本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，具體涉及一種墻體專用新型保溫材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
保溫材料廣泛應(yīng)用于冰箱、冷庫、冰柜、冷藏車的絕熱材料，建筑物、儲(chǔ)罐及管道等。近年來國外硬質(zhì)泡沫塑料的研究發(fā)展迅速，并且得到了廣泛的應(yīng)用。但國內(nèi)硬質(zhì)泡沫塑料由于成本較高，相對發(fā)展比較緩慢，因此國內(nèi)市場還有待進(jìn)一步開發(fā)。并且保溫材料不僅要求質(zhì)輕，還要求有優(yōu)良的壓縮強(qiáng)度、模量和尺寸穩(wěn)定性，隨著科技發(fā)展和生活水平的不斷提高，環(huán)保保溫材料成為重要的研究課題。
保溫材料一般是指熱導(dǎo)系數(shù)小于或等于0.2的材料，保溫材料發(fā)展的很快，在工業(yè)和建筑中采用良好的保溫技術(shù)與材料，往往可以起到事半功倍的效果，建筑中每使用一噸礦物質(zhì)棉絕熱制品，一年可以節(jié)約一噸石油。
傳統(tǒng)的保溫材料具有體積密度大、導(dǎo)熱系數(shù)高、潮濕空氣中易吸收水分等缺陷，不適用于家居墻體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種墻體專用新型保溫材料及其制備方法，它具有密度小，導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種墻體專用新型保溫材料，包括以下重量份的原料：硅酸鹽水泥30~60份、植物纖維10~30份、多元醇15~26份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯30~60份、微孔鈣酸鈉6~18份、超細(xì)玻璃棉12~24份、復(fù)合阻燃劑5~15份、硅酸鈣13~19份、粘結(jié)劑3~10份、滲透劑8~18份、增滑劑2~15份。
優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：硅酸鹽水泥30份、植物纖維10份、多元醇15份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯30份、微孔鈣酸鈉6份、超細(xì)玻璃棉12份、復(fù)合阻燃劑5份、硅酸鈣13份、粘結(jié)劑3份、滲透劑8份、增滑劑2份。
優(yōu)選地，所述硅酸鹽水泥為強(qiáng)度等級為52.5r的粉煤灰硅酸鹽水泥，所述超細(xì)玻璃棉為200~300目的超細(xì)玻璃棉，所述植物纖維長度為200~400μm。
優(yōu)選地，所述超細(xì)玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉，所述超細(xì)玻璃棉的熱導(dǎo)率為0.1~0.3w/mk。
優(yōu)選地，所述增滑劑選自聚二甲硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、油酸酰胺、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚丙烯蠟中的一種或者多種。
優(yōu)選地，所述復(fù)合阻燃劑按照重量份包括膨脹珍珠巖20~40份、氫氧化鋁3~15份、氫氧化鎂3~12份、硅烷偶聯(lián)劑6~14份。
本發(fā)明還公開了一種墻體專用新型保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備復(fù)合阻燃劑
取出膨脹珍珠巖，放入馬弗爐中在300~400℃下煅燒30~50min，取出冷卻后加入10~20倍重量份的水中，在100~300r/min條件下加熱攪拌30~50min，加熱溫度保持為90~100℃得到懸濁液，干燥處理得到純化后的膨脹珍珠巖；將純化后的膨脹珍珠巖與氫氧化鎂和/或氫氧化鋁放入高速攪拌機(jī)，在1000~1500r/min條件下攪拌混合30~40min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)混合攪拌10~30min，得到復(fù)合阻燃劑，備用；
步驟2：按照配比稱取剩余原料與步驟1得到的復(fù)合阻燃劑混合加入攪拌機(jī)中，以30~50℃的溫度攪拌混合均勻得到預(yù)混合物，攪拌速率為100~200r/min，攪拌時(shí)間為20~80min；
步驟3：將步驟2得到的預(yù)混合物倒入模具中，壓制成型，放置15~35min后成型脫模，在室溫條件下放置1~2h得到保溫材料半成品，隨后，將成型脫模后的保溫材料半成品放入烘干箱中在60~80℃的條件下干燥30~50min，冷卻后即得用于墻體專用新型保溫材料。
優(yōu)選地，所述步驟3得到的用于墻體專用新型保溫材料的含水量為10~20%。
優(yōu)選地，所述步驟3中的壓制成型的壓力設(shè)定為0.60~0.80mpa。
優(yōu)選地，所述步驟3進(jìn)一步包括對得到的用于墻體專用新型保溫材料采用真空包裝的方式包裝，所述真空包裝采用熱箱固定瞬間的加熱方式。
本發(fā)明的有益效果在于：（1）本發(fā)明提供的一種墻體專用新型保溫材料，克服了傳統(tǒng)保溫材料在體積密度大、導(dǎo)熱系數(shù)高、潮濕空氣中易吸收水分等缺陷；
（2）本發(fā)明所采用的的真空包裝為熱箱固定瞬間加熱方式，可以節(jié)約能源，并且其電熱排列特殊，熱量分布均勻；
（3）本發(fā)明將膨脹珍珠巖作為復(fù)合阻燃劑的重要載體，膨脹珍珠巖具有多孔結(jié)構(gòu)，將氫氧化鎂和氫氧化鋁與膨脹珍珠巖混合，充分利用了膨脹珍珠巖的多孔結(jié)構(gòu)，使得氫氧化鎂和氫氧化鋁進(jìn)入到膨脹珍珠巖的微孔中，避免了膨脹珍珠巖由于多孔結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的保溫材料具有吸附功能，使空氣和水分自由進(jìn)出。
（4）本發(fā)明制備方法簡單、條件溫和，制備時(shí)將復(fù)合阻燃劑單獨(dú)制備，保證阻燃劑的阻燃性能，制備過程不會(huì)產(chǎn)生對環(huán)境及人體有害的物質(zhì)，成本較低，安全環(huán)保，適合工業(yè)化推廣生產(chǎn)。
（5）本發(fā)明采用氫氧化鎂和氫氧化鋁作為重要阻燃劑，阻燃機(jī)理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能，氫氧化鎂和氫氧化鋁充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高復(fù)合阻燃劑自身的阻燃能力；
（6）本發(fā)明采用玻璃棉和植物纖維作為保溫材料的主要原料，具有導(dǎo)熱系數(shù)低，密度小的特點(diǎn)，取料容易，成本低。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種墻體專用新型保溫材料，包括以下重量份的原料：硅酸鹽水泥30份、植物纖維10份、多元醇15份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯30份、微孔鈣酸鈉6份、超細(xì)玻璃棉12份、復(fù)合阻燃劑5份、硅酸鈣13份、粘結(jié)劑3份、滲透劑8份、增滑劑2份。
其中，所述硅酸鹽水泥為強(qiáng)度等級為52.5r的粉煤灰硅酸鹽水泥，所述超細(xì)玻璃棉為200目的超細(xì)玻璃棉，所述植物纖維長度為200μm。
其中，所述超細(xì)玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉，所述超細(xì)玻璃棉的熱導(dǎo)率為0.1w/mk。
其中，所述增滑劑選自聚二甲硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、油酸酰胺、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚丙烯蠟中的一種或者多種。
其中，所述復(fù)合阻燃劑按照重量份包括膨脹珍珠巖20份、氫氧化鋁3份、氫氧化鎂3份、硅烷偶聯(lián)劑6份。
本實(shí)施例還說明了一種墻體專用新型保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備復(fù)合阻燃劑
取出膨脹珍珠巖，放入馬弗爐中在300℃下煅燒30min，取出冷卻后加入10倍重量份的水中，在100r/min條件下加熱攪拌30min，加熱溫度保持為90℃得到懸濁液，干燥處理得到純化后的膨脹珍珠巖；將純化后的膨脹珍珠巖與氫氧化鎂和/或氫氧化鋁放入高速攪拌機(jī)，在1000r/min條件下攪拌混合30min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)混合攪拌10min，得到復(fù)合阻燃劑，備用；
步驟2：按照配比稱取剩余原料與步驟1得到的復(fù)合阻燃劑混合加入攪拌機(jī)中，以30℃的溫度攪拌混合均勻得到預(yù)混合物，攪拌速率為100r/min，攪拌時(shí)間為20min；
步驟3：將步驟2得到的預(yù)混合物倒入模具中，壓制成型，放置15min后成型脫模，在室溫條件下放置1h得到保溫材料半成品，隨后，將成型脫模后的保溫材料半成品放入烘干箱中在60℃的條件下干燥30min，冷卻后即得用于墻體專用新型保溫材料。
其中，所述步驟3得到的用于墻體專用新型保溫材料的含水量為10%。
其中，所述步驟3中的壓制成型的壓力設(shè)定為0.60mpa。
其中，所述步驟3進(jìn)一步包括對得到的用于墻體專用新型保溫材料采用真空包裝的方式包裝，所述真空包裝采用熱箱固定瞬間的加熱方式。
實(shí)施例2
一種墻體專用新型保溫材料，包括以下重量份的原料：硅酸鹽水泥50份、植物纖維20份、多元醇20份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯50份、微孔鈣酸鈉12份、超細(xì)玻璃棉18份、復(fù)合阻燃劑10份、硅酸鈣15份、粘結(jié)劑7份、滲透劑10份、增滑劑8份。
其中，所述硅酸鹽水泥為強(qiáng)度等級為52.5r的粉煤灰硅酸鹽水泥，所述超細(xì)玻璃棉為200~300目的超細(xì)玻璃棉，所述植物纖維長度為300μm。
其中，所述超細(xì)玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉，所述超細(xì)玻璃棉的熱導(dǎo)率為0.2w/mk。
其中，所述增滑劑選自聚二甲硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、油酸酰胺、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚丙烯蠟中的一種或者多種。
其中，所述復(fù)合阻燃劑按照重量份包括膨脹珍珠巖30份、氫氧化鋁10份、氫氧化鎂8份、硅烷偶聯(lián)劑10份。
本實(shí)施例還說明了一種墻體專用新型保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備復(fù)合阻燃劑
取出膨脹珍珠巖，放入馬弗爐中在350℃下煅燒40min，取出冷卻后加入15倍重量份的水中，在200r/min條件下加熱攪拌40min，加熱溫度保持為100℃得到懸濁液，干燥處理得到純化后的膨脹珍珠巖；將純化后的膨脹珍珠巖與氫氧化鎂和/或氫氧化鋁放入高速攪拌機(jī)，在1200r/min條件下攪拌混合35min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)混合攪拌20min，得到復(fù)合阻燃劑，備用；
步驟2：按照配比稱取剩余原料與步驟1得到的復(fù)合阻燃劑混合加入攪拌機(jī)中，以40℃的溫度攪拌混合均勻得到預(yù)混合物，攪拌速率為150r/min，攪拌時(shí)間為40min；
步驟3：將步驟2得到的預(yù)混合物倒入模具中，壓制成型，放置25min后成型脫模，在室溫條件下放置1h得到保溫材料半成品，隨后，將成型脫模后的保溫材料半成品放入烘干箱中在70℃的條件下干燥40min，冷卻后即得用于墻體專用新型保溫材料。
其中，所述步驟3得到的用于墻體專用新型保溫材料的含水量為15%。
其中，所述步驟3中的壓制成型的壓力設(shè)定為0.70mpa。
其中，所述步驟3進(jìn)一步包括對得到的用于墻體專用新型保溫材料采用真空包裝的方式包裝，所述真空包裝采用熱箱固定瞬間的加熱方式。
實(shí)施例3
一種墻體專用新型保溫材料，包括以下重量份的原料：硅酸鹽水泥60份、植物纖維30份、多元醇26份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯60份、微孔鈣酸鈉18份、超細(xì)玻璃棉24份、復(fù)合阻燃劑15份、硅酸鈣19份、粘結(jié)劑10份、滲透劑18份、增滑劑15份。
其中，所述硅酸鹽水泥為強(qiáng)度等級為52.5r的粉煤灰硅酸鹽水泥，所述超細(xì)玻璃棉為300目的超細(xì)玻璃棉，所述植物纖維長度為400μm。
其中，所述超細(xì)玻璃棉為由廢舊碎玻璃熔融再離心噴吹制成的細(xì)、短、絮狀玻璃棉，所述超細(xì)玻璃棉的熱導(dǎo)率為0.3w/mk。
其中，所述增滑劑選自聚二甲硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、油酸酰胺、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚丙烯蠟中的一種或者多種。
其中，所述復(fù)合阻燃劑按照重量份包括膨脹珍珠巖40份、氫氧化鋁15份、氫氧化鎂12份、硅烷偶聯(lián)劑14份。
本實(shí)施例還說明了一種墻體專用新型保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備復(fù)合阻燃劑
取出膨脹珍珠巖，放入馬弗爐中在400℃下煅燒50min，取出冷卻后加入20倍重量份的水中，在300r/min條件下加熱攪拌50min，加熱溫度保持為100℃得到懸濁液，干燥處理得到純化后的膨脹珍珠巖；將純化后的膨脹珍珠巖與氫氧化鎂和/或氫氧化鋁放入高速攪拌機(jī)，在1500r/min條件下攪拌混合40min，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)混合攪拌30min，得到復(fù)合阻燃劑，備用；
步驟2：按照配比稱取剩余原料與步驟1得到的復(fù)合阻燃劑混合加入攪拌機(jī)中，以50℃的溫度攪拌混合均勻得到預(yù)混合物，攪拌速率為200r/min，攪拌時(shí)間為80min；
步驟3：將步驟2得到的預(yù)混合物倒入模具中，壓制成型，放置35min后成型脫模，在室溫條件下放置2h得到保溫材料半成品，隨后，將成型脫模后的保溫材料半成品放入烘干箱中在80℃的條件下干燥50min，冷卻后即得用于墻體專用新型保溫材料。
其中，所述步驟3得到的用于墻體專用新型保溫材料的含水量為20%。
其中，所述步驟3中的壓制成型的壓力設(shè)定為0.80mpa。
其中，所述步驟3進(jìn)一步包括對得到的用于墻體專用新型保溫材料采用真空包裝的方式包裝，所述真空包裝采用熱箱固定瞬間的加熱方式。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。