一种新型耐高温建筑复合材料及制备方法与流程

文档序号:14994555发布日期:2018-07-24 08:00阅读:158来源:国知局

本发明属于高温耐火材料制造技术领域,具体地,涉及一种新型耐高温建筑复合材料及制备方法。



背景技术:

随着建筑节能的推行和发展,保温隔热建筑材料越来越受到人们的重视。而目前使用的建筑材料在各种性能上均不够理想,尤其是在保温等方面不能满足人们的需要。目前最常用的外墙建筑保温材料为聚苯乙烯塑料泡沫板,其主要材料为聚苯乙烯树脂,由于其具有较高的透明度,刚性好,耐化学腐蚀性好,因此一直受到人们的亲睐,但是,其存在着耐高温效果差的缺陷。

因此,需要研发一种更加耐高温的建筑复合材料及其制备方法。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种新型耐高温建筑复合材料及制备方法。

根据本发明的一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨22-46份、硅石粉18-35份、无机纤维5-15份、氧化铬绿3-8份、无水活性石灰石细粉6-12份、二硼化钒4-10份、活性氧化镁3-5份、鳞片石墨3-9份、胶黏剂0.1-4份。

优选地,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨22-43份、硅石粉19-35份、无机纤维5-11份、氧化铬绿3-4份、无水活性石灰石细粉8-12份、二硼化钒4-7份、活性氧化镁3-4份、鳞片石墨3-6份、胶黏剂0.1-3份。

优选地,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨33份、硅石粉25份、无机纤维7份、氧化铬绿3份、无水活性石灰石细粉11份、二硼化钒5份、活性氧化镁3份、鳞片石墨5份、胶黏剂2份。

优选地,所述氧化石墨的改性方法如下:

(1)氧化石墨:在酸性条件下采用hummers方法制得氧化石墨;

(2)氧化石墨的改性:将(1)中获得的氧化石墨和正丙醇锆在有机溶剂中加热,进行锆化反应,反应产物冷却后洗涤、干燥,得到改性的氧化石墨,即可。

优选地,所述有机溶剂为无水甲苯。

优选地,所述胶黏剂包括如下重量份数的组分:丙醇2-5份、乙二醇3-5份、聚乙烯醇8-10份、水60-70份。

优选地,所述无机纤维为玻璃纤维、石英玻璃纤维或硼纤维。

本发明的另一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照重量份数称量改性氧化石墨、硅石粉、无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂,备用;

(2)将(1)中各原料置于混合机中进行混合搅拌,得混合物;

(3)将混合物用球磨机进行球磨;

(4)将球磨后的混合物放在热压炉中进行高温压合。

优选地,所述步骤(4)高温压合的具体操作为:升温速率为45-50℃/min,热压炉内温度升高到620-780℃,在该温度下保温25-30min,保温后将升温速率改为20-35℃/min,继续升高热压炉内温度到1560-1600℃,烧结的时间为2-3.5h,烧结完成后进行冷却,即可。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

1、本发明提供的一种新型耐高温建筑复合材料,该复合材料以改性氧化石

墨和硅石粉为主料,辅以无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂等,其中氧化石墨好经过改性后阻燃性大大提高,再与上述其他各成分相结合,从而制备出耐高温的建筑复合材料,最高耐热温度达1600℃。

2、本发明提供的一种新型耐高温建筑复合材料,该复合材料配方中添加的活性氧化镁具有多孔结构,高比表面积,具备优良的热稳定性等特性,将其用于制备金属陶瓷复合材料,提高了复合材料的耐高温性。

3、本发明提供的一种新型耐高温建筑复合材料,该复合材料配方中添加的硅石粉具有耐高温、高强度、抗冲击性优异等特点,可提高复合材料的强度,耐高温性。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供的一种新型耐高温建筑复合材料,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨46份、硅石粉18份、无机纤维15份、氧化铬绿3份、无水活性石灰石细粉12份、二硼化钒4份、活性氧化镁5份、鳞片石墨3份、胶黏剂4份。

作为优选方案,所述氧化石墨的改性方法如下:

(1)氧化石墨:在酸性条件下采用hummers方法制得氧化石墨;

(2)氧化石墨的改性:将(1)中获得的氧化石墨和正丙醇锆在有机溶剂中加热,进行锆化反应,反应产物冷却后洗涤、干燥,得到改性的氧化石墨,即可。

作为优选方案,所述有机溶剂为无水甲苯。

作为优选方案,所述胶黏剂包括如下重量份数的组分:丙醇5份、乙二醇3份、聚乙烯醇10份、水60份。

作为优选方案,所述无机纤维为硼纤维。

本发明的另一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照重量份数称量改性氧化石墨、硅石粉、无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂,备用;

(2)将(1)中各原料置于混合机中进行混合搅拌,得混合物;

(3)将混合物用球磨机进行球磨;

(4)将球磨后的混合物放在热压炉中进行高温压合。

作为优选方案,所述步骤(4)高温压合的具体操作为:升温速率为50℃/min,热压炉内温度升高到620℃,在该温度下保温30min,保温后将升温速率改为20℃/min,继续升高热压炉内温度到1600℃,烧结的时间为2h,烧结完成后进行冷却,即可。

实施例2

本实施例提供的一种新型耐高温建筑复合材料,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨22份、硅石粉35份、无机纤维5份、氧化铬绿8份、无水活性石灰石细粉6份、二硼化钒10份、活性氧化镁3份、鳞片石墨9份、胶黏剂0.1份。

作为优选方案,所述氧化石墨的改性方法如下:

(1)氧化石墨:在酸性条件下采用hummers方法制得氧化石墨;

(2)氧化石墨的改性:将(1)中获得的氧化石墨和正丙醇锆在有机溶剂中加热,进行锆化反应,反应产物冷却后洗涤、干燥,得到改性的氧化石墨,即可。

作为优选方案,所述有机溶剂为无水甲苯。

作为优选方案,所述胶黏剂包括如下重量份数的组分:丙醇2份、乙二醇5份、聚乙烯醇8份、水70份。

作为优选方案,所述无机纤维为玻璃纤维。

本发明的另一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照重量份数称量改性氧化石墨、硅石粉、无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂,备用;

(2)将(1)中各原料置于混合机中进行混合搅拌,得混合物;

(3)将混合物用球磨机进行球磨;

(4)将球磨后的混合物放在热压炉中进行高温压合。

作为优选方案,所述步骤(4)高温压合的具体操作为:升温速率为45℃/min,热压炉内温度升高到780℃,在该温度下保温25min,保温后将升温速率改为35℃/min,继续升高热压炉内温度到1560℃,烧结的时间为3.5h,烧结完成后进行冷却,即可。

实施例3

本实施例提供的一种新型耐高温建筑复合材料,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨43份、硅石粉19份、无机纤维11份、氧化铬绿3份、无水活性石灰石细粉12份、二硼化钒4份、活性氧化镁4份、鳞片石墨3份、胶黏剂3份。

作为优选方案,所述氧化石墨的改性方法如下:

(1)氧化石墨:在酸性条件下采用hummers方法制得氧化石墨;

(2)氧化石墨的改性:将(1)中获得的氧化石墨和正丙醇锆在有机溶剂中加热,进行锆化反应,反应产物冷却后洗涤、干燥,得到改性的氧化石墨,即可。

作为优选方案,所述有机溶剂为无水甲苯。

作为优选方案,所述胶黏剂包括如下重量份数的组分:丙醇2份、乙二醇5份、聚乙烯醇8份、水70份。

作为优选方案,所述无机纤维为硼纤维。

本发明的另一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照重量份数称量改性氧化石墨、硅石粉、无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂,备用;

(2)将(1)中各原料置于混合机中进行混合搅拌,得混合物;

(3)将混合物用球磨机进行球磨;

(4)将球磨后的混合物放在热压炉中进行高温压合。

作为优选方案,所述步骤(4)高温压合的具体操作为:升温速率为47℃/min,热压炉内温度升高到650℃,在该温度下保温27min,保温后将升温速率改为24℃/min,继续升高热压炉内温度到1580℃,烧结的时间为2.5h,烧结完成后进行冷却,即可。

实施例4

本实施例提供的一种新型耐高温建筑复合材料,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨22份、硅石粉35份、无机纤维5份、氧化铬绿4份、无水活性石灰石细粉8份、二硼化钒7份、活性氧化镁3份、鳞片石墨6份、胶黏剂0.1份。

作为优选方案,所述氧化石墨的改性方法如下:

(1)氧化石墨:在酸性条件下采用hummers方法制得氧化石墨;

(2)氧化石墨的改性:将(1)中获得的氧化石墨和正丙醇锆在有机溶剂中加热,进行锆化反应,反应产物冷却后洗涤、干燥,得到改性的氧化石墨,即可。

作为优选方案,所述有机溶剂为无水甲苯。

作为优选方案,所述胶黏剂包括如下重量份数的组分:丙醇3份、乙二醇4份、聚乙烯醇9份、水63份。

作为优选方案,所述无机纤维为石英玻璃纤维。

本发明的另一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照重量份数称量改性氧化石墨、硅石粉、无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂,备用;

(2)将(1)中各原料置于混合机中进行混合搅拌,得混合物;

(3)将混合物用球磨机进行球磨;

(4)将球磨后的混合物放在热压炉中进行高温压合。

作为优选方案,所述步骤(4)高温压合的具体操作为:升温速率为47℃/min,热压炉内温度升高到640℃,在该温度下保温28min,保温后将升温速率改为27℃/min,继续升高热压炉内温度到1590℃,烧结的时间为2.3h,烧结完成后进行冷却,即可。

实施例5

本实施例提供的一种新型耐高温建筑复合材料,所述新型耐高温建筑复合材料包括如下重量份数的组分:改性氧化石墨33份、硅石粉25份、无机纤维7份、氧化铬绿3份、无水活性石灰石细粉11份、二硼化钒5份、活性氧化镁3份、鳞片石墨5份、胶黏剂2份。

作为优选方案,所述氧化石墨的改性方法如下:

(1)氧化石墨:在酸性条件下采用hummers方法制得氧化石墨;

(2)氧化石墨的改性:将(1)中获得的氧化石墨和正丙醇锆在有机溶剂中加热,进行锆化反应,反应产物冷却后洗涤、干燥,得到改性的氧化石墨,即可。

作为优选方案,所述有机溶剂为无水甲苯。

作为优选方案,所述胶黏剂包括如下重量份数的组分:丙醇5份、乙二醇5份、聚乙烯醇10份、水70份。

作为优选方案,所述无机纤维为玻璃纤维。

本发明的另一个方面提供一种新型耐高温建筑复合材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照重量份数称量改性氧化石墨、硅石粉、无机纤维、氧化铬绿、无水活性石灰石细粉、二硼化钒、活性氧化镁、鳞片石墨、胶黏剂,备用;

(2)将(1)中各原料置于混合机中进行混合搅拌,得混合物;

(3)将混合物用球磨机进行球磨;

(4)将球磨后的混合物放在热压炉中进行高温压合。

作为优选方案,所述步骤(4)高温压合的具体操作为:升温速率为50℃/min,热压炉内温度升高到780℃,在该温度下保温30min,保温后将升温速率改为35℃/min,继续升高热压炉内温度到1600℃,烧结的时间为3.5h,烧结完成后进行冷却,即可。

性能测试:

本实施例1-5制备的新型耐高温建筑复合材料最高耐热温度分别为1500℃、1460℃、1520℃、1550℃、1620℃,而普通的复合材料最高耐热温度仅为1100℃。由此可见,本发明的新型耐高温建筑复合材料具有突出的耐高温性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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