[發(fā)明專利]三氧化二鋁-聚醚砜-硅酸鋁陶瓷纖維阻燃保溫復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310280803.2
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103373834A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋來洲;周武元;王秀麗;左鎮(zhèn);霍靜波;范兵利
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;E04B1/76;E04B1/94;C04B14/38
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務(wù)所 13102
• 代理人: 鄂長林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻燃保溫材料的制備方法，尤其是涉及一種三氧化二鋁-聚醚砜-硅酸鋁陶瓷纖維阻燃保溫復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)70年代起，歐美發(fā)達國家在建筑保溫材料方面開展了卓有成效的工作，先后頒布了一系列建筑保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能法規(guī)，限定了建筑保溫材料熱阻，并相應(yīng)提高了建筑保溫材料的防火要求。與歐美發(fā)達國家相比，中國建筑單位面積傳熱量高，保溫材料阻燃保溫性能差，建筑能耗大。

目前，保溫材料正朝著高效、節(jié)能、薄層、隔熱、防水和阻燃的方向發(fā)展，大力發(fā)展新型保溫材料使其符合結(jié)構(gòu)保溫節(jié)能要求，努力提高保溫效率，降低生產(chǎn)成本；同時保溫材料優(yōu)良的阻燃隔熱性能日益受到關(guān)注。中國墻體保溫材料主要有加氣混凝土、石膏板、石膏空心條板、紙面石膏板、空心砌塊、空心磚，近年來又發(fā)展了多種輕質(zhì)大板結(jié)構(gòu)材料，如彩鋼泡沫夾芯板、巖棉及玻璃夾芯板等。但這些材料價格高，防火等級差，易吸潮、吸濕和吸水，較難在工程建設(shè)中推廣應(yīng)用。常用的墻體無機保溫材料有水泥膨脹珍珠巖、加氣混凝土塊、爐渣，但這些無機材料存在韌性小、耐化學(xué)試劑腐蝕性差的缺陷；墻體有機保溫材料有聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等，這些有機保溫材料重量輕、可加工性好、保溫隔熱效果好，但其存在變形系數(shù)大、穩(wěn)定性差、耐高溫性能差、防火性能差、生態(tài)環(huán)保性差的缺點。專利CN102504520A提及了一種秸稈/溴碳聚氨酯阻燃復(fù)合保溫材料及其制備方法，該材料雖然具有優(yōu)良的保溫性能，但以秸稈為主要原料，其阻燃性能欠佳，并且材料制作過程較為繁瑣，不利于工程化推廣和應(yīng)用。專利CN?101831168A提及了一種噴涂型、高阻燃性能的聚氨酯硬泡外墻保溫材料的制備方法，采用該技術(shù)制備的材料能有效起到保溫阻燃的作用，但在噴涂工序中，存在對大氣環(huán)境危害大的缺陷；并且以環(huán)氧氯丙烷作有機溶劑，對生產(chǎn)操作人員的神經(jīng)系統(tǒng)存在潛在危害。因而，積極研發(fā)韌性好、質(zhì)量輕、物理化學(xué)性能穩(wěn)定、制備過程環(huán)境污染小、阻燃保溫性能優(yōu)良的新型無機-有機復(fù)合材料，是推進阻燃保溫材料工程化應(yīng)用的重要舉措。

硅酸鋁陶瓷纖維是一種新型的環(huán)保保溫材料，其收縮率低、耐高溫氧化、物理化學(xué)性能穩(wěn)定，對環(huán)境和人體無害，同時具有優(yōu)良的隔音、耐水、防凍、阻燃等特性，硅酸鋁陶瓷纖維用作建筑類阻燃保溫材料已受到廣泛關(guān)注。硅酸鋁陶瓷纖維雖然具有優(yōu)良的阻燃保溫性能，但其纖維松散，故而其拉伸強度和彎曲強度差，繼而限制了其應(yīng)用。三氧化二鋁是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料，其熱穩(wěn)定性好，耐化學(xué)試劑侵蝕。聚醚砜是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性高分子材料，其物理化學(xué)性能穩(wěn)定、耐常規(guī)化學(xué)試劑侵蝕，其強度大、韌性高、抗拉伸和彎曲、力學(xué)性能優(yōu)良，此外其耐熱性能優(yōu)良。若采用浸涂和浸漬技術(shù)，將三氧化二鋁粉和聚醚砜高聚物填充到硅酸鋁陶瓷纖維中，并添加適量阻燃劑，制成一種無機-有機復(fù)合材料，該復(fù)合材料將兼有三氧化二鋁、聚醚砜和硅酸鋁陶瓷纖維材料的優(yōu)異性能，繼而將表現(xiàn)出優(yōu)良的阻燃和保溫性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種三氧化二鋁-聚醚砜-硅酸鋁陶瓷纖維阻燃保溫復(fù)合材料的制備方法。該發(fā)明的阻燃保溫性能優(yōu)良，并具有簡單易行、操作簡便的優(yōu)點。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種三氧化二鋁-聚醚砜-硅酸鋁陶瓷纖維阻燃保溫復(fù)合材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

（1）三氧化二鋁-聚醚砜-磷酸乙酯混合溶液的配制：

①所用化學(xué)原料：

所用化學(xué)原料：二甲基亞砜、聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸乙酯、三氧化二鋁粉，其中，三氧化二鋁粉的平均粒徑為1.5μm，上述各原料用量有如下質(zhì)量比例關(guān)系：

二甲基亞砜：聚醚砜：磷酸乙酯：聚乙烯吡咯烷酮：三氧化二鋁粉?=?50：5~7：3：0.3~0.5：3~5。

②三氧化二鋁-聚醚砜-磷酸乙酯混合溶液的配制過程：

a.上述各種化學(xué)試劑的加入順序是：首先加入二甲基亞砜，然后加入聚醚砜和磷酸乙酯，待聚醚砜溶解并與磷酸乙酯充分混合后再加入聚乙烯吡咯烷酮，最后加入三氧化二鋁粉。