一种隔热墙板材料及其制造方法与流程

文档序号:17132653发布日期:2019-03-16 01:35阅读:98来源:国知局
本发明涉及一种墙板材料,特别是涉及一种隔热墙板材料及其制造方法。
背景技术
:墙板是一种建材,是由墙和楼板组成承重体系的房屋结构。墙板结构的承重墙可用砖、砌块、预制或现浇混凝土做成,按所用材料和建造方法的不同可分为混合结构、装配式大板结构、现浇式墙板结构三类。新兴的复合墙板是一种工业化生产的新一代高性能建筑内隔板,由多种建筑材料复合而成,代替了传统的砖瓦。复合墙板一般包括细骨料、芯材,芯材一般采用聚苯乙烯以期达到较好的保温隔热隔音效果。申请号为cn201710457424.4的中国专利提供了一种可应用于木塑室内门、踢脚线、整体橱柜、衣柜、外墙挂板、天花吊顶、装饰墙板、户外地板、护栏立柱、塑钢凉亭、园林护栏、阳台护栏、围圃栅栏、休闲长椅、树池、花架、花箱空调架、空调护罩、百叶窗、路面标示牌、运输托盘等的户外用聚苯乙烯复合材料及其制备方法,按重量份数计算,由1000-2000份的回收泡沫塑料聚苯乙烯、50-300份的木粉、20-100份的界面改性剂、1-30份发泡剂、5-50份的成核剂、50-200份的白油、100-1000份抗冲改性剂和3-20份的抗氧剂组成。该聚苯乙烯复合材料存在的问题是:与普通的聚苯乙烯一样对红外线辐射起不到阻隔或反射作用,所以隔热效果不佳,且其韧性、硬度、耐老化性能均不甚理想。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种隔热墙板材料,其具有较好的隔热性能、韧性、硬度和耐老化性能。为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种隔热墙板材料,由以下重量份数的组分组成:聚苯乙烯100份,稳定剂1-2份,阻燃剂7-10份,发泡剂2-3份,防霉剂0.3-0.6份,润滑剂0.5-1份,硅铝镱复合氧化物11-15份,复合偶联剂0.5-0.9份。进一步地,本发明所述稳定剂为硬脂酸钡。进一步地,本发明所述阻燃剂为氢氧化镁。进一步地,本发明所述发泡剂为戊烷。进一步地,本发明所述防霉剂为8-羟基喹啉铜。进一步地,本发明所述润滑剂为pe蜡。进一步地,本发明所述硅铝镱复合氧化物的制备步骤为:将重量比为1:30:0.1的正硅酸乙酯、无水乙醇、聚乙二醇搅拌至混合均匀得到a溶液,将硝酸铝加入20倍重量的无水乙醇中搅拌至混合均匀得到b溶液,将硝酸镱加入20倍重量的无水乙醇中搅拌至混合均匀得到c溶液,以40:40:1的重量比将a溶液、b溶液、c溶液混合,搅拌5小时形成溶胶后陈化5小时得到湿凝胶,将湿凝胶140℃下干燥15小时得到干凝胶,将干凝胶放入马弗炉中600℃下煅烧2.5小时,冷却至室温后取出,研磨后得到硅铝镱复合氧化物。进一步地,本发明所述复合偶联剂的制备步骤为:将硅烷kh550加入10倍重量的无水乙醇中,45℃下搅拌1小时得到d溶液,将等重量的硬脂酸、异丙醇铝混合,135℃、0.098mpa真空度下反应3小时得到反应物,将反应物加入10倍重量的无水乙醇中,45℃下搅拌1小时得到e溶液,将等重量的d溶液和e溶液混合,55℃下搅拌2小时得到产物,将产物过滤后烘干得到复合偶联剂。本发明要解决的另一技术问题是提供上述隔热墙板材料的制造方法。为解决上述技术问题,技术方案是:一种隔热墙板材料的制造方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取各组分,将复合偶联剂加入9倍重量的无水乙醇中,搅拌至混合均匀得到偶联剂溶液,将阻燃剂、硅铝镱复合氧化物加入偶联剂溶液中,搅拌3小时后取出烘干得到混合物;(2)将步骤(1)得到的混合物以及其余组分加入搅拌机中,搅拌1小时后得到混合料;(3)将步骤(2)得到的混合料加入挤出机中,190-230℃、500-600rpm螺杆转速下挤出得到挤出料,将挤出料造粒后干燥得到隔热墙板材料。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:1)聚苯乙烯本身的导热率低,但是其韧性、耐热性较差,对红外线辐射起不到阻隔或反射作用,实际隔热效果欠佳,本发明采用溶胶凝胶法制备出由二氧化硅、氧化铝、氧化镱复合而成的硅铝镱复合氧化物,其中二氧化硅能增强聚苯乙烯材料的韧性和耐热性,氧化铝的硬度和耐热性俱佳,还具有较好的反射红外辐射性能,因而能有效提高聚苯乙烯材料的硬度、耐热性和隔热效果,氧化镱能激发氧化铝大幅提高其红外辐射反射率,从而进一步提高聚苯乙烯材料的隔热效果。2)本发明使用的阻燃剂、硅铝镱复合氧化物与聚苯乙烯之间的相容性不佳,影响了结合强度和实际效果的发挥,本发明制备出由硅烷和铝酸酯复合而成的复合偶联剂,其能大幅提高阻燃剂、硅铝镱复合氧化物与聚苯乙烯的相容性和结合强度,从而进一步提高隔热墙板材料的隔热性能、韧性、硬度,还能有效提高隔热墙板材料的耐老化性能;此外,相对于普通硅烷偶联剂而言,本发明使用的复合偶联剂中还包括铝酸酯,对硅铝镱复合氧化物的偶联改性效果更好。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。实施例1隔热墙板材料,由以下重量份数的组分组成:聚苯乙烯100份,硬脂酸钡1.5份,氢氧化镁9份,戊烷2.5份,8-羟基喹啉铜0.5份,pe蜡0.5份,硅铝镱复合氧化物14份,复合偶联剂0.8份。该隔热墙板材料的制造方法包括以下步骤:(1)将重量比为1:30:0.1的正硅酸乙酯、无水乙醇、聚乙二醇搅拌至混合均匀得到a溶液,将硝酸铝加入20倍重量的无水乙醇中搅拌至混合均匀得到b溶液,将硝酸镱加入20倍重量的无水乙醇中搅拌至混合均匀得到c溶液,以40:40:1的重量比将a溶液、b溶液、c溶液混合,搅拌5小时形成溶胶后陈化5小时得到湿凝胶,将湿凝胶140℃下干燥15小时得到干凝胶,将干凝胶放入马弗炉中600℃下煅烧2.5小时,冷却至室温后取出,研磨后得到硅铝镱复合氧化物;(2)将硅烷kh550加入10倍重量的无水乙醇中,45℃下搅拌1小时得到d溶液,将等重量的硬脂酸、异丙醇铝混合,135℃、0.098mpa真空度下反应3小时得到反应物,将反应物加入10倍重量的无水乙醇中,45℃下搅拌1小时得到e溶液,将等重量的d溶液和e溶液混合,55℃下搅拌2小时得到产物,将产物过滤后烘干得到复合偶联剂;(3)按重量份称取各组分,将复合偶联剂加入9倍重量的无水乙醇中,搅拌至混合均匀得到偶联剂溶液,将阻燃剂、硅铝镱复合氧化物加入偶联剂溶液中,搅拌3小时后取出烘干得到混合物;(4)将步骤(3)得到的混合物以及其余组分加入搅拌机中,搅拌1小时后得到混合料;(5)将步骤(4)得到的混合料加入挤出机中,190-230℃、500-600rpm螺杆转速下挤出得到挤出料,将挤出料造粒后干燥得到隔热墙板材料。实施例2隔热墙板材料,由以下重量份数的组分组成:聚苯乙烯100份,硬脂酸钡2份,氢氧化镁7份,戊烷2.1份,8-羟基喹啉铜0.4份,pe蜡1份,硅铝镱复合氧化物11份,复合偶联剂0.9份。该隔热墙板材料的制造方法与实施例1相同。实施例3隔热墙板材料,由以下重量份数的组分组成:聚苯乙烯100份,硬脂酸钡1.8份,氢氧化镁8份,戊烷2份,8-羟基喹啉铜0.6份,pe蜡0.8份,硅铝镱复合氧化物15份,复合偶联剂0.5份。该隔热墙板材料的制造方法与实施例1相同。实施例4隔热墙板材料,由以下重量份数的组分组成:聚苯乙烯100份,硬脂酸钡1份,氢氧化镁10份,戊烷3份,8-羟基喹啉铜0.3份,pe蜡0.7份,硅铝镱复合氧化物12份,复合偶联剂0.7份。该隔热墙板材料的制造方法与实施例1相同。参比实施例1用氧化铝代替硅铝镱复合氧化物,其他组分以及制造方法与实施例1相同。参比实施例2用二氧化硅代替硅铝镱复合氧化物,其他组分以及制造方法与实施例1相同。参比实施例3用kh550代替复合偶联剂,其他组分以及制造方法与实施例1相同。对比例对比例是申请号为cn201710457424.4的中国发明的实施例1。实验例一:隔热性能测试采用平板导热仪参考gb10294-2008测试各材料的导热系数,导热系数越低表明隔热性能越好。测试结果如表1所示:表1由表1可明显看出,本发明实施例1-4的导热系数均低于对比例,表明本发明的隔热性能较好。参比实施例1-3的部分组分与实施例1不同,其中参比实施例2、3的导热系数均有不同程度的上升,说明硅铝镱复合氧化物中的氧化铝、复合偶联剂均能有效提高隔热性能;参比实施例1的导热系数与实施例1-4差不多,说明硅铝镱复合氧化物中的二氧化硅对隔热性能几乎没有影响。实验例二:韧性测试采用悬臂梁冲击实验机参考astmd256测试各材料的冲击强度,冲击强度越高表明韧性越好。测试结果如表2所示:冲击强度(j·m-1)实施例1212.8实施例2211.5实施例3212.3实施例4210.7参比实施例1183.4参比实施例2210.5参比实施例3190.6对比例178.2表2由表2可明显看出,本发明实施例1-4的冲击强度均高于对比例,表明本发明的韧性较好。参比实施例1-3的部分组分与实施例1不同,其中参比实施例1、3的冲击强度均有不同程度的下降,说明硅铝镱复合氧化物中的二氧化硅、复合偶联剂均能有效提高韧性;参比实施例2的冲击强度与实施例1-4差不多,说明硅铝镱复合氧化物中的氧化铝对韧性几乎没有影响。实验例三:硬度测试参考gb1633-90测试各材料的洛氏硬度。测试结果如表3所示:洛氏硬度(hrl)实施例188.5实施例288.2实施例387.7实施例488.0参比实施例188.3参比实施例280.4参比实施例384.8对比例78.1表3由表3可明显看出,本发明实施例1-4的洛氏硬度均高于对比例,表明本发明的硬度较好。参比实施例1-3的部分组分与实施例1不同,其中参比实施例2、3的洛氏硬度均有不同程度的下降,说明硅铝镱复合氧化物中的氧化铝、复合偶联剂均能有效提高硬度;参比实施例1的洛氏硬度与实施例1-4差不多,说明硅铝镱复合氧化物中的二氧化硅对硬度几乎没有影响。实验例四:耐老化性能测试将各材料置于紫外光加速老化箱中,设置辐照波长为340nm,光照温度为50℃,相对湿度为50%,辐照强度为0.56w/m2,辐照时间为300小时,计算出冲击强度保持率,冲击强度保持率=(测试前冲击强度-测试后冲击强度)/测试前冲击强度×100%,冲击强度保持率越高表明耐老化性能越好。测试结果如表4所示:表4由表4可明显看出,本发明实施例1-4的冲击强度保持率均高于对比例,表明本发明的耐老化性能较好。参比实施例1-3的部分组分与实施例1不同,其中参比实施例1的冲击强度保持率下降不少,说明复合偶联剂能有效提高耐老化性能;参比实施例2、3的冲击强度保持率与实施例1-4差不多,说明硅铝镱复合氧化物对耐老化性能几乎没有影响。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属
技术领域
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12
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