一种建筑用保温隔音防潮复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12544032阅读:250来源:国知局
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种建筑用保温隔音防潮复合材料及其制备方法。
背景技术
:建筑用材料目前随着社会发展越来越被重视,尤其是能够达到多种功能的建筑用材料,如保温防潮隔音等。当前建筑保温材料按照选用材料的不同,一般分为单一建筑材料和复合建筑材料。单一建筑材料,如空心砌块、加气混凝土等,导热系数较大,一般为高效保温材料的20倍,随着我国建筑节能65%标准越来越广泛地推行,单一材料建筑已不能满足保温隔热的要求,更多采用承重材料与高效保温材料组合而成的复合建筑材料。复合建筑材料很好地结合了两种材料的特性,既不会使建筑材料过厚过重,又具有保温隔热特性,因此复合建筑材料是一种使用前景广阔的新型节能材料。建筑的室内隔声也越来越受到关注,《民用建筑隔声设计规范》对六类民用建筑中的噪声控制作了规定。目前常用的建筑隔声材料不多,多数比较厚重,很难满足多种要求。技术实现要素:本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种建筑用保温隔音防潮复合材料及其制备方法,通过材料内部结构的相互协同达到保温隔音防潮的效果。本发明的技术方案如下:一种建筑用保温隔音防潮复合材料,以重量份计包括以下组分:多苯基多亚甲基多异氰酸酯3-7份,聚醚多元醇5-10份,聚烯烃弹性体5-8份,偶氮二甲酰胺1-2份,聚丙烯酸钠3-6份,碳酸锌0.2-0.5份,二氧化硅气凝胶颗粒3-5份,秸秆粉20-30份,聚苯乙烯5-10份,五甲基二亚乙基三胺2-4份,丙烯酸1-4份,淀粉5-10份,甲醛次硫酸钠1-3份,二月桂酸二丁基锡0.5-1份,甲苯二异氰酸酯0.5-1份,聚乙烯醇3-8份,碳酸氢钠3-6份。进一步地,所述的建筑用保温隔音防潮复合材料,秸秆粉的粒径为100-200μm。一种所述的建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将二氧化硅气凝胶颗粒分散于水中,形成水分散体,然后加入碳酸氢钠和秸秆粉,搅拌混合均匀,得到混合物一;步骤二,将淀粉分散于温度为50-60℃的水中,加入聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠,搅拌30-40分钟,得到混合物二;步骤三,将混合物一与混合物二混合,加入丙烯酸、五甲基二亚乙基三胺和聚乙烯醇,混合均匀后在密闭条件下加热至70-80℃,搅拌180-200分钟,得到混合物三;步骤四,将混合物三烘干粉碎,得到物料一;步骤五,将多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体、聚醚多元醇、聚苯乙烯和甲苯二异氰酸酯与物料一混合,然后加入偶氮二甲酰胺、碳酸锌和二月桂酸二丁基锡,混合均匀,转入模具中静置发泡,得到建筑用保温隔音防潮复合材料。进一步地,所述的建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,步骤一中得到的混合物一中秸秆粉完全浸于水分散体中。进一步地,所述的建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,步骤三中搅拌180-200分钟的搅拌速度为150-200转/分钟。进一步地,所述的建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,步骤三中加热至70-80℃为以20℃/分钟的升温速度升温至70-80℃。进一步地,所述的建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,步骤四中烘干粉碎的烘干温度为80℃,粉碎后的粒径为1-3mm。进一步地,所述的建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,步骤五中发泡温度为70-90℃。本发明提供的建筑用保温隔音防潮复合材料在制备过程中,首先利用秸秆粉对于二氧化硅气凝胶颗粒水分散体中的二氧化硅气凝胶颗粒进行预吸附,通过淀粉溶液的胶体特性将秸秆粉进一步包裹填充,同时利用聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠将整个体系进一步固化,能够使得淀粉胶体内部网状纤维化,通过进一步加入丙烯酸和聚乙烯醇进行加热自吸收固化,五甲基二亚乙基三胺产生微发泡效果,形成具有微细孔结构的填充层,该填充层具有淀粉微孔、秸秆粉微孔以及内部填充的二氧化硅气凝胶超细孔结构的三维契合结构,通过再与多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体、聚醚多元醇、聚苯乙烯和甲苯二异氰酸酯进行混合发泡,形成多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体等为骨架发泡结构,以上所述填充层为填充的复合材料。本发明使用偶氮二甲酰胺、碳酸锌和二月桂酸二丁基锡相结合,降低了发泡温度,同时有效控制发泡速度不宜过快进行从而破坏材料内部微观结构。本发明提供的建筑用保温隔音防潮复合材料具有不同层次大小的孔隙相互协同配合,能够起到优良的保温隔音防潮作用,淀粉在本发明中不仅在前期制备过程中形成填充层时发挥了重要作用,同时在后期材料使用过程中,淀粉遇潮会吸水膨胀,会在材料表面形成一层微观的水膜,由于材料本身存在无数的微观孔隙,因此形成水膜后会阻挡外界水气的进一步侵入,进而起到了优良的防潮作用。本发明提供的建筑用保温隔音防潮复合材料燃烧等级达到了B1级别,空气隔声性能达到了55dB以上,导热系数为0.021以下,吸水率为1.8%以下,具有优异的保温隔声和防潮性能。具体实施方式:实施例1一种建筑用保温隔音防潮复合材料,以重量份计包括以下组分:多苯基多亚甲基多异氰酸酯3份,聚醚多元醇5份,聚烯烃弹性体5份,偶氮二甲酰胺1份,聚丙烯酸钠3份,碳酸锌0.2份,二氧化硅气凝胶颗粒3份,秸秆粉20份,聚苯乙烯5份,五甲基二亚乙基三胺2份,丙烯酸1份,淀粉5份,甲醛次硫酸钠1份,二月桂酸二丁基锡0.5份,甲苯二异氰酸酯0.5份,聚乙烯醇3份,碳酸氢钠3份。以上建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将二氧化硅气凝胶颗粒分散于水中,形成水分散体,然后加入碳酸氢钠和秸秆粉,搅拌混合均匀,得到混合物一,混合物一中保证秸秆粉完全浸于水分散体中;步骤二,将淀粉分散于温度为50℃的水中,加入聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠,搅拌30分钟,得到混合物二;步骤三,将混合物一与混合物二混合,加入丙烯酸、五甲基二亚乙基三胺和聚乙烯醇,混合均匀后在密闭条件下加热至70℃,以150转/分钟的搅拌速度搅拌180分钟,得到混合物三;步骤四,将混合物三烘干粉碎,其中烘干温度为80℃,粉碎后的粒径为1-3mm,得到物料一;步骤五,将多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体、聚醚多元醇、聚苯乙烯和甲苯二异氰酸酯与物料一混合,然后加入偶氮二甲酰胺、碳酸锌和二月桂酸二丁基锡,混合均匀,转入模具中静置发泡,发泡温度为70℃,得到建筑用保温隔音防潮复合材料。实施例2一种建筑用保温隔音防潮复合材料,以重量份计包括以下组分:多苯基多亚甲基多异氰酸酯4份,聚醚多元醇7份,聚烯烃弹性体6份,偶氮二甲酰胺1份,聚丙烯酸钠4份,碳酸锌0.3份,二氧化硅气凝胶颗粒3份,秸秆粉25份,聚苯乙烯6份,五甲基二亚乙基三胺3份,丙烯酸2份,淀粉6份,甲醛次硫酸钠2份,二月桂酸二丁基锡0.6份,甲苯二异氰酸酯0.6份,聚乙烯醇5份,碳酸氢钠4份。以上建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将二氧化硅气凝胶颗粒分散于水中,形成水分散体,然后加入碳酸氢钠和秸秆粉,搅拌混合均匀,得到混合物一,混合物一中保证秸秆粉完全浸于水分散体中;步骤二,将淀粉分散于温度为55℃的水中,加入聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠,搅拌33分钟,得到混合物二;步骤三,将混合物一与混合物二混合,加入丙烯酸、五甲基二亚乙基三胺和聚乙烯醇,混合均匀后在密闭条件下以20℃/分钟的升温速度升温至72℃,并以160转/分钟的搅拌速度搅拌180分钟,得到混合物三;步骤四,将混合物三烘干粉碎,其中烘干温度为80℃,粉碎后的粒径为1-3mm,得到物料一;步骤五,将多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体、聚醚多元醇、聚苯乙烯和甲苯二异氰酸酯与物料一混合,然后加入偶氮二甲酰胺、碳酸锌和二月桂酸二丁基锡,混合均匀,转入模具中静置发泡,发泡温度为78℃,得到建筑用保温隔音防潮复合材料。实施例3一种建筑用保温隔音防潮复合材料,以重量份计包括以下组分:多苯基多亚甲基多异氰酸酯6份,聚醚多元醇7份,聚烯烃弹性体6份,偶氮二甲酰胺2份,聚丙烯酸钠5份,碳酸锌0.4份,二氧化硅气凝胶颗粒4份,秸秆粉27份,聚苯乙烯8份,五甲基二亚乙基三胺3份,丙烯酸2份,淀粉8份,甲醛次硫酸钠2份,二月桂酸二丁基锡0.7份,甲苯二异氰酸酯0.8份,聚乙烯醇6份,碳酸氢钠5份。以上建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将二氧化硅气凝胶颗粒分散于水中,形成水分散体,然后加入碳酸氢钠和秸秆粉,搅拌混合均匀,得到混合物一,混合物一中保证秸秆粉完全浸于水分散体中;步骤二,将淀粉分散于温度为60℃的水中,加入聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠,搅拌40分钟,得到混合物二;步骤三,将混合物一与混合物二混合,加入丙烯酸、五甲基二亚乙基三胺和聚乙烯醇,混合均匀后在密闭条件下以20℃/分钟的升温速度升温至76℃,并以180转/分钟的搅拌速度搅拌200分钟,得到混合物三;步骤四,将混合物三烘干粉碎,其中烘干温度为80℃,粉碎后的粒径为1-3mm,得到物料一;步骤五,将多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体、聚醚多元醇、聚苯乙烯和甲苯二异氰酸酯与物料一混合,然后加入偶氮二甲酰胺、碳酸锌和二月桂酸二丁基锡,混合均匀,转入模具中静置发泡,发泡温度为80℃,得到建筑用保温隔音防潮复合材料。实施例4一种建筑用保温隔音防潮复合材料,以重量份计包括以下组分:多苯基多亚甲基多异氰酸酯7份,聚醚多元醇10份,聚烯烃弹性体8份,偶氮二甲酰胺2份,聚丙烯酸钠6份,碳酸锌0.5份,二氧化硅气凝胶颗粒5份,秸秆粉30份,聚苯乙烯10份,五甲基二亚乙基三胺4份,丙烯酸4份,淀粉10份,甲醛次硫酸钠3份,二月桂酸二丁基锡1份,甲苯二异氰酸酯1份,聚乙烯醇8份,碳酸氢钠6份。以上建筑用保温隔音防潮复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将二氧化硅气凝胶颗粒分散于水中,形成水分散体,然后加入碳酸氢钠和秸秆粉,搅拌混合均匀,得到混合物一,混合物一中保证秸秆粉完全浸于水分散体中;步骤二,将淀粉分散于温度为60℃的水中,加入聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠,搅拌40分钟,得到混合物二;步骤三,将混合物一与混合物二混合,加入丙烯酸、五甲基二亚乙基三胺和聚乙烯醇,混合均匀后在密闭条件下以20℃/分钟的升温速度升温至80℃,并以200转/分钟的搅拌速度搅拌200分钟,得到混合物三;步骤四,将混合物三烘干粉碎,其中烘干温度为80℃,粉碎后的粒径为1-3mm,得到物料一;步骤五,将多苯基多亚甲基多异氰酸酯、聚烯烃弹性体、聚醚多元醇、聚苯乙烯和甲苯二异氰酸酯与物料一混合,然后加入偶氮二甲酰胺、碳酸锌和二月桂酸二丁基锡,混合均匀,转入模具中静置发泡,发泡温度为90℃,得到建筑用保温隔音防潮复合材料。对以上实施例制备得到的建筑用保温隔音防潮复合材料进行性能测试,结果如下:测定项目燃烧等级空气隔声性能dB导热系数W/(m·K)吸水率%实施例1B1级550.0211.8实施例2B1级580.0181.6实施例3B1级620.0161.3实施例4B1级600.0171.5从以上可以看出,本发明提供的建筑用保温隔音防潮复合材料燃烧等级达到了B1级别,空气隔声性能达到了55dB以上,导热系数为0.021以下,吸水率为1.8%以下,具有优异的保温隔声和防潮性能。在本发明试验过程中,进行了很多对比例,以下选取几个典型的进行说明。对比例1按照实施例3的方法进行实验,在制备方法步骤二没有使用淀粉,其他不变,在制备方法前三步秸秆粉对于二氧化硅气凝胶颗粒的吸附固化效果较差,最终制备得到的复合材料在同等条件下检测,其空气隔声性能降低到了40dB,导热系数为0.038W/(m·K),吸水率为4.2%,相比实施例3综合性能下降明显。对比例2按照实施例3的方法进行实验,步骤三中没有加入五甲基二亚乙基三胺,步骤四得到的物料一微观孔隙率明显下降,淀粉胶体并没有发泡产生孔隙结构,进而对秸秆粉和气凝胶的孔隙产生了不利影响。对比例3按照实施例3的方法进行实验,步骤五中没有加入碳酸锌和二月桂酸二丁基锡,结果导致复合材料在实施例3相同的温度下发泡效果很差,最终制备得到的复合材料孔隙率明显少于实施例3制备得到的复合材料,整个复合材料孔隙的契合度较差,并没有有效形成不同大小孔隙的三维契合结构,综合性能也明显下降。当前第1页1 2 3 
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