[發明專利]一種添加脂肪酸?二氧化硅相變蓄熱復合材料的石膏板的制備方法

在審

• 申請號: 201711053344.9
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107892537A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 宋慶海;康志國;蘇華;劉志國
• 申請（專利權）人: 泰山石膏（銅陵）有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C08F220/18;C08F212/08;C08F230/08
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及石膏板領域，具體涉及一種添加脂肪酸-二氧化硅相變蓄熱復合材料的石膏板的制備方法。

背景技術

伴隨電子技術和信息化社會的快速發展，空間電磁輻射越來越重，國際衛生組織已將電磁污染列為繼水、空氣和固體廢棄物之后的第四大環境污染，建筑室內電磁污染防護被各國高度重視，已經成為國際研究熱點。建筑物是人類生產和生活的主要場所，為減少電子產品和設備應用產生的電磁輻射，可在建筑上采用電磁防護技術。膠凝材料是應用最廣泛的建筑材料，通過在膠凝材料中添加吸波劑達到電磁防護是簡單可行的方法。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種添加脂肪酸-二氧化硅相變蓄熱復合材料的石膏板的制備方法，依照該方法制備的石膏板具有良好的電磁波吸收性能和防水耐水性能，同時具有合適的相變溫度和較好的儲熱性能。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

一種添加脂肪酸-二氧化硅相變蓄熱復合材料的石膏板的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：

（1）溶膠-凝膠法制備相變蓄熱復合材料：

將正硅酸乙酯、無水乙醇、水按1:(3-4):7進行混合，在60-62℃水浴中加熱攪拌15-17min，滴加鹽酸催化，調節溶液pH為3-4，繼續攪拌溶膠-凝膠反應30-32min，加入脂肪酸混合物，繼續攪拌，形成溶膠凝膠后，80-82℃保溫老化60-65min，放入80-82℃烘箱中干燥至恒重，得到相變蓄熱復合材料；

（2）預處理碳纖維的制備：

向長度為1-2mm的1-2份碳纖維中加入濃度為0.4-0.6mol/L的H₃PO₄電解液，在50V電壓下通電1-2h，用清水過濾雜質3-5次，取出后在104-106℃真空干燥箱中烘干，得到預處理碳纖維；

（3）有機硅改性苯丙乳液的制備：

將9-10份丙烯酸丁酯、8-9份苯乙烯與20-25份去離子水、1-2份復合乳化劑、1-2份乙烯基三乙氧基硅烷混合，攪拌預乳化35-45min，加入0.5-1份引發劑過硫酸鉀溶液、碳酸氫鈉溶液，加熱至80-85℃回流反應2-3h，降溫后過濾出料，制得有機硅改性苯丙乳液；

（4）相變儲能石膏板的制備：

將95-105份石膏粉與2-3份乙炔炭黑混合均勻，按水灰比0.5-0.6:1與水混合，用高速砂磨分散攪拌器攪拌均勻，加入20-30份膨脹珍珠巖、6-9份聚苯乙烯顆粒及（1）（2）（3）中所得物料，繼續攪拌至混合均勻，將混合物迅速倒入模具中，壓實并刮平，發熱反應硬化后脫模，在通風處晾干，得到相變儲能石膏板。

其中，步驟（1）中脂肪酸混合物為十酸/十二酸以質量比為2:1混合，添加量為27-30%。步驟（3）中復合乳化劑為OP-10、十二烷基硫酸鈉3-4:1復配。步驟（4）中攪拌速度為2000-3000r/min，膨脹珍珠巖的粒徑為1mm。

本發明的反應機理及有益效果如下：

乙炔炭黑是一種介電常數大、電損耗因子高的電阻損耗型吸波劑，納米尺寸和高結構性也使其具有較強損耗能力；膨脹珍珠巖是介電常數低的透波材料，可改善石膏板的吸波性能；經H₃PO₄電解液處理過的碳纖維表面光滑、分散性好，預處理碳纖維可提高復合材料的吸波性能；膨脹珍珠巖具有獨特的多孔結構，乙炔炭黑可均勻分散在其內部，聚苯乙烯顆粒表面均勻，再通過乙炔炭黑與預處理碳纖維的復合，可調制復合材料的介電常數，從而制得高性能的電磁波吸收材料；添加有機硅改性苯丙乳液，制得防水耐水的吸波石膏材料。

以正硅酸乙酯為原料，無水乙醇為溶劑，鹽酸為催化劑制備二氧化硅凝膠；以十酸和十二酸為相變材料，與二氧化硅復合溶膠-凝膠法制備脂肪酸-二氧化硅相變蓄熱復合材料；以吸波防水石膏板為基體，采用直接加入法制備相變石膏板，具有合適的相變溫度和較好的儲熱性能。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例

一種添加脂肪酸-二氧化硅相變蓄熱復合材料的石膏板的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：

（1）溶膠-凝膠法制備相變蓄熱復合材料：