本發(fā)明涉及特種功能材料制備，具體涉及一種阻燃隔熱幕墻材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、幕墻是建筑物外圍護(hù)墻的一種形式，通常不承重，形似懸掛幕，因此也稱(chēng)為懸掛幕或懸吊幕。幕墻的特點(diǎn)包括裝飾效果好、質(zhì)量輕、安裝速度快，是外墻輕型化、裝配化較理想的型式。在現(xiàn)代大型和高層建筑上得到廣泛地采用。

2、隨著節(jié)能經(jīng)濟(jì)理念越發(fā)深入人心，建筑的隔熱性能成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)，建筑幕墻作為建筑的外立裝飾面，可以起到保溫隔熱、裝飾美觀等多重性能，然而，在過(guò)去的幾十年中，由于材料和技術(shù)局限，建筑外墻的隔熱阻燃性能并不理想，因此，對(duì)于建筑幕墻的隔熱阻燃性能的優(yōu)化研究成為必然的趨勢(shì)。

3、目前，巖棉板、聚氨酯泡沫板、酚醛樹(shù)脂泡沫板、聚苯乙烯泡沫塑料板已廣泛用于建筑幕墻保溫領(lǐng)域。然而，巖棉板保溫材料吸水率大，保溫層容易開(kāi)裂，達(dá)不到建筑節(jié)能要求；聚氨酯泡沫板、酚醛泡沫板和聚苯乙烯泡沫塑料板則存在阻燃性或隔熱性能不高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種阻燃隔熱幕墻材料及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)基底發(fā)泡材料制備

5、所述基底發(fā)泡材料包括鋯硅納米纖維，所述鋯硅納米纖維的制備方法是：

6、稱(chēng)取聚乙酰丙酮鋯、六水合硝酸釔和三乙氧基硅烷并分散在溶劑中，攪拌混合至溶液澄清透明，在40-60℃下，加入聚氧乙烯醚，再次攪拌混合后制得紡絲液，依次經(jīng)靜電紡絲和高溫?zé)Y(jié)后制得所述鋯硅納米纖維；

7、(2)表面改性溶液制備

8、稱(chēng)取9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、多聚甲醛、三(羥甲基)氨基甲烷并溶解在三氯甲烷溶劑中，升溫至40-60℃并保溫回流攪拌反應(yīng)6-12h，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，分離沉淀并依次洗滌、干燥制得中間產(chǎn)物；將所述中間產(chǎn)物與端基封閉二異氰酸酯混合分散在溶劑中，加入羧甲基纖維素和磷酸銨鎂并再次分散，制得所述表面改性溶液；

9、(3)表面處理

10、將所述基底發(fā)泡材料浸沒(méi)在所述表面改性溶液中，取出干燥后再進(jìn)行熱處理，制得。

11、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述基底發(fā)泡材料為聚氨酯、聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂或聚苯乙烯。

12、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(1)所述聚乙酰丙酮鋯與所述六水合硝酸釔、所述三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為(14.5-17)：1：(5.7-9)。

13、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(1)所述溶劑為甲醇、乙醇、去離子水中的一種或幾種。

14、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(1)所述聚氧乙烯醚的重均分子量在10萬(wàn)-100萬(wàn)，其在混合體系中的添加量為0.1-0.4wt％。

15、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(1)所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為900-1100℃，燒結(jié)時(shí)間0.5-2h，升溫速率為2-5℃/min。

16、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(2)所述9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物與所述多聚甲醛、所述三(羥甲基)氨基甲烷的質(zhì)量比例為10：(2.1-2.6)：(2.8-3.5)。

17、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(2)所述端基封閉異氰酸酯為端基含有兩個(gè)被封閉劑封閉的異氰酸酯基團(tuán)的脂肪族化合物或芳香族化合物；所述封閉劑為己內(nèi)酰胺、苯酚或二甲基吡唑。

18、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(2)所述中間產(chǎn)物與所述端基封閉二異氰酸酯、所述羧甲基纖維素、所述磷酸銨鎂的質(zhì)量比例為10：(3.8-5.2)：(0.1-1)：(2.5-4.6)。

19、在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(3)所述熱處理的溫度為130-200℃，熱處理保溫時(shí)間為1-2h。

20、本發(fā)明的另一目的在于提供一種阻燃隔熱幕墻材料，所述阻燃隔熱幕墻材料由前述的制備方法制備得到。

21、本發(fā)明的有益效果為：

22、針對(duì)現(xiàn)有的泡沫板阻燃隔熱性能不高的問(wèn)題，本發(fā)明在現(xiàn)有的發(fā)泡材料的基礎(chǔ)上，通過(guò)內(nèi)嵌納米纖維以及表面改性提高其阻燃隔熱性能，具體的，本發(fā)明所述鋯硅納米纖維具有優(yōu)異的熱機(jī)械穩(wěn)定性和超低的熱導(dǎo)率，可以提高發(fā)泡材料的隔熱性能和機(jī)械性能，減少無(wú)機(jī)材料的摻雜引起的力學(xué)性能損耗；本發(fā)明還以三(羥甲基)氨基甲烷為原料和固化劑，通過(guò)引入9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物和磷酸銨鎂提高其阻燃性能，本發(fā)明通過(guò)表面處理，在孔道表面覆蓋均勻一層基于阻燃聚氨酯的磷酸銨鎂涂層，獲得一種具有耐火焰侵蝕的輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料，同時(shí)具有優(yōu)異的隔熱性能。

技術(shù)特征：

1.一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，所述基底發(fā)泡材料為聚氨酯、聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂或聚苯乙烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述聚乙酰丙酮鋯與所述六水合硝酸釔、所述三乙氧基硅烷的質(zhì)量比例為(14.5-17)：1：(5.7-9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述聚氧乙烯醚的重均分子量在10萬(wàn)-100萬(wàn)，其在混合體系中的添加量為0.1-0.4wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為900-1100℃，燒結(jié)時(shí)間0.5-2h，升溫速率為2-5℃/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物與所述多聚甲醛、所述三(羥甲基)氨基甲烷的質(zhì)量比例為10：(2.1-2.6)：(2.8-3.5)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述端基封閉異氰酸酯為端基含有兩個(gè)被封閉劑封閉的異氰酸酯基團(tuán)的脂肪族化合物或芳香族化合物；所述封閉劑為己內(nèi)酰胺、苯酚或二甲基吡唑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述中間產(chǎn)物與所述端基封閉二異氰酸酯、所述羧甲基纖維素、所述磷酸銨鎂的質(zhì)量比例為10：(3.8-5.2)：(0.1-1)：(2.5-4.6)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃隔熱幕墻材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述熱處理的溫度為130-200℃，熱處理保溫時(shí)間為1-2h。

10.一種阻燃隔熱幕墻材料，其特征在于，由權(quán)利要求1-9之一所述制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種阻燃隔熱幕墻材料及其制備方法，屬于特種功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：(1)基底發(fā)泡材料制備；所述基底發(fā)泡材料包括鋯硅亞晶納米纖維；(2)表面改性溶液制備，所述表面改性溶液是以9,10?二氫?9?氧雜?10?磷雜菲?10?氧化物、多聚甲醛、三(羥甲基)氨基甲烷的反應(yīng)產(chǎn)物為固化劑、磷酸銨鎂為填料的聚氨酯涂料；(3)表面處理將所述基底發(fā)泡材料浸沒(méi)在所述表面改性溶液中，取出干燥后再進(jìn)行熱處理，制得；本發(fā)明在現(xiàn)有的發(fā)泡材料的基礎(chǔ)上，通過(guò)內(nèi)嵌納米纖維以及表面改性提高其阻燃隔熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：彭肇武,彭福剛,郭北碩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵十八局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30