本发明属于隔音保温材料领域，具体涉及一种隔音保温一体功能材料及其制备方法。
背景技术：
传统的保温材料采用聚苯乙烯泡沫板、硅酸盐复合浆料、岩棉矿渣棉、玻璃棉、泡沫玻璃、聚氨酯泡沫板保温系统，这些传统的保温材料是以提高气相空隙率、降低导热系数和传导传热为主。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热降低，必须有较厚的覆层；型材类无机保温材料要拼装施工，存在接缝多、影响美观、防水性差、使用寿命短、防火性能不好、还需设防水层及外护层等缺点。目前复合硅酸盐保温涂料用于建筑内保温得到了逐步的认可和较大面积的使用，但仍存在着尚待解决的问题和自身材料结构带来的缺陷。主要表现为：(1)干燥周期长，施工受季节和气候影响大；(2)抗冲击能力弱；(3)干燥收缩大，吸湿率大，隔热效果差；(4)对墙体的粘结强度偏低，施工不当易造成大面积空鼓现象，隔音效果差。
由于外保温材料市场比较混乱、产品质量参差不齐，建筑外墙外立面的保温及装饰工程普遍存在着不同程度的开裂、渗水、隔音效果差、隔热效果差等质量问题，不仅严重破坏了建筑物的外观和节能效果，还大大降低了建筑物的寿命以及居住者的生活质量。现有的涂料隔热隔音性能不高，往往在几度到十几度之间，适用范围窄。
综上，一种具有良好隔音隔热效果的隔音保温一体功能材料及其制备方法有待研究。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种隔音保温一体功能材料及其制备方法，解决现有建筑材料的技术问题。
本发明提供了一种隔音保温一体功能材料，按重量份数计包括：有机硅树脂20-24份、稀释剂6-12份、红外阻隔吸收剂25-30份、紫外线吸收剂6-12份、分散剂0.2-0.8份、消泡剂0.2-0.4份、流平剂0.4份-0.8份、双邻甲胺芴4-10份和片状石墨10-14份。
进一步的，所述红外阻隔吸收剂包括纳米钨酸铯14-16份和纳米ato4-8份。
进一步的，所述稀释剂包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、三丙二醇二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。
进一步的，所述紫外线吸收剂包括取代丙烯腈类、苯并三唑类和二苯甲酮类中的至少一种。
进一步的，所述分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的至少一种。
进一步的，所述消泡剂包括有机硅类和矿物油中的至少一种。
进一步的，所述流平剂包括羧甲基纤维素醋酸丙酸酯和醋酸丁酸纤维素中的至少一种。
所述隔音保温一体功能材料的制备方法，包括如下步骤：
1)制备纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液和有机硅树脂液，将所述有机硅树脂液均分为两份，其中一份与双邻甲胺芴混合均匀，制得混合物i；
2)将有机硅树脂液与稀释剂共混，分散均匀，继续加入流平剂，再次分散均匀，制得混合物ii；
3)向混合物ii中添加混合物i，搅拌均匀，然后依次加入纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液、紫外线吸收剂和片状石墨，分散均匀即可。
进一步的，纳米钨酸铯分散液的制备方法如下：将钨酸铯与稀释剂共混，然后加入分散剂和消泡剂，然后搅拌研磨以使固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米钨酸铯分散液。
进一步的，纳米ato分散液的制备方法如下：将ato与稀释剂共混，然后加入分散剂和消泡剂；然后搅拌研磨以使固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米ato分散液。
本发明的涂料具有玻璃节能改造功能的产品，施工简单快捷。
施工工序为：无尘布及水清洁表面并晾干；将材料倒入托盘；将施工海绵放入托盘并充分吸收材料；横向z字型以上而下图刷到玻璃表面；完工。
一块白玻涂刷后，紫外线屏蔽率≥94％，红外线屏蔽率≥93％；可见光透过率≥70％，将提高节能率，安全、环保、快捷。
值得注意的是，本发明选用有机树脂作为基体的预聚物，创新型地在有机树脂结构中引入大体积、稠杂环的双邻甲胺芴结构，得到了适用于30～50℃中温环境下的宽阻尼温域的保温隔音复合材料。具体地，双邻甲胺芴结构中的大体积、稠杂环结构，可以在聚合物链移动时增加碰撞机会和摩擦面积；同时，双邻甲胺芴的存在，可以提高聚氨酯的玻璃化转变温度tg，从而拓宽保温隔音复合材料的阻尼温域，使其满足温度环境下的使用要求。
有机硅树脂是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架，避免了传统的酚醛树脂固化速度慢，力学性能差的缺点，形成具有高强度、高硬度的涂层，有机硅树脂在本涂料体系中为成膜物质，耐候性强，与玻璃同属于硅类材质，附着力更好。而且本方案在有机硅树脂中引入双邻甲胺芴结构，使其在拓宽保温隔音复合材料的阻尼温域的同时，提高材料综合性能。
纳米钨酸铯分散液，在本涂料体系中起着近红外线阻隔吸收作用，对近红外有着非常出色的阻隔性能(太阳光的红外线波段主要热来源于近红外波段)，起着隔热作用。纳米ato分散液，在本涂料体系中起着远红外线阻隔吸收作用，对远红外有着非常出色的阻隔性能，起着保温作用。
紫外线吸收剂，在本涂料体系中起着紫外线吸收作用，对太阳光中的紫外线波段有着很好的吸收屏蔽功能，禁止大部分紫外线进入建筑物内。
流平剂可以降低涂膜的表面张力，改善溶液的流动性，增进涂膜的表面滑爽性和底材润湿性，防止缩孔。消泡剂能够除去生产过程工艺介质液面上的泡沫，有机硅类的消泡剂具有应用面广、表面张力小、热稳定性好、生理惰性和消泡能力好等优点。
本发明的有益效果：
1、本发明的各原料以及原料用量相互作用下，使该隔音保温一体功能材料具有：导热系数超低、隔热性能好、装饰效果好、耐久、耐沾污、红外阻隔吸收性能好、抗拉强度高、施工安全便捷的效果；
2、本发明选用有机硅树脂作为基体的预聚物，创造性地在基体结构中引入大体积、稠杂环的双邻甲胺芴结构，得到了适用于-20～60℃的温度环境下的隔音保温一体功能材料；
3、本发明成膜后表面硬度高，硬度可达到7～8h；无有机物挥发物，环保健康；抗老化能力强，经紫外线老化试验，可耐候12年以上；
4、本发明的制备方法简单，常温下即可实现快速固化，干燥时间短。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术效果进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种隔音保温一体功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取原料：有机硅树脂20份、稀释剂6份、红外阻隔吸收剂25份、紫外线吸收剂6份、分散剂0.2份、消泡剂0.2份、流平剂0.4份、双邻甲胺芴4份和片状石墨10份；将稀释剂均分为三份，将分散剂和消泡剂都均分为两份；红外阻隔吸收剂包括纳米钨酸铯14份和纳米ato6份；稀释剂为三丙二醇二丙烯酸酯，紫外线吸收剂为取代丙烯腈类，分散剂为疏水性改性羧酸钠盐；消泡剂为有机硅类，流平剂为醋酸丁酸纤维素；
2)制备纳米钨酸铯分散液：使用纳米研磨机将钨酸铯与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂，制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米钨酸铯分散液；
3)制备纳米ato分散液：使用纳米研磨机将ato与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂；制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米ato分散液；
4)制备有机硅树脂液：将有机硅树脂与稀释剂混溶并溶解，得有机硅树脂液；
5)将有机硅树脂液均分为两份，其中一份与双邻甲胺芴混合均匀，制得混合物i；
6)将有机硅树脂液与一份稀释剂共混，加入到容器后，使用涂料分散机分散均匀，继续加入流平剂，再次使用涂料分散机分散均匀，制得混合物ii；
7)向混合物ii中添加混合物i，使用涂料分散机搅拌均匀，然后依次加入纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液、紫外线吸收剂和片状石墨，分散均匀即可制得隔音保温一体功能材料。
实施例2
一种隔音保温一体功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取原料：有机硅树脂24份、稀释剂12份、红外阻隔吸收剂30份、紫外线吸收剂12份、分散剂0.8份、消泡剂0.4份、流平剂0.8份、双邻甲胺芴10份和片状石墨14份；将稀释剂均分为三份，将分散剂和消泡剂都均分为两份；红外阻隔吸收剂包括纳米钨酸铯16份和纳米ato8份；稀释剂为三丙二醇二丙烯酸酯，紫外线吸收剂为取代丙烯腈类，分散剂为聚丙烯酸钠盐；消泡剂为有机硅类，流平剂为羧甲基纤维素醋酸丙酸酯；
2)制备纳米钨酸铯分散液：使用纳米研磨机将钨酸铯与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂，制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米钨酸铯分散液；
3)制备纳米ato分散液：使用纳米研磨机将ato与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂；制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米ato分散液；
4)制备有机硅树脂液：将有机硅树脂与稀释剂混溶并溶解，得有机硅树脂液；
5)将有机硅树脂液均分为两份，其中一份与双邻甲胺芴混合均匀，制得混合物i；
6)将有机硅树脂液与一份稀释剂共混，加入到容器后，使用涂料分散机分散均匀，继续加入流平剂，再次使用涂料分散机分散均匀，制得混合物ii；
7)向混合物ii中添加混合物i，使用涂料分散机搅拌均匀，然后依次加入纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液、紫外线吸收剂和片状石墨，分散均匀即可制得隔音保温一体功能材料。
实施例3
一种隔音保温一体功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取原料：有机硅树脂22份、稀释剂9份、红外阻隔吸收剂27份、紫外线吸收剂9份、分散剂0.5份、消泡剂0.3份、流平剂0.6份、双邻甲胺芴7份和片状石墨12份；将稀释剂均分为三份，将分散剂和消泡剂都均分为两份；红外阻隔吸收剂包括纳米钨酸铯15份和纳米ato7份；稀释剂为季戊四醇三丙烯酸酯，紫外线吸收剂为取代丙烯腈类，分散剂为疏水性改性羧酸钠盐；消泡剂为有机硅类，流平剂为羧甲基纤维素醋酸丙酸酯；
2)制备纳米钨酸铯分散液：使用纳米研磨机将钨酸铯与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂，制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米钨酸铯分散液；
3)制备纳米ato分散液：使用纳米研磨机将ato与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂；制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米ato分散液；
4)制备有机硅树脂液：将有机硅树脂与稀释剂混溶并溶解，得有机硅树脂液；
5)将有机硅树脂液均分为两份，其中一份与双邻甲胺芴混合均匀，制得混合物i；
6)将有机硅树脂液与一份稀释剂共混，加入到容器后，使用涂料分散机分散均匀，继续加入流平剂，再次使用涂料分散机分散均匀，制得混合物ii；
7)向混合物ii中添加混合物i，使用涂料分散机搅拌均匀，然后依次加入纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液、紫外线吸收剂和片状石墨，分散均匀即可制得隔音保温一体功能材料。
实施例4
一种隔音保温一体功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取原料：有机硅树脂液21份、稀释剂7份、红外阻隔吸收剂26份、紫外线吸收剂7份、分散剂0.4份、消泡剂0.2份、流平剂0.5份、双邻甲胺芴5份和片状石墨11份；将稀释剂均分为三份，将分散剂和消泡剂都均分为两份；红外阻隔吸收剂包括纳米钨酸铯15份和纳米ato6份；稀释剂为丙烯酸异冰片酯，紫外线吸收剂为二苯甲酮类，分散剂为铵盐；消泡剂为有机硅类，流平剂为羧甲基纤维素醋酸丙酸酯；
2)制备纳米钨酸铯分散液：使用纳米研磨机将钨酸铯与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂，制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米钨酸铯分散液；
3)制备纳米ato分散液：使用纳米研磨机将ato与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂；制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米ato分散液；
4)制备有机硅树脂液：将有机硅树脂与稀释剂混溶并溶解，得有机硅树脂液；
5)将有机硅树脂液均分为两份，其中一份与双邻甲胺芴混合均匀，制得混合物i；
6)将有机硅树脂液与一份稀释剂共混，加入到容器后，使用涂料分散机分散均匀，继续加入流平剂，再次使用涂料分散机分散均匀，制得混合物ii；
7)向混合物ii中添加混合物i，使用涂料分散机搅拌均匀，然后依次加入纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液、紫外线吸收剂和片状石墨，分散均匀即可制得隔音保温一体功能材料。
实施例5
一种隔音保温一体功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称取原料：有机硅树脂液23份、稀释剂11份、红外阻隔吸收剂28份、紫外线吸收剂11份、分散剂0.7份、消泡剂0.4份、流平剂0.7份、双邻甲胺芴8份和片状石墨13份；将稀释剂均分为三份，将分散剂和消泡剂都均分为两份；红外阻隔吸收剂包括纳米钨酸铯15份和纳米ato8份；稀释剂为苯乙烯，紫外线吸收剂为苯并三唑类，分散剂为聚丙烯酸钠盐；消泡剂为有机硅类，流平剂为醋酸丁酸纤维素；
2)制备纳米钨酸铯分散液：使用纳米研磨机将钨酸铯与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂，制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米钨酸铯分散液；
3)制备纳米ato分散液：使用纳米研磨机将ato与一份稀释剂共混，然后加入一份分散剂和一份消泡剂；制得混合液，继续使用纳米研磨机以使混合液中固体颗粒的粒径研磨至100nm以下，制得纳米ato分散液；
4)制备有机硅树脂液：将有机硅树脂与稀释剂混溶并溶解，得有机硅树脂液；
5)将有机硅树脂液均分为两份，其中一份与双邻甲胺芴混合均匀，制得混合物i；
6)将有机硅树脂液与一份稀释剂共混，加入到容器后，使用涂料分散机分散均匀，继续加入流平剂，再次使用涂料分散机分散均匀，制得混合物ii；
7)向混合物ii中添加混合物i，使用涂料分散机搅拌均匀，然后依次加入纳米钨酸铯分散液、纳米ato分散液、紫外线吸收剂和片状石墨，分散均匀即可制得隔音保温一体功能材料。
对照例1
本对照例相较于实施例3仅仅没有添加双邻甲胺芴，其余组分和步骤均与实施例3一致。
对照例2
本对照例相较于实施例3的组分均与实施例3一致，制备方法为将所有组分简单混合即可。
试验效果
1.为了验证本发明的保温隔音材料的隔音性能、保温功能和阻隔红外紫外功能，分别对实施例1～5和对照例1～2制得的复合材料的隔声性能和阻尼温域进行了测试；其中，隔声性能根据gdj75进行测定(500～4000hz频率范围，3mm厚度)；以及对导热系数和吸水率进行了测试。
结果如下表所示：
由上表可知，相比于实施例1～5，对照例1的隔声性能无明显差异，但有效阻尼温域明显变窄，这说明双邻甲胺芴能够有效拓宽保温隔音材料的阻尼温域；对照例2的隔声性能明显降低，且有效阻尼温域变化，这说明本方案有机硅树脂先和双邻甲胺芴混合的制备方法，使得各组分结合更为紧密，优化了空气阻隔性能、导热系数、有效阻尼温域、红外线屏蔽率、紫外线屏蔽率和吸水率。
综上所述，本发明的隔音保温一体功能材料，达到了提升阻尼性能、拓宽阻尼温域、降低吸水率和导热系数，从而提升保温和隔音性能的效果；紫外线屏蔽率≥94％，红外线屏蔽率≥93％，红外阻隔性能好，抗紫外线老化。
以上实施例仅为本发明的优选实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。