本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种阻燃保温复合夹层板。
背景技术：
高分子泡沫材料具有质轻、比强度高、耐化学腐蚀、保温隔热、吸音降噪、减震、柔软、绝缘、易加工以及性价比高的优点。目前，最主要的高分子泡沫材料有可发性聚苯乙烯泡沫、挤出聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫以及聚氯乙烯泡沫等。可发性聚苯乙烯泡沫是一种由硬质闭孔的泡沫颗粒粘结在一起形成的泡沫材料，具有密度小、耐水性、吸音隔热以及价格便宜等优点，是我国用量最大的泡沫品种，目前已广泛应用于建筑墙体、屋面保温、制冷、车辆、船舶的保温隔热等领域。但是聚苯乙烯泡沫作为有机高分子材料具有潜在的火灾危险性，其阻燃改性极其重要。但是目前的聚苯乙烯泡沫材料其阻燃性能往往不是很理想，用其制成的复合板材具有阻燃性能欠佳的缺陷，限制了其在一些特殊领域的应用。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃保温复合夹层板，其保温隔热性能好，防火阻燃性能优异。
本发明提出的一种阻燃保温复合夹层板，包括两个面层和位于两个面层之间的夹心层；所述面层为玻璃纤维板，厚度为5-25mm，所述夹心层为改性聚苯乙烯泡沫板，厚度为70mm-120mm；
其中，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯10-35份、聚碳酸酯10-25份、聚丙烯酰胺5-20份、天然橡胶3-15份、环氧氯丙烷1-3份、海泡石1-3份、改性蒙脱土5-15份、二氧化硅气凝胶2-10份、碳纳米管2-5份、纳米碳酸钙3-12份、硼砂1-2份、磷酸三辛酯1-5份、改性氢氧化镁3-15份、硅酸盐纤维3-10份、苯乙烯接枝马来酸酐0.5-2.5份、轻烧氧化镁20-35份、氯化镁3-5份、棉花秸秆3-15份。
优选地，所述可发性聚苯乙烯的平均粒径为0.5-3mm，容重为13-16kg/L，憎水率＞95％。
优选地，所述改性蒙脱土为乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性蒙脱土。
优选地，所述纳米碳酸钙为平均粒径为20-50nm的纳米碳酸钙、平均粒径为80-120nm的纳米碳酸钙按重量比为3-10：2-8的混合物。
优选地，所述改性氢氧化镁按照以下工艺进行制备：将羟基乙叉二膦酸加入氯仿中，搅拌均匀后加入三乙胺和甲基丙烯酰氯，升温至70-80℃搅拌反应5-6h，反应结束后得到物料A；将氢氧化镁加入乙醇中，搅拌均匀后加入乙烯基三乙氧基硅烷，升温至55-65℃后搅拌反应30-50min，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B加入水中，搅拌均匀后升温至55-65℃，然后加入物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯，搅拌均匀后加入过氧化苯甲酰，在55-65℃下搅拌反应2.5-3h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化镁。
优选地，在改性氢氧化镁的制备过程中，羟基乙叉二膦酸、甲基丙烯酰氯的重量比为20-35：3-10；氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为5-15：1-3；物料B、物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯的重量比为10-25：3-10：1-5：5-12。
优选地，所述轻烧氧化镁由菱镁矿石经800-850℃煅烧后研磨而成。
优选地，所述轻烧氧化镁的成分中，氧化镁的含量为83-85.5wt％、氧化钙的含量为0.5-0.85wt％、二氧化硅的含量为1-2.5wt％。
优选地，所述硅酸盐纤维的硬度为2-2.5，容重为1200-1500kg/m3。
优选地，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯25份、聚碳酸酯20份、聚丙烯酰胺12份、天然橡胶10份、环氧氯丙烷2.2份、海泡石2.3份、改性蒙脱土10份、二氧化硅气凝胶7份、碳纳米管3.6份、纳米碳酸钙8份、硼砂1.5份、磷酸三辛酯3份、改性氢氧化镁11份、硅酸盐纤维7份、苯乙烯接枝马来酸酐1.5份、轻烧氧化镁28份、氯化镁4份、棉花秸秆10份。
本发明所述阻燃保温复合夹层板，以改性聚苯乙烯泡沫板作为夹心层，赋予复合夹层板优异的保温隔热性能；在改性聚苯乙烯泡沫板的原料中，以可发性聚苯乙烯为主料，同时加入了聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酰胺和天然橡胶进行改性，并优化了聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酰胺、天然橡胶与体系中可发性聚苯乙烯的含量，使五者实现了最佳的相容性，受到外力作用时能产生均匀连续的相界面，在体系中能产生纹银和剪切带，提高了夹层板的热稳定性和强度，同时改善了聚苯乙烯泡沫板的冲击强度低的缺陷；所述改性蒙脱土为乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性蒙脱土，其加入体系中，以单个片层的形式均匀分散在了基体中，与海泡石、二氧化硅气凝胶、碳纳米管、纳米碳酸钙配合后，赋予泡沫板优异的耐热性、阻燃性和冲击韧性；轻烧氧化镁、氯化镁按本发明中的比例加入体系中，在苯乙烯接枝马来酸酐作为相容剂的条件下，在体系中分散均匀，当板材遇火燃烧时能够迅速分解同时吸收大量的热量，释放出水分，在基体的表面形成了一层氧化镁从而阻碍了熔滴的形成，同时加入了磷酸三辛酯和改性氢氧化镁与其配合，显著提高了板材的阻燃保温性能，同时加入了硅酸盐纤维和棉花秸秆，防止了因轻烧氧化镁、氯化镁的加入引起的强度的降低；优选方式改性氢氧化镁的制备过程中，以羟基乙叉二膦酸、甲基丙烯酰氯为原料，控制反应的过程，使羟基乙叉二膦酸羟基与甲基丙烯酰氯中的氯发生了反应，得到了物料A；将氢氧化镁利用乙烯基三乙氧基硅烷改性，得到了物料B，之后以物料B、物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯为原料，控制了反应的条件，使四者发生了聚合反应，得到了含磷、硅、硫脲的改性氢氧化镁，将其加入体系中，与体系中的海泡石、改性蒙脱土、二氧化硅气凝胶、碳纳米管、磷酸三辛酯、硅酸盐纤维、轻烧氧化镁和氯化镁具有协同作用，显著提高了板材的阻燃性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种阻燃保温复合夹层板，包括两个面层和位于两个面层之间的夹心层；所述面层为玻璃纤维板，厚度为25mm，所述夹心层为改性聚苯乙烯泡沫板，厚度为70mmmm；
其中，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯35份、聚碳酸酯10份、聚丙烯酰胺20份、天然橡胶3份、环氧氯丙烷3份、海泡石1份、改性蒙脱土15份、二氧化硅气凝胶2份、碳纳米管5份、纳米碳酸钙3份、硼砂2份、磷酸三辛酯1份、改性氢氧化镁15份、硅酸盐纤维3份、苯乙烯接枝马来酸酐2.5份、轻烧氧化镁20份、氯化镁5份、棉花秸秆3份。
实施例2
本发明提出的一种阻燃保温复合夹层板，包括两个面层和位于两个面层之间的夹心层；所述面层为玻璃纤维板，厚度为5mm，所述夹心层为改性聚苯乙烯泡沫板，厚度为120mm；
其中，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯10份、聚碳酸酯25份、聚丙烯酰胺5份、天然橡胶15份、环氧氯丙烷1份、海泡石3份、改性蒙脱土5份、二氧化硅气凝胶10份、碳纳米管2份、纳米碳酸钙12份、硼砂1份、磷酸三辛酯5份、改性氢氧化镁3份、硅酸盐纤维10份、苯乙烯接枝马来酸酐0.5份、轻烧氧化镁35份、氯化镁3份、棉花秸秆15份。
实施例3
本发明提出的一种阻燃保温复合夹层板，包括两个面层和位于两个面层之间的夹心层；所述面层为玻璃纤维板，厚度为10mm，所述夹心层为改性聚苯乙烯泡沫板，厚度为110mm；
其中，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯30份、聚碳酸酯16份、聚丙烯酰胺17份、天然橡胶9份、环氧氯丙烷2.7份、海泡石2.1份、改性蒙脱土12份、二氧化硅气凝胶4.8份、碳纳米管4.3份、纳米碳酸钙6份、硼砂1.8份、磷酸三辛酯2.8份、改性氢氧化镁12份、硅酸盐纤维6份、苯乙烯接枝马来酸酐2.1份、轻烧氧化镁26份、氯化镁4.2份、棉花秸秆7份；
其中，所述可发性聚苯乙烯的平均粒径为0.5mm，容重为16kg/L，憎水率为95.5％；
所述纳米碳酸钙为平均粒径为20nm的纳米碳酸钙、平均粒径为120nm的纳米碳酸钙按重量比为3：8的混合物；
所述改性氢氧化镁按照以下工艺进行制备：将羟基乙叉二膦酸加入氯仿中，搅拌均匀后加入三乙胺和甲基丙烯酰氯，其中，羟基乙叉二膦酸、甲基丙烯酰氯的重量比为20：10，升温至70℃搅拌反应6h，反应结束后得到物料A；将氢氧化镁加入乙醇中，搅拌均匀后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为5：3，升温至55℃后搅拌反应50min，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B加入水中，搅拌均匀后升温至55℃，然后加入物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯，其中，物料B、物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯的重量比为25：3：5：5，搅拌均匀后加入过氧化苯甲酰，在65℃下搅拌反应2.5h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化镁；
所述轻烧氧化镁由菱镁矿石经800℃煅烧后研磨而成；
所述轻烧氧化镁的成分中，氧化镁的含量为85.5wt％、氧化钙的含量为0.5wt％、二氧化硅的含量为2.5wt％；
所述硅酸盐纤维的硬度为2，容重为1500kg/m3。
实施例4
本发明提出的一种阻燃保温复合夹层板，包括两个面层和位于两个面层之间的夹心层；所述面层为玻璃纤维板，厚度为22mm，所述夹心层为改性聚苯乙烯泡沫板，厚度为85mm；
其中，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯18份、聚碳酸酯21份、聚丙烯酰胺11份、天然橡胶13份、环氧氯丙烷1.6份、海泡石1.4份、改性蒙脱土8.3份、二氧化硅气凝胶8.6份、碳纳米管3份、纳米碳酸钙11份、硼砂1.2份、磷酸三辛酯4.3份、改性氢氧化镁8.5份、硅酸盐纤维9份、苯乙烯接枝马来酸酐1份、轻烧氧化镁32份、氯化镁3.6份、棉花秸秆12份；
其中，所述可发性聚苯乙烯的平均粒径为3mm，容重为13kg/L，憎水率为96％；
所述纳米碳酸钙为平均粒径为50nm的纳米碳酸钙、平均粒径为80nm的纳米碳酸钙按重量比为10：2的混合物；
所述改性氢氧化镁按照以下工艺进行制备：将羟基乙叉二膦酸加入氯仿中，搅拌均匀后加入三乙胺和甲基丙烯酰氯，其中，羟基乙叉二膦酸、甲基丙烯酰氯的重量比为35：3，升温至80℃搅拌反应5h，反应结束后得到物料A；将氢氧化镁加入乙醇中，搅拌均匀后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为15：1，升温至65℃后搅拌反应30min，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B加入水中，搅拌均匀后升温至65℃，然后加入物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯，其中，物料B、物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯的重量比为10：10：1：12，搅拌均匀后加入过氧化苯甲酰，在55℃下搅拌反应3h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化镁；
所述轻烧氧化镁由菱镁矿石经850℃煅烧后研磨而成；
所述轻烧氧化镁的成分中，氧化镁的含量为83wt％、氧化钙的含量为0.85wt％、二氧化硅的含量为1wt％；
所述硅酸盐纤维的硬度为2.5，容重为1200kg/m3。
实施例5
本发明提出的一种阻燃保温复合夹层板，包括两个面层和位于两个面层之间的夹心层；所述面层为玻璃纤维板，厚度为20mm，所述夹心层为改性聚苯乙烯泡沫板，厚度为100mm；
其中，所述改性聚苯乙烯泡沫板的原料按重量份包括：可发性聚苯乙烯100份、聚氨酯25份、聚碳酸酯20份、聚丙烯酰胺12份、天然橡胶10份、环氧氯丙烷2.2份、海泡石2.3份、改性蒙脱土10份、二氧化硅气凝胶7份、碳纳米管3.6份、纳米碳酸钙8份、硼砂1.5份、磷酸三辛酯3份、改性氢氧化镁11份、硅酸盐纤维7份、苯乙烯接枝马来酸酐1.5份、轻烧氧化镁28份、氯化镁4份、棉花秸秆10份；
其中，所述可发性聚苯乙烯的平均粒径为2mm，容重为15kg/L，憎水率为95.6％；
所述改性蒙脱土为乙烯苄基二甲基十八烷基氯化铵改性蒙脱土；
所述纳米碳酸钙为平均粒径为30nm的纳米碳酸钙、平均粒径为100nm的纳米碳酸钙按重量比为7：5的混合物；
所述改性氢氧化镁按照以下工艺进行制备：将羟基乙叉二膦酸加入氯仿中，搅拌均匀后加入三乙胺和甲基丙烯酰氯，其中，羟基乙叉二膦酸、甲基丙烯酰氯的重量比为30：7，升温至75℃搅拌反应5.6h，反应结束后得到物料A；将氢氧化镁加入乙醇中，搅拌均匀后加入乙烯基三乙氧基硅烷，其中，氢氧化镁、乙烯基三乙氧基硅烷的重量比为11：2，升温至60℃后搅拌反应40min，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到物料B；将物料B加入水中，搅拌均匀后升温至60℃，然后加入物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯，其中，物料B、物料A、烯丙基硫脲、烯丙基磷酸二甲酯的重量比为21：6：3：7，搅拌均匀后加入过氧化苯甲酰，在60℃下搅拌反应2.8h，反应结束后经过滤、洗涤、干燥得到所述改性氢氧化镁；
所述轻烧氧化镁由菱镁矿石经825℃煅烧后研磨而成；
所述轻烧氧化镁的成分中，氧化镁的含量为85wt％、氧化钙的含量为0.7wt％、二氧化硅的含量为1.8wt％；
所述硅酸盐纤维的硬度为2.2，容重为1300kg/m3。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。