外墙阻燃保温材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710585980.X | 申请日 | 2017-07-18 | 公开(公告)号 | CN107337467A | 公开(公告)日 | 2017-11-10 |
| 申请人 | 合肥广能新材料科技有限公司; | 发明人 | 刘涛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出了一种外墙阻燃保温材料及其制备方法，包括以下组分：聚苯乙烯70～90份、 二 氧 化 硅 4～8份，聚丙烯 纤维 4～8份、改性滑石粉4～8份， 硅酸 铝 纤维5～10份、阻燃剂4～8份、发泡剂1～5份、稳定剂0.5～1.5份与 水 60～80份；所述阻燃剂为十溴二苯乙烷与氧化铝的混合物，所述改性滑石粉主要由滑石粉、水玻璃、纳米蒙脱土与稀 氨 水 制备得到，所述发泡剂为乙醚、正戊烷和二氧化 碳 的混合物。制备方法：首先制备聚苯乙烯硅凝胶混合物，然后聚苯乙烯硅凝胶混合物、阻燃剂、水以及发泡剂加入发泡机中发泡，再将其余组分加入其中搅拌均匀，然后浇筑成型，自然养护，即可。该保温材料不仅燃烧性能达到A级不燃材料的标准，且具有较低导热系数。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种外墙阻燃保温材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括以下组分： |
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| 说明书全文 | 外墙阻燃保温材料及其制备方法技术领域背景技术[0002] 外墙外保温系统由保温层、保护层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)构成并且适用于安装在外墙表面的非承重保温构造总称。外墙外保温可以减轻冷桥的影响，同时保护主体墙材不受多大的温度变性应力，在建筑节能方面做出了巨大的贡献，是目前我国建筑墙体节能中应用最为广泛的节能技术措施，也是目前国家大力倡导的保温做法。 [0003] 目前，应用于我国的外墙外保温系统主要有以下几种形式：膨胀聚苯乙烯板(EPS)薄抹灰墙外保温系统、大模内置(有网、无网)外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统、聚氨酯(喷涂、板材)外墙外保温系统、挤塑板(XPS)外墙外保温系统等。其中EPS板以价格低廉、施工简单等优点占据保温市场的很大份额。 [0004] EPS颗粒的导热系数低，保温隔热性能优异，是理想的保温材料。PS泡沫塑料属易燃材料，其极限氧指数仅为10％，遇火后分解产生苯乙烯单体、苯乙烯二聚体及碳氢化合物(如苯、低烷基苯和少量含氧芳香化合物等)，具有较好的热值。PS泡沫塑料燃烧时易产生带明火的熔融滴落，能够引燃其他易燃物，即便移走火源仍能持续燃烧，因此在堆放及建筑施工过程中易发生火灾。 发明内容[0005] 本发明提出一种外墙阻燃保温材料，该保温材料不仅燃烧性能达到A级不燃材料的标准，且具有较低导热系数。 [0006] 本发明的技术方案是这样实现的： [0007] 聚苯乙烯70～90份、二氧化硅4～8份，聚丙烯纤维4～8份、改性滑石粉4～8份，硅酸铝纤维5～10份、阻燃剂4～8份、发泡剂1～5份、稳定剂0.5～1.5份与水60～80份；所述阻燃剂为十溴二苯乙烷与氧化铝的混合物，所述改性滑石粉主要由滑石粉、水玻璃、纳米蒙脱土与稀氨水制备得到，所述发泡剂为乙醚、正戊烷和二氧化碳的混合物。 [0008] 进一步，所述改性滑石粉的制备方法为： [0009] 首先将滑石粉与纳米蒙脱土加入到稀氨水溶液中并且不断搅拌，升温至50～60℃反应20～30min后，加入水玻璃搅拌均匀，再加入稀盐酸溶液中和，即可得到改性滑石粉。 [0010] 进一步，滑石粉、水玻璃、纳米蒙脱土的质量比为20～30:5～7:1～2。 [0011] 进一步，所述十溴二苯乙烷与氧化铝的质量比为3:1，根据增氧指数可知，该配比的阻燃剂阻燃性能最佳。 [0012] 进一步，所述发泡剂为乙醚、环戊烷和二氧化碳的混合物。利用乙醚环保同时提高其与改性滑石粉的吸附性，利于保温材料生产过程中发泡过程的进行，使得形成的材料气泡均匀、致密，降低了材料的容重，重要的是降低了材料的导热系数。环戊烷(导热系数为0.012W/(m·K))低导热系数特性，降低聚苯乙烯发泡制品气孔内残留气体的平均导热系数，降低聚苯乙烯保温材料的导热系数。 [0013] 进一步，所述稳定剂为硬脂酸镁或者硬脂酸锌。 [0014] 本发明的另一个目的是提供一种外墙阻燃保温材料的制备方法，包括以下步骤： [0016] 2)然后将聚苯乙烯硅凝胶混合物、阻燃剂、水以及发泡剂加入发泡机中发泡，搅拌均匀然后加入聚丙烯纤维、改性滑石粉、硅酸铝纤维与稳定剂混合搅拌均匀，得到混合浆料； [0017] 3)在模具底部铺设耐碱玻璃纤维网格布，将混合浆料浇筑成型；最后在浆体表面再铺一层网格布，自然养护而成。 [0018] 本发明的有益效果： [0019] 1、本发明的保温材料中采用主要由滑石粉、水玻璃、纳米蒙脱土与稀氨水制备得到的改性滑石粉，利于发泡剂的吸附、易于气泡核的形成，利于保温材料生产过程中发泡过程的进行，使得形成的材料气泡均匀、致密，降低了材料的容重，重要的是降低了材料的导热系数。 [0020] 2、阻燃保温材料通过二氧化硅与聚苯乙烯在蒸汽条件下进行反应形成复合颗粒，进一步与阻燃剂(十溴二苯乙烷与氧化铝的混合物)在发泡剂的作用下，提高了保温材料的阻燃性能，导热系数0.012～0.016w/m.k，其燃烧性能达到GB8624-1997标准规定的A级不燃材料的要求。 具体实施方式[0021] 实施例1 [0022] 改性滑石粉的制备方法为： [0023] 首先将滑石粉与纳米蒙脱土加入到稀氨水溶液中并且不断搅拌，升温至50℃反应30min后，加入水玻璃搅拌均匀，再加入稀盐酸溶液中和，即可得到改性滑石粉。滑石粉、水玻璃、纳米蒙脱土的质量比为20:5:1。 [0024] 实施例2 [0025] 首先将滑石粉与纳米蒙脱土加入到稀氨水溶液中并且不断搅拌，升温至60℃反应20min后，加入水玻璃搅拌均匀，再加入稀盐酸溶液中和，即可得到改性滑石粉。滑石粉、水玻璃、纳米蒙脱土的质量比为30:7:2。 [0026] 实施例3 [0027] 一种外墙阻燃保温材料，按照重量份数计算，包括以下组分：聚苯乙烯80份、二氧化硅6份，聚丙烯纤维6份、实施例1的改性滑石粉6份，硅酸铝纤维7份、阻燃剂6份、环戊烷4份、硬脂酸锌1份与水70份。阻燃剂为十溴二苯乙烷与氧化铝的混合物，其质量比为4:1。 [0028] 制备方法： [0029] 1)首先按配方比例称取所需的聚苯乙烯与二氧化硅，然后将两者在蒸汽加热130℃的条件下进行混合搅拌，得到聚苯乙烯硅凝胶混合物； [0030] 2)然后将聚苯乙烯硅凝胶混合物、阻燃剂、水以及环戊烷加入发泡机中发泡，搅拌均匀然后加入聚丙烯纤维、实施例1的改性滑石粉、硅酸铝纤维与硬脂酸锌混合搅拌均匀，得到混合浆料； [0031] 3)在模具底部铺设耐碱玻璃纤维网格布，将混合浆料浇筑成型；最后在浆体表面再铺一层网格布，自然养护而成。 [0032] 实施例4 [0033] 一种外墙阻燃保温材料，按照重量份数计算，包括以下组分：聚苯乙烯70份、二氧化硅4份，聚丙烯纤维10份、实施例2的改性滑石粉8份，硅酸铝纤维10份、阻燃剂4份、发泡剂2份、硬脂酸镁0.5份与水60份。阻燃剂为十溴二苯乙烷与氧化铝的混合物，其质量比为3:1。 发泡剂为乙醚、环戊烷和二氧化碳的混合物。 [0034] 制备方法： [0035] 1)首先按配方比例称取所需的聚苯乙烯与二氧化硅，然后将两者在蒸汽加热100℃的条件下进行混合搅拌，得到聚苯乙烯硅凝胶混合物； [0036] 2)然后将聚苯乙烯硅凝胶混合物、阻燃剂、水以及发泡剂加入发泡机中发泡，搅拌均匀然后加入聚丙烯纤维、实施例2的改性滑石粉、硅酸铝纤维与硬脂酸镁混合搅拌均匀，得到混合浆料； [0037] 3)在模具底部铺设耐碱玻璃纤维网格布，将混合浆料浇筑成型；最后在浆体表面再铺一层网格布，自然养护而成。 [0038] 实施例5 [0039] 一种外墙阻燃保温材料，按照重量份数计算，包括以下组分：聚苯乙烯90份、二氧化硅8份，聚丙烯纤维8份、实施例1的改性滑石粉4份，硅酸铝纤维5份、阻燃剂8份、发泡剂5份、硬脂酸镁1.5份与水80份。阻燃剂为十溴二苯乙烷与氧化铝的混合物，其质量比为2:1。发泡剂为乙醚、环戊烷和二氧化碳的混合物。 [0040] 制备方法： [0041] 1)首先按配方比例称取所需的聚苯乙烯与二氧化硅，然后将两者在蒸汽加热150℃的条件下进行混合搅拌，得到聚苯乙烯硅凝胶混合物； [0042] 2)然后将聚苯乙烯硅凝胶混合物、阻燃剂、水与发泡剂加入发泡机中发泡，搅拌均匀然后加入聚丙烯纤维、实施例1的改性滑石粉、硅酸铝纤维与硬脂酸镁混合搅拌均匀，得到混合浆料； [0043] 3)在模具底部铺设耐碱玻璃纤维网格布，将混合浆料浇筑成型；最后在浆体表面再铺一层网格布，自然养护而成。 [0044] 按照相应的标准对具有上述配方的外墙阻燃保温材料的各项性能进行了测试，结果参见表1。 [0045] 表1本发明实施例3～5的性能测试结果 [0046]实施例 导热系数(w/m.k) 防火等级 3 0.016 A1 4 0.012 A1 5 0.014 A1 |
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