一种防火轻质建筑材料的制备方法与流程

文档序号:11211378阅读:676来源:国知局

本发明属于涂料领域,具体涉及一种防火轻质建筑材料的制备方法。



背景技术:

聚苯乙烯泡沫材料是以聚苯乙烯树脂为基料,加入发泡剂等辅助材料,经加热发泡而成的轻质材料。它具有质轻、导热系数小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点,但是聚苯乙烯泡沫保温材料在给人们的生活带来巨大方便的同时,其阻燃防火性差、强度低的问题也给它的应用带来了一定的限制。为了提高传统聚苯乙烯泡沫材料的抑菌、强度,往往在其中添加各种助剂,包括苯甲酸钠、丙酸钙、滑石粉、石墨烯、硅微粉等,然后这些助剂的添加容易造成团聚,在聚合物基体间的分散性差,降低成品材料的稳定性。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种防火轻质建筑材料的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种防火轻质建筑材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取10-14重量份的钙沸石,在600-650℃下煅烧1-2小时,冷却至常温,与1-3重量份的碳酸氢钠混合,加入到混合料重量3-5倍的去离子水中,搅拌均匀,加入4-6重量份的三氧化二锑,送入到马弗炉中,在140-170℃下干燥1-2小时,出料冷却,磨成细粉,得阻燃石粉;

(2)取3-5重量份的氧化锌,加入到其重量10-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入0.7-1重量份的四甲基氢氧化铵,搅拌均匀,得盐水溶液;

(3)取2-4重量份的均苯四甲酸二酐,加入到其重量4-7倍的去离子水中,搅拌均匀,加入4-6重量份的锡酸钠,与上述盐水溶液混合,送入到反应釜中,调节反应釜温度为110-120℃,保温搅拌至水干,出料,加入到20-30重量份的n-甲基吡咯烷酮中,加入7-9重量份的三羟甲基丙烷,超声3-5分钟,得有机化阻燃分散液;

(4)取5-7重量份的油酸、120-140重量份的苯乙烯混合,加入到混合料重量17-20倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入2-3重量份的过硫酸铵,在70-80℃下保温搅拌1-2小时,出料冷却,得油酸化预聚物溶液;

(5)取上述阻燃石粉,加入到油酸化预聚物溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,加入有机化阻燃分散液、0.8-2重量份的过氧化苯甲酸,在140-150℃下保温搅拌1-2小时,出料,冷却至常温,得有机阻燃聚苯乙烯;

(6)取上述有机阻燃聚苯乙烯,与戊烷发泡剂混合,送入到发泡剂中,充分发泡,出料,干燥,即得所述防火轻质建筑材料。

本发明的优点:

本发明首先将氧化锌水分散液与锡酸钠混合反应,得到锡酸锌,然后将其分散到n-甲基吡咯烷酮中,采用三羟甲基丙烷处理,得到有机化阻燃分散液,然后以苯乙烯为单体,在引发剂作用下聚合,在聚合过程中引入油酸,得到油酸化的预聚物,然后将其与有机化阻燃分散液混合反应,通过过氧化苯甲酸的催化作用,得到得有机阻燃聚苯乙烯,最后制得防火轻质建筑材料;

本发明将钙沸石、锡酸锌通过有机化处理后与聚苯乙烯有效的复合,提高了无机填料与聚合物的相容性,降低了团聚,提高了成品材料的稳定性强度,同时加入的钙沸石还提高了成品的强度和韧性,与锡酸锌混合,能够扩大材料燃烧时的成炭面积,起到了很好的阻燃防火性能。同时钙沸石质轻,便于安装、运输。

具体实施方式

实施例1

一种防火轻质建筑材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取10重量份的钙沸石,在600℃下煅烧1小时,冷却至常温,与1重量份的碳酸氢钠混合,加入到混合料重量3倍的去离子水中,搅拌均匀,加入4重量份的三氧化二锑,送入到马弗炉中,在140℃下干燥1小时,出料冷却,磨成细粉,得阻燃石粉;

(2)取3重量份的氧化锌,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,加入0.7重量份的四甲基氢氧化铵,搅拌均匀,得盐水溶液;

(3)取2重量份的均苯四甲酸二酐,加入到其重量4倍的去离子水中,搅拌均匀,加入4重量份的锡酸钠,与上述盐水溶液混合,送入到反应釜中,调节反应釜温度为110℃,保温搅拌至水干,出料,加入到20重量份的n-甲基吡咯烷酮中,加入7重量份的三羟甲基丙烷,超声3分钟,得有机化阻燃分散液;

(4)取5重量份的油酸、120重量份的苯乙烯混合,加入到混合料重量17倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入2重量份的过硫酸铵,在70℃下保温搅拌1小时,出料冷却,得油酸化预聚物溶液;

(5)取上述阻燃石粉,加入到油酸化预聚物溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,加入有机化阻燃分散液、0.8重量份的过氧化苯甲酸,在140℃下保温搅拌1小时,出料,冷却至常温,得有机阻燃聚苯乙烯;

(6)取上述有机阻燃聚苯乙烯,与戊烷发泡剂混合,送入到发泡剂中,充分发泡,出料,干燥,即得所述防火轻质建筑材料。

实施例2

(1)取14重量份的钙沸石,在650℃下煅烧2小时,冷却至常温,与3重量份的碳酸氢钠混合,加入到混合料重量5倍的去离子水中,搅拌均匀,加入6重量份的三氧化二锑,送入到马弗炉中,在170℃下干燥2小时,出料冷却,磨成细粉,得阻燃石粉;

(2)取5重量份的氧化锌,加入到其重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入1重量份的四甲基氢氧化铵,搅拌均匀,得盐水溶液;

(3)取4重量份的均苯四甲酸二酐,加入到其重量7倍的去离子水中,搅拌均匀,加入6重量份的锡酸钠,与上述盐水溶液混合,送入到反应釜中,调节反应釜温度为120℃,保温搅拌至水干,出料,加入到30重量份的n-甲基吡咯烷酮中,加入9重量份的三羟甲基丙烷,超声5分钟,得有机化阻燃分散液;

(4)取7重量份的油酸、140重量份的苯乙烯混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入3重量份的过硫酸铵,在80℃下保温搅拌2小时,出料冷却,得油酸化预聚物溶液;

(5)取上述阻燃石粉,加入到油酸化预聚物溶液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,加入有机化阻燃分散液、2重量份的过氧化苯甲酸,在150℃下保温搅拌2小时,出料,冷却至常温,得有机阻燃聚苯乙烯;

(6)取上述有机阻燃聚苯乙烯,与戊烷发泡剂混合,送入到发泡剂中,充分发泡,出料,干燥,即得所述防火轻质建筑材料。

本发明的硬质建筑保温材料的性能测试:

弯曲强度0.32-0.4mpa,

压缩强度0.26-0.36mpa,

阻燃等级:uv-0

传统聚苯乙烯发泡材料的性能测试:

弯曲强度0.1-0.15mpa,

压缩强度0.1-0.13mpa,

阻燃等级:uv-1。

可以看出,本发明的材料具有更好的力学性能和阻燃防火性能。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种防火轻质建筑材料的制备方法,本发明将钙沸石、锡酸锌通过有机化处理后与聚苯乙烯有效的复合,提高了无机填料与聚合物的相容性,降低了团聚,提高了成品材料的稳定性强度,同时加入的钙沸石还提高了成品的强度和韧性,与锡酸锌混合,能够扩大材料燃烧时的成炭面积,起到了很好的阻燃防火性能。同时钙沸石质轻,便于安装、运输。

技术研发人员:谢泳江
受保护的技术使用者:谢泳江
技术研发日:2017.07.24
技术公布日:2017.10.10
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