一种阻燃保温复合材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃保温复合材料的制备方法，首先将多晶莫来石纤维平铺在洁净的玻璃板上，然后将二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液均匀浸涂在多晶莫来石纤维上，并用玻璃棒轻轻推移上述混合溶液使陶瓷纤维被混合溶液充分浸渍，然后将被二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液浸渍处理的多晶莫来石纤维浸泡在无水乙醇溶剂中，30～60s后将其从无水乙醇溶剂取出并用干燥的滤纸去除残留的乙醇溶剂，最后将其置于烘箱中干燥，烘箱干燥温度为100～105℃，10h后将其从烘箱中取出并自然冷却至室温，即得到该阻燃保温复合材料。本发明价格低，防火等级高，不易吸潮、吸湿和吸水，变形系数小，并且韧性大、耐化学试剂腐蚀性、稳定性、耐高温性能、防火性、生态环保性强。
【专利说明】一种阻燃保温复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻燃保温复合材料的制备方法，更具体地说，涉及一种建筑阻燃保温材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着我国经济持续增长、城乡一体化进程不断推进，建筑物大型化、集中化、立体化、构造特殊化、设备复杂化的趋势逐步形成。然而国内相应的建筑保温材料发展却比较滞后，现有材料不能满足市场要求，墙体导热性高、隔热性能差、节能性和防火性差。
[0003]大力发展新型保温材料使其符合结构保温节能要求，努力提高保温效率，降低生产成本，已经成为行业的重中之重，同时保温材料优良的阻燃隔热性能日益受到关注。中国墙体保温材料主要有石膏板、石膏空心条板、纸面石膏板、加气混凝土、空心砌块、空心砖，近年来又发展了多种轻质大板结构材料，如彩钢泡沫夹芯板、岩棉及玻璃夹芯板等。但这些材料价格高，防火等级差，易吸潮、吸湿和吸水，较难在工程建设中推广应用。常用的墙体无机保温材料有水泥膨胀珍珠岩、加气混凝土块、炉渣，但这些无机材料存在韧性小、耐化学试剂腐蚀性差的缺陷；墙体有机保温材料有聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等，这些有机保温材料重量轻、可加工性好、保温隔热效果好，但其存在变形系数大、稳定性差、耐高温性能差、防火性能差、生态环保性差的缺点。因而，积极研发韧性好、质量轻、物理化学性能稳定、阻燃保温性能优良的新型无机-有机复合材料，是推进阻燃保温材料工程化应用的重要举措。
[0004]多晶莫来石纤维是一种当今国内外新型的超轻质高温耐火纤维，是整个三氧化二氯和二氧化硅系陶瓷纤维中的一种，使用温度在1500~1700°C，高出玻璃态纤维200~400°C。多晶莫来石纤维是一种环保材料，其收缩率低、耐高温氧化、物理化学性能稳定，对环境和人体无害，同时具有优良的耐水、防冻、阻燃等特性，多晶莫来石纤维用作建筑类阻燃保温材料已受到广泛关注。多晶莫来石纤维虽然具有优良的阻燃保温性能，但其纤维松散，故而其拉伸强度和弯曲强度差，继而限制了其应用。二氧化硅是一种综合性能优良的陶瓷材料，其热稳定性好，耐化学试剂侵蚀。聚醚醚酮是一种综合性能优异的热塑性高分子材料，其耐热性能好、化学性能稳定、耐常规酸碱侵蚀，其韧性高、抗拉伸和弯曲、力学性能优良。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种价格低，防火等级高，不易吸潮、吸湿和吸水，变形系数小，并且韧性大、耐化学试剂腐蚀性、稳定性、耐高温性能、防火性、生态环保性强的阻燃保温复合材料的制备方法。
[0006]本发明解决其技术问题采用的技术方案如下所述:一种阻燃保温复合材料的制备方法，其特征在于:首先将多晶莫来石纤维平铺在洁净的玻璃板上，然后将二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液均匀浸涂在多晶莫来石纤维上，并用玻璃棒轻轻推移所述混合溶液使陶瓷纤维被混合溶液充分浸溃，然后将被二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液浸溃处理的多晶莫来石纤维浸泡在无水乙醇溶剂中，30~60s后将其从无水乙醇溶剂取出并用干燥的滤纸去除残留的乙醇溶剂，最后将其置于烘箱中干燥，烘箱干燥温度为100~105°C，IOh后将其从烘箱中取出并自然冷却至室温，即得到该阻燃保温复合材料。
[0007]所述二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液由以下质量比例关系的化学试剂组成:N，N-二甲基乙酰胺:聚醚醚酮:三苯基磷酸酯:聚乙烯吡咯烷酮:二氧化硅粉=60: 4 ~7: 4: 0.4 ~0.6: 4 ~7。
[0008]所述二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液的制备方法为:首先按上述比例称取定量各试剂，然后将定量的N，N-二甲基乙酰胺溶剂倒入烧杯中，并将N，N-二甲基乙酰胺溶剂加热至80~90°C，然后加入聚醚醚酮，磁力搅拌使其充分溶解；待聚醚醚酮完全溶解后再加入三苯基磷酸酯，磁力搅拌使溶液充分混合，之后再将聚乙烯吡咯烷酮加入到上述混合溶液中，磁力搅拌使聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解，自聚醚醚酮加入开始到聚乙烯吡咯烷酮加入并完全溶解的整个过程中，混合溶液的温度保持在80~90°C之间；待聚乙烯吡咯烷酮粉末完全溶解后再向混合溶液中加入二氧化硅粉末，之后将混合溶液冷却至室温，并超声震荡10~15min，使二氧化硅粉末在混合溶液中充分分散，得到乳白色的浆液，即为二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液。
[0009]所述二氧化硅粉的平均粒径为1.5 μ m。
[0010]本发明采用浸涂和浸溃技术，将二氧化硅粉和聚醚醚酮高聚物和适量磷系阻燃剂填充到多晶莫来石纤维中，制成一种无机-有机复合材料，其将兼有二氧化硅、聚醚醚酮和多晶莫来石纤维材料的优异性能，将表现出优良的保温和阻燃性能。
[0011]根据上述的本发明，其有益效果在于:
[0012]1、本发明专利具有 简单易行、操作简便、成本低廉的优点；
[0013]2、应用本发明制备的阻燃保温复合材料阻燃保温性能优良；
[0014]3、应用本发明制备的阻燃保温复合材料具有良好的硬度和韧性。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本发明做作进一步的说明:
[0016]—种阻燃保温复合材料的制备方法，首先将IOOmmX50mmX20mm的多晶莫来石纤
维平铺在洁净的玻璃板上，然后将二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液均匀浸涂在多晶莫来石纤维上，并用玻璃棒轻轻推移上述混合溶液使陶瓷纤维被混合溶液充分浸溃，然后将被二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液浸溃处理的多晶莫来石纤维浸泡在无水乙醇溶剂中，30~60s后将其从无水乙醇溶剂取出并用干燥的滤纸去除残留的乙醇溶剂，最后将其置于烘箱中干燥，烘箱干燥温度为100~105°C，IOh后将其从烘箱中取出并自然冷却至室温，即得到该阻燃保温复合材料。
[0017]所述二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液由以下质量比例关系的化学试剂组成:N，N-二甲基乙酰胺:聚醚醚酮:三苯基磷酸酯:聚乙烯吡咯烷酮:二氧化硅粉=60:4~7:4:0.4~0.6:4~7。所述二氧化硅粉的平均粒径为1.5 μ m。
[0018]所述二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液的制备方法如下列实施例(按上述比例称取定量各试剂):[0019]实施例一
[0020]将120g的N，N-二甲基乙酰胺溶剂倒入烧杯中，并将N，N-二甲基乙酰胺溶剂加热至80~90°C，然后加入IOg的聚醚醚酮，磁力搅拌使其充分溶解；待聚醚醚酮完全溶解后再加入Sg三苯基磷酸酯，磁力搅拌使溶液充分混合，之后再将0.Sg的聚乙烯吡咯烷酮加入到上述混合溶液中，磁力搅拌使聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解，自聚醚醚酮加入开始到聚乙烯吡咯烷酮加入并完全溶解的整个过程中，混合溶液的温度保持在80~90°C之间；待聚乙烯吡咯烷酮粉末完全溶解后再向混合溶液中加入Sg 二氧化硅粉末，之后将混合溶液冷却至室温，并超声震荡lOmin，使二氧化硅粉末在混合溶液中充分分散，得到乳白色的浆液，即为二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液。
[0021]实施例二
[0022]将120g的N，N-二甲基乙酰胺溶剂倒入烧杯中，并将N，N-二甲基乙酰胺溶剂加热至80~90°C，然后加入12g的聚醚醚酮，磁力搅拌使其充分溶解；待聚醚醚酮完全溶解后再加入Sg三苯基磷酸酯，磁力搅拌使溶液充分混合，之后再将0.Sg的聚乙烯吡咯烷酮加入到上述混合溶液中，磁力搅拌使聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解，自聚醚醚酮加入开始到聚乙烯吡咯烷酮加入并完全溶解的整个过程中，混合溶液的温度保持在80~90°C之间；待聚乙烯吡咯烷酮粉末完全溶解后再向混合溶液中加入IOg 二氧化硅粉末，之后将混合溶液冷却至室温，并超声震荡lOmin，使二氧化硅粉末在混合溶液中充分分散，得到乳白色的浆液，即为二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液。
[0023]实施例三
[0024]将120g的N，N-二甲基乙酰胺溶剂倒入烧杯中，并将N，N-二甲基乙酰胺溶剂加热至80~90°C，然后加入14g的聚醚醚酮，磁力搅拌使其充分溶解；待聚醚醚酮完全溶解后再加入6g三苯基磷酸酯，磁力搅拌使溶液充分混合，之后再将1.0g的聚乙烯吡咯烷酮加入到上述混合溶液中，磁力搅拌使聚乙烯吡咯烷`酮粉末溶解，自聚醚醚酮加入开始到聚乙烯吡咯烷酮加入并完全溶解的整个过程中，混合溶液的温度保持在80~90°C之间；待聚乙烯吡咯烷酮粉末完全溶解后再向混合溶液中加入IOg 二氧化硅粉末，之后将混合溶液冷却至室温，并超声震荡15min，使二氧化硅粉末在混合溶液中充分分散，得到乳白色的浆液，即为二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液。
[0025]实施例4
[0026]将120g的N，N-二甲基乙酰胺溶剂倒入烧杯中，并将N，N-二甲基乙酰胺溶剂加热至80~90°C，然后加入14g的聚醚醚酮，磁力搅拌使其充分溶解；待聚醚醚酮完全溶解后再加入Sg三苯基磷酸酯，磁力搅拌使溶液充分混合，之后再将1.2g的聚乙烯吡咯烷酮加入到上述混合溶液中，磁力搅拌使聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解，自聚醚醚酮加入开始到聚乙烯吡咯烷酮加入并完全溶解的整个过程中，混合溶液的温度保持在80~90°C之间；待聚乙烯吡咯烷酮粉末完全溶解后再向混合溶液中加入13g 二氧化硅粉末，之后将混合溶液冷却至室温，并超声震荡15min，使二氧化硅粉末在混合溶液中充分分散，得到乳白色的浆液，即为二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液。
[0027]虽然本发明参照上述的具体地实施例来描述，但是本【技术领域】中的普通技术人员完全能够很清楚的认识到以上的实施例仅是用于说明本发明，其中可作各种变化和修改而在广义上并没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变化 都将落入本发明要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种阻燃保温复合材料的制备方法，其特征在于: 首先将多晶莫来石纤维平铺在洁净的玻璃板上，然后将二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液均匀浸涂在多晶莫来石纤维上，并用玻璃棒轻轻推移所述混合溶液使陶瓷纤维被混合溶液充分浸溃，然后将被二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液浸溃处理的多晶莫来石纤维浸泡在无水乙醇溶剂中，30~60s后将其从无水乙醇溶剂取出并用干燥的滤纸去除残留的乙醇溶剂，最后将其置于烘箱中干燥，烘箱干燥温度为100~105°C，IOh后将其从烘箱中取出并自然冷却至室温，即得到该阻燃保温复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃保温复合材料的制备方法，其特征在于所述二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液由以下质量比例关系的化学试剂组成:N，N-二甲基乙酰胺:聚醚醚酮:三苯基磷酸酯:聚乙烯吡咯烷酮:二氧化硅粉=60: 4~7: 4: 0.4 ~0.6: 4 ~7。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃保温复合材料的制备方法，其特征在于所述二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液的制备方法为:首先按上述比例称取定量各试剂，然后将定量N，N-二甲基乙酰胺溶剂倒入烧杯中，并将N，N-二甲基乙酰胺溶剂加热至80~90°C，然后加入聚醚醚酮，磁力搅拌使其充分溶解:待聚醚醚酮完全溶解后再加入三苯基磷酸酯，磁力搅拌使溶液充分混合，之后再将聚乙烯吡咯烷酮加入到上述混合溶液中，磁力搅拌使聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解，自聚醚醚酮加入开始到聚乙烯吡咯烷酮加入并完全溶解的整个过程中，混合溶液的温度保持在80~90°C之间；待聚乙烯吡咯烷酮粉末完全溶解后再向混合溶液中加入二氧化硅粉末，之后将混合溶液冷却至室温，并超声震荡10~15min，使二氧化硅粉末在混合溶液中充分分散，得到乳白色的浆液，即为二氧化硅-聚醚醚酮-三苯基磷酸酯混合溶液。
4.根据权利要求2或3 所述的一种阻燃保温复合材料的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅粉的平均粒径为1.5 μ m。
【文档编号】C04B26/12GK103496886SQ201310353820
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】霍东辉, 霍静波, 韩志宏 申请人:秦皇岛路桥建设开发有限公司