技术领域
本发明涉及气凝胶产品技术领域，具体涉及一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品及制造方法。
背景技术
气凝胶具有以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，孔隙率高达80-99.8％，密度可低0.003g/cm3，室温导热系数可低达0.013w/(m·k)，使用温度可达1300℃，是迄今为止最轻的固体材料和绝热性能最好的材料，被称为超级绝热材料，可广泛用于航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、精密仪器、冰箱冷库、建筑节能、服装鞋帽等领域的绝热保温。
现有的气凝胶产品防火阻燃性能较差，同时气凝胶基体与面层体之间粘合强度低，容易影响产品的稳定性。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品及制造方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，所述气凝胶产品以气凝胶材料为芯层，面层体为粘合层，芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合后再通过防火液浸渍处理；
所述粘合剂的制备方法为：将TPU热熔胶、丙烯酸乳液中按照重量比1:3进行混合，随后送入磁力搅拌器内反应10-20min，反应温度为85-95℃，随后再加入磷酸调节pH至4.5，再超声分散10-20min，随后再加入TPU热熔胶总量1-5％的膨润土粉，随后以100-200r/min的转速，搅拌20-30min，搅拌结束，得到粘合剂。
优选地，所述膨润土粉的制备方法为：将膨润土原料加入到马来酸酐接枝剂中，然后再加入硅烷偶联剂KH560，然后以80-100℃的温度反应20-30min，反应结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱石。
优选地，所述马来酸酐接枝剂的制备方法为：将马来酸酐送入丙酮溶剂中，然后加入有机化石墨烯，以200-300r/min的转速搅拌10-20min，最后再辐照处理，得到马来酸酐接枝剂。
优选地，所述辐照处理采用γ射线辐照2-6min，辐照剂量为5-10KGy。
优选地，所述辐照处理采用γ射线辐照4min，辐照剂量为7.5KGy。
优选地，所述机化石墨烯采用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理，处理温度为100℃，处理时间为20-30min，然后再水洗、干燥。
优选地，所述防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝10-20份、硅灰石粉5-10份、纳米二氧化钛1-4份。
优选地，所述防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝15份、硅灰石粉7.5份、纳米二氧化钛2.5份。
本发明还提供了一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品的制造方法，包括以下步骤：将芯层、面层体通过粘合剂粘合，粘合温度为65-75℃，粘合压力为5-10MPa，然后冷却至室温，送入到防火液中浸渍处理，浸渍压力为1-5MPa，浸渍10-20min，最后取出，晾干，得到气凝胶产品。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的气凝胶产品通过芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合剂通过TPU热熔胶进行改性处理，改性中通过丙烯酸乳液、膨润土对其处理，从而提高TPU热熔胶的热稳定性，同时通过马来酸酐接枝剂对膨润土粉进行接枝改性，膨润土引入到TPU热熔胶中，通过其片层结构将芯层和粘合层进行互联穿插，从而提高二者之间的粘接强度，同时通过浸渍液处理后，气凝胶产品上涂覆一层阻燃物质，进而提高产品的阻燃、耐火性能。
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.
本实施例的本发明提供了一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，所述气凝胶产品以气凝胶材料为芯层，面层体为粘合层，芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合后再通过防火液浸渍处理；
所述粘合剂的制备方法为：将TPU热熔胶、丙烯酸乳液中按照重量比1:3进行混合，随后送入磁力搅拌器内反应10min，反应温度为85℃，随后再加入磷酸调节pH至4.5，再超声分散10min，随后再加入TPU热熔胶总量1％的膨润土粉，随后以100r/min的转速，搅拌20min，搅拌结束，得到粘合剂。
本实施例的膨润土粉的制备方法为：将膨润土原料加入到马来酸酐接枝剂中，然后再加入硅烷偶联剂KH560，然后以80℃的温度反应20min，反应结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱石。
本实施例的马来酸酐接枝剂的制备方法为：将马来酸酐送入丙酮溶剂中，然后加入有机化石墨烯，以200r/min的转速搅拌10min，最后再辐照处理，得到马来酸酐接枝剂。
本实施例的辐照处理采用γ射线辐照2min，辐照剂量为5KGy。
本实施例的有机化石墨烯采用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理，处理温度为100℃，处理时间为20min，然后再水洗、干燥。
本实施例的防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝10份、硅灰石粉5份、纳米二氧化钛1份。
本实施例的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品的制造方法，包括以下步骤：将芯层、面层体通过粘合剂粘合，粘合温度为65℃，粘合压力为5MPa，然后冷却至室温，送入到防火液中浸渍处理，浸渍压力为1MPa，浸渍10min，最后取出，晾干，得到气凝胶产品。
实施例2.
本实施例的本发明提供了一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，所述气凝胶产品以气凝胶材料为芯层，面层体为粘合层，芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合后再通过防火液浸渍处理；
所述粘合剂的制备方法为：将TPU热熔胶、丙烯酸乳液中按照重量比1:3进行混合，随后送入磁力搅拌器内反应20min，反应温度为95℃，随后再加入磷酸调节pH至4.5，再超声分散20min，随后再加入TPU热熔胶总量5％的膨润土粉，随后以200r/min的转速，搅拌30min，搅拌结束，得到粘合剂。
本实施例的膨润土粉的制备方法为：将膨润土原料加入到马来酸酐接枝剂中，然后再加入硅烷偶联剂KH560，然后以100℃的温度反应30min，反应结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱石。
本实施例的马来酸酐接枝剂的制备方法为：将马来酸酐送入丙酮溶剂中，然后加入有机化石墨烯，以300r/min的转速搅拌20min，最后再辐照处理，得到马来酸酐接枝剂。
本实施例的辐照处理采用γ射线辐照6min，辐照剂量为10KGy。
本实施例的有机化石墨烯采用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理，处理温度为100℃，处理时间为30min，然后再水洗、干燥。
本实施例的防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝20份、硅灰石粉10份、纳米二氧化钛4份。
本实施例的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品的制造方法，包括以下步骤：将芯层、面层体通过粘合剂粘合，粘合温度为75℃，粘合压力为10MPa，然后冷却至室温，送入到防火液中浸渍处理，浸渍压力为5MPa，浸渍20min，最后取出，晾干，得到气凝胶产品。
实施例3.
本实施例的本发明提供了一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，所述气凝胶产品以气凝胶材料为芯层，面层体为粘合层，芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合后再通过防火液浸渍处理；
所述粘合剂的制备方法为：将TPU热熔胶、丙烯酸乳液中按照重量比1:3进行混合，随后送入磁力搅拌器内反应15min，反应温度为90℃，随后再加入磷酸调节pH至4.5，再超声分散15min，随后再加入TPU热熔胶总量3％的膨润土粉，随后以150r/min的转速，搅拌25min，搅拌结束，得到粘合剂。
本实施例的膨润土粉的制备方法为：将膨润土原料加入到马来酸酐接枝剂中，然后再加入硅烷偶联剂KH560，然后以90℃的温度反应25min，反应结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱石。
本实施例的马来酸酐接枝剂的制备方法为：将马来酸酐送入丙酮溶剂中，然后加入有机化石墨烯，以250r/min的转速搅拌15min，最后再辐照处理，得到马来酸酐接枝剂。
本实施例的辐照处理采用γ射线辐照4min，辐照剂量为7.5KGy。
本实施例的有机化石墨烯采用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理，处理温度为100℃，处理时间为25min，然后再水洗、干燥。
本实施例的防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝15份、硅灰石粉7.5份、纳米二氧化钛2.5份。
本实施例的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品的制造方法，包括以下步骤：将芯层、面层体通过粘合剂粘合，粘合温度为70℃，粘合压力为7.5MPa，然后冷却至室温，送入到防火液中浸渍处理，浸渍压力为3MPa，浸渍15min，最后取出，晾干，得到气凝胶产品。
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 (9)

1.一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述气凝胶产品以气凝胶材料为芯层，面层体为粘合层，芯层和粘合层通过粘合剂进行粘合处理，粘合后再通过防火液浸渍处理；
所述粘合剂的制备方法为：将TPU热熔胶、丙烯酸乳液中按照重量比1:3进行混合，随后送入磁力搅拌器内反应10-20min，反应温度为85-95℃，随后再加入磷酸调节pH至4.5，再超声分散10-20min，随后再加入TPU热熔胶总量1-5％的膨润土粉，随后以100-200r/min的转速，搅拌20-30min，搅拌结束，得到粘合剂。
2.根据权利要求1所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述膨润土粉的制备方法为：将膨润土原料加入到马来酸酐接枝剂中，然后再加入硅烷偶联剂KH560，然后以80-100℃的温度反应20-30min，反应结束，水洗、干燥，得到改性蒙脱石。
3.根据权利要求2所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述马来酸酐接枝剂的制备方法为：将马来酸酐送入丙酮溶剂中，然后加入有机化石墨烯，以200-300r/min的转速搅拌10-20min，最后再辐照处理，得到马来酸酐接枝剂。
4.根据权利要求3所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述辐照处理采用γ射线辐照2-6min，辐照剂量为5-10KGy。
5.根据权利要求4所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述辐照处理采用γ射线辐照4min，辐照剂量为7.5KGy。
6.根据权利要求3所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述机化石墨烯采用硅烷偶联剂对石墨烯进行处理，处理温度为100℃，处理时间为20-30min，然后再水洗、干燥。
7.根据权利要求1所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝10-20份、硅灰石粉5-10份、纳米二氧化钛1-4份。
8.根据权利要求7所述的一种可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品，其特征在于，所述防火液包括以下重量份原料：纳米氢氧化铝15份、硅灰石粉7.5份、纳米二氧化钛2.5份。
9.一种如1-8所述的可吸收应力的防火阻燃缓冲气凝胶产品的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：将芯层、面层体通过粘合剂粘合，粘合温度为65-75℃，粘合压力为5-10MPa，然后冷却至室温，送入到防火液中浸渍处理，浸渍压力为1-5MPa，浸渍10-20min，最后取出，晾干，得到气凝胶产品。
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