一种抗菌隔热保温材料及其制备方法与流程

文档序号:11766073阅读:392来源:国知局
本发明属于隔热保温材料领域,特别涉及一种抗菌隔热保温材料及其制备方法。
背景技术
:保温材料一般是指导热系数小于或等于0.12的材料。随着经济的发展、人民生活水平的提高,保温材料材料发展很快,在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料,往往可以起到事半功倍的效果。建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品,一年可节约一吨石油,对于我国能源储备严重不足的国情,保温节能材料则变得十分重要。现有技术中由于保温材料一般用于工业或建筑墙体,因此保温材料常常容易被污染,污染后,保温材料则失去了其原有属性,达不到节能的效果。墙体保温材料作为影响建筑节能一个重要因素,其开发与应用已经越来越受到世界各国的普遍重视。合理开发墙体保温材料,既能大量节约墙体材料,提高墙体保温性能,又能达到节约资源,减少环境污染的目的。当环境湿度大,尤其是南方梅雨季节时,墙体往往会出现“挂水”的现象;当墙体保温没有做好,造成室内外温差较大时,室内空气中的水遇冷后就会凝结到墙面上,导致墙体潮湿;墙体潮湿时间久了很容易产生墙体霉菌。墙体霉菌是一种可见性生物菌群,又称墙体霉斑、霉癌等,最常见的有葡萄穗菌和黑曲霉等。墙体霉菌的孢子粉随空气流动,长期接触吸入,可引发呼吸道疾病和过敏症状,如支气管炎,扁桃体炎,花粉热,哮喘病等。墙体霉菌可隐藏大量的肝炎病毒和流感病毒,免疫力低的人接触到甚至还可引起头疼,发烧,皮肤或黏膜发炎。所以,预防墙体霉菌是非常值得引起关注的问题。因此,开发一种具备抗菌隔热保温效果的建筑材料,则能够应用范围更加广泛。技术实现要素:针对上述缺陷,本发明的目的是提供一种抗菌隔热保温材料及其制备方法,通过在材料基体表面溅射tio2膜/ag膜,提高了抗菌隔热保温材料的抗菌性能。一种抗菌隔热保温材料的制备方法,包含如下步骤:(1)材料基体的制备:将水泥40-50份、粘土15-25份、改性凹凸棒10-15份、钛白粉2-5份、滑石粉1-3份、水25-40份混合,送入砂浆搅拌机中搅拌均匀得到料a;将脲醛树脂溶液10-15份、乙烯基脂树脂溶液20-25份、沥青基碳纤维5-8份加入继续搅拌均匀;随后将温度升高至70-80℃,将30-40%双氧水8-15份、聚丙烯酰胺5-10份加入,继续搅拌反应1-3h;待冷却后烘干即可得到材料基体;(2)抗菌保温材料的制备:采用磁控溅射镀膜机,将步骤(1)中得到的材料基体表面先沉积tio2膜;随后在室温下再沉积ag膜;即可得到所述抗菌隔热保温材料。优选的,步骤(1)中所述水泥45份、粘土20份、改性凹凸棒13份、钛白粉4份、滑石粉2份、水35份。优选的,所述改性凹凸棒过程如下:将艾叶8-10份和马齿苋10-12份加入乙酸20-25份溶液中,加热至60-80℃,搅拌20-40min,再加入凹凸棒10-14份,浸泡6-8h,过滤后烘干备用。优选的,步骤(1)中所述脲醛树脂溶液13份、乙烯基脂树脂溶液22份、沥青基碳纤维6份。优选的,步骤(1)中将温度升高至70-80℃,将双氧水12份、聚丙烯酰胺8份加入,继续搅拌反应2.5h。优选的,步骤(2)中所述tio2膜的厚度为50-80nm;所述ag膜的厚度为30-50nm。优选的,所述tio2膜的沉积条件为:25-28℃,真空0.6×10-4-0.8×10-4pa,溅射气压为0.03-0.035mbar,溅射功率为120-150w。优选的,所述ag膜的沉积条件为:28-30℃,真空0.8×10-4-1.2×10-4pa,溅射气压为0.02-0.025mbar,溅射功率为80-100w。本发明与现有技术相比,其有益效果为:本发明所述一种新型无机保温材料的制备方法,通过引入改性的凹凸棒制备出材料基体,同时采用溅射技术在材料基体表面形成tio2膜/ag膜,提高了抗菌隔热保温材料的抗菌性能,避免了材料发霉对人体带来的免疫力损害;此外,本发明沥青基碳纤维的引入增加了保温材料的强度和韧性,提高其综合性能,拓宽应用领域。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1(1)材料基体的制备:将水泥40份、粘土15份、改性凹凸棒10份、钛白粉5份、滑石粉1份、水25份混合,送入砂浆搅拌机中搅拌均匀得到料a;随后将温度升高至80℃,将30-40%双氧水15份、聚丙烯酰胺5份加入,继续搅拌反应1h;待冷却后烘干即可得到材料基体;其中,改性凹凸棒过程如下:将艾叶8份和马齿苋10份加入乙酸20份溶液中,加热至80℃,搅拌20min,再加入凹凸棒10份,浸泡6h,过滤后烘干备用。(2)抗菌保温材料的制备:采用磁控溅射镀膜机,将步骤(1)中得到的材料基体表面先沉积tio2膜;随后在室温下再沉积ag膜;即可得到所述抗菌隔热保温材料;所述tio2膜的沉积条件为:25℃,真空0.8×10-4pa,溅射气压为0.03mbar,溅射功率为150w;所述ag膜的沉积条件为:30℃,真空1.2×10-4pa,溅射气压为0.025mbar,溅射功率为100w。实施例2(1)材料基体的制备:将水泥50份、粘土25份、改性凹凸棒15份、钛白粉2份、滑石粉3份、水40份混合,送入砂浆搅拌机中搅拌均匀得到料a;随后将温度升高至70℃,将30-40%双氧水8份、聚丙烯酰胺10份加入,继续搅拌反应3h;待冷却后烘干即可得到材料基体;其中,改性凹凸棒过程如下:将艾叶10份和马齿苋12份加入乙酸25份溶液中,加热至60℃,搅拌40min,再加入凹凸棒14份,浸泡8h,过滤后烘干备用。(2)抗菌保温材料的制备:采用磁控溅射镀膜机,将步骤(1)中得到的材料基体表面先沉积tio2膜;随后在室温下再沉积ag膜;即可得到所述抗菌隔热保温材料;所述tio2膜的沉积条件为:28℃,真空0.6×10-4pa,溅射气压为0.035mbar,溅射功率为120w;所述ag膜的沉积条件为:30℃,真空1.2×10-4pa,溅射气压为0.02mbar,溅射功率为80w。实施例3(1)材料基体的制备:将水泥45份、粘土18份、改性凹凸棒12份、钛白粉3份、滑石粉1份、水30份混合,送入砂浆搅拌机中搅拌均匀得到料a;将脲醛树脂溶液10份、乙烯基脂树脂溶液20份、沥青基碳纤维8份加入继续搅拌均匀;随后将温度升高至70℃,将30-40%双氧水7份、聚丙烯酰胺6份加入,继续搅拌反应1.5h;待冷却后烘干即可得到材料基体;其中,改性凹凸棒过程如下:将艾叶10份和马齿苋10份加入乙酸20份溶液中,加热至65℃,搅拌25min,再加入凹凸棒12份,浸泡8h,过滤后烘干备用。(2)抗菌保温材料的制备:采用磁控溅射镀膜机,将步骤(1)中得到的材料基体表面先沉积tio2膜;随后在室温下再沉积ag膜;即可得到所述抗菌隔热保温材料;所述tio2膜的沉积条件为:25℃,真空0.8×10-4pa,溅射气压为0.03mbar,溅射功率为150w;所述ag膜的沉积条件为:30℃,真空1.2×10-4pa,溅射气压为0.025mbar,溅射功率为100w。实施例4(1)材料基体的制备:将水泥50份、粘土20份、改性凹凸棒15份、钛白粉5份、滑石粉3份、水35份混合,送入砂浆搅拌机中搅拌均匀得到料a;将脲醛树脂溶液15份、乙烯基脂树脂溶液25份、沥青基碳纤维5份加入继续搅拌均匀;随后将温度升高至75℃,将30-40%双氧水10份、聚丙烯酰胺8份加入,继续搅拌反应2.5h;待冷却后烘干即可得到材料基体;其中,改性凹凸棒过程如下:将艾叶8份和马齿苋12份加入乙酸25份溶液中,加热至75℃,搅拌30min,再加入凹凸棒14份,浸泡6h,过滤后烘干备用。(2)抗菌保温材料的制备:采用磁控溅射镀膜机,将步骤(1)中得到的材料基体表面先沉积tio2膜;随后在室温下再沉积ag膜;即可得到所述抗菌隔热保温材料;所述tio2膜的沉积条件为:28℃,真空0.6×10-4pa,溅射气压为0.035mbar,溅射功率为120w;所述ag膜的沉积条件为:30℃,真空1.2×10-4pa,溅射气压为0.02mbar,溅射功率为80w。实施例5(1)材料基体的制备:将水泥45份、粘土20份、改性凹凸棒13份、钛白粉4份、滑石粉2份、水35份混合,送入砂浆搅拌机中搅拌均匀得到料a;将脲醛树脂溶液13份、乙烯基脂树脂溶液22份、沥青基碳纤维6份加入继续搅拌均匀;随后将温度升高至77℃,将30-40%双氧水12份、聚丙烯酰胺8份加入,继续搅拌反应2.5h;待冷却后烘干即可得到材料基体;其中,改性凹凸棒过程如下:将艾叶9份和马齿苋11份加入乙酸22份溶液中,加热至70℃,搅拌35min,再加入凹凸棒12份,浸泡7h,过滤后烘干备用。(2)抗菌保温材料的制备:采用磁控溅射镀膜机,将步骤(1)中得到的材料基体表面先沉积tio2膜;随后在室温下再沉积ag膜;即可得到所述抗菌隔热保温材料;所述tio2膜的沉积条件为:26℃,真空0.65×10-4pa,溅射气压为0.032mbar,溅射功率为125w;所述ag膜的沉积条件为:30℃,真空1.0×10-4pa,溅射气压为0.02mbar,溅射功率为95w。对上述各个实施例所得到的抗菌隔热保温材料进行相关性能测试,详细结果见下表:试验导热系数(w/(m·k))抗压强度(mpa)对金黄色葡萄球菌(1h,%)实施例10.0190.8993.4实施例20.0180.9592.6实施例30.0161.4996.9实施例40.0151.5897.8实施例50.0151.6098.6本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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