本發(fā)明涉及保溫材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高阻燃保溫材料。
背景技術(shù)：
：隨著人們對建筑節(jié)能、環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，保溫防火板材在建筑領(lǐng)域的需求量與日俱增。建筑外墻外保溫防火板材主要分為無機(jī)和有機(jī)兩類，無機(jī)材料如巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、微孔硅酸鈣、憎水珍珠巖等，防火性能好，但導(dǎo)熱系數(shù)較大，保溫效果不理想，難以滿足國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，用量??；有機(jī)材料如聚苯乙烯泡沫eps、xps和聚氨酯硬泡pu等，質(zhì)量輕，保溫、隔熱效果好，大量應(yīng)用于建筑外墻外保溫，但其最大的缺陷是防火安全性差，易老化、易燃燒，燃燒時煙霧大、毒性大，使用年限、防火性均不如無機(jī)保溫材料。近年來，由于這類有機(jī)可燃性保溫材料的使用引起的大型建筑物火災(zāi)屢見不鮮，已經(jīng)造成數(shù)以億計的重大經(jīng)濟(jì)損失和多數(shù)人身傷亡?，F(xiàn)有技術(shù)中的酚醛泡沫板為新一代保溫、防火、隔音材料，它兼?zhèn)淞擞袡C(jī)和無機(jī)保溫材料的優(yōu)點(diǎn)：輕質(zhì)、保溫好、尺寸穩(wěn)定性好、防火性能優(yōu)異，與聚苯乙烯泡沫和聚氨酯硬泡等材料相比，最大特點(diǎn)是耐熱性好，低溫收縮性小，具有獨(dú)特的阻燃和尺寸穩(wěn)定性，在2000℃高溫下不燃燒、不熔化、不收縮、無毒氣、無濃煙、無滴落，只是表面形成炭化層。有較強(qiáng)的環(huán)保、節(jié)能功效。但是，我國現(xiàn)有的酚醛泡沫板還存在硬脆，易粉化和掉渣等技術(shù)缺陷，當(dāng)酚醛泡沫板作為建筑外墻保溫材料時，需要對原料酚醛樹脂進(jìn)行增韌改性，同時還要通過在其表面涂刷一道專用防火阻燃界面劑，增加酚醛泡沫板表面的強(qiáng)度，防止粉化和掉渣，提高其與抹面材料的粘結(jié)強(qiáng)度。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種阻燃性能優(yōu)異、提高力學(xué)性能、能防止材料表面粉化和掉渣的保溫材料。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種高阻燃保溫材料，包括以下按重量份的原料：水玻璃10-15份；三乙醇胺10-15份；聚磷酸銨25-35份；季戊四醇15-20份；乙丙乳液15-30份；乳化劑1-2份；改性憎水劑1-5份；改性低羥基酚醛樹脂25-40份；有機(jī)酸15-30份；聚苯纖維5-10份；碳酸鋁銨纖維5-10份；聚丙烯纖維2-8份；玻璃棉5-15份；巖棉3-6份；陶瓷纖維2-5份。進(jìn)一步地，所述改性低羥基酚醛樹脂包括以下重量份原料：苯酚20-30份；甲醛32-75份；聚乙烯醇1-4份；聚氨酯預(yù)聚體3-10份；有機(jī)硅樹脂5-15份。進(jìn)一步地，所述改性低羥基酚醛樹脂的制備方法如下：(1)將苯酚與全部的聚乙烯醇混合并攪拌均勻后，將混合溶液ph值調(diào)節(jié)到3-4，設(shè)置反應(yīng)溫度在95-105℃之間，反應(yīng)40-55分鐘后冷卻至35-45℃；(2)加入全部的聚氨酯預(yù)聚體后升溫至80-90℃之間，反應(yīng)50-65分鐘后冷卻至45-60℃；(3)調(diào)節(jié)ph值到9-10，加入全部的甲醛，升溫至85-95℃之間，反應(yīng)3-4小時，停止加熱；調(diào)節(jié)ph值到6-8，加入熔融的有機(jī)硅樹脂攪拌均勻，然后真空脫水將粘度調(diào)節(jié)到25℃條件下5500-6000mpas，得到改性低羥基酚醛樹脂。進(jìn)一步地，所述ph值通過向混合溶液中加稀鹽酸或氫氧化鈉溶液來進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)一步地，所述冷卻方式為水冷或風(fēng)冷。進(jìn)一步地，所述水玻璃的模數(shù)為3.2-3.5。進(jìn)一步地，所述有機(jī)酸包括以下重量份原料：甲基磺酸30-50份；石油磺酸20-40份；苯磺酸20-40份；對甲苯磺酸20-40份。進(jìn)一步地，所述聚苯纖維、碳酸鋁銨纖維、聚丙烯纖維和玻璃棉的長度為2-10mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果：（1）采用水玻璃，使各原料間粘度增大，易于分解硬化。可增加保溫材料表面的強(qiáng)度，防止粉化和掉渣，提高其與抹面材料的粘結(jié)強(qiáng)度。（2）采用季戊四醇與聚磷酸銨配合可得膨脹型阻燃劑，利用三乙醇胺提高膨脹型阻燃劑的流動性和裝填密度，其各項指標(biāo)均達(dá)到了gbl2441-2005飾面型防火涂料標(biāo)準(zhǔn)要求。加入乙丙乳液，能增大生成的炭量，使配制的阻燃劑膨脹倍率更大，防火性能更強(qiáng)。聚苯纖維、碳酸鋁銨纖維、聚丙烯纖維、玻璃棉、巖棉和陶瓷纖維的長度為2-10mm，這種纖維分子的長鏈纏繞在一起，彼此交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使得保溫材料在凝固后，能夠?qū)⑦@種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝固于其中，達(dá)到整體上的緊固，這種交聯(lián)網(wǎng)狀的纖維在發(fā)泡后能夠起到增強(qiáng)、阻裂和增韌的作用，防止應(yīng)力集中，降低保溫材料的干縮和開裂的可能性，提高強(qiáng)度；玻璃棉、巖棉和陶瓷纖維具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸熱、阻燃等特點(diǎn)，進(jìn)一步提高本發(fā)明的保溫效果以及阻燃性能。（3）采用以苯酚和甲醛在先酸后堿的條件下加熱通過共聚縮合，加入熔融的有機(jī)硅樹脂，形成具有低羥基的改性酚醛樹脂。有機(jī)硅樹脂的加入，可提高粘接強(qiáng)度和耐高溫性能。改性低羥基酚醛樹脂與憎水劑以及有機(jī)酸催化體系在連續(xù)線上固化成型。酚醛樹脂端羥基被封閉，降低了材料的吸水率。提高固化后的成型材料強(qiáng)度，延長保溫材料的使用壽命。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1一種高阻燃保溫材料，包括以下按重量份的原料：水玻璃10克、三乙醇胺10克、聚磷酸銨25克、季戊四醇15克、乙丙乳液15克、乳化劑1克、改性低羥基酚醛樹脂25克、有機(jī)酸15克、聚苯纖維5克、碳酸鋁銨纖維5克、聚丙烯纖維2克、玻璃棉5克、巖棉3克和陶瓷纖維2克。上述改性低羥基酚醛樹脂包括以下重量份原料：苯酚20克、甲醛32克、聚乙烯醇1克、聚氨酯預(yù)聚體3克和有機(jī)硅樹脂5克。改性低羥基酚醛樹脂的制備方法如下：(1)將苯酚與全部的聚乙烯醇混合并攪拌均勻后，通過向混合溶液中加稀鹽酸溶液，將混合溶液ph值調(diào)節(jié)到3，設(shè)置反應(yīng)溫度為95℃，反應(yīng)40分鐘后水冷至35℃；(2)加入全部的聚氨酯預(yù)聚體后升溫至80℃，反應(yīng)50分鐘后水冷至45℃；(3)調(diào)節(jié)ph值到9，加入全部的甲醛，升溫至85℃，反應(yīng)3小時，停止加熱；通過向混合溶液中加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)ph值到6，加入熔融的有機(jī)硅樹脂攪拌均勻，然后真空脫水將粘度調(diào)節(jié)到25℃條件下5500mpas，得到改性低羥基酚醛樹脂。上述有機(jī)酸包括以下重量份原料：甲基磺酸30克、石油磺酸20克、苯磺酸20克和對甲苯磺酸20克。上述水玻璃的模數(shù)為3.2，水玻璃模數(shù)是水玻璃的重要參數(shù)，一般在1.5-3.5之間。水玻璃模數(shù)越大，氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬化，粘結(jié)力增大。可增加保溫材料表面的強(qiáng)度，防止粉化和掉渣，提高其與抹面材料的粘結(jié)強(qiáng)度。季戊四醇與聚磷酸銨配合可得膨脹型阻燃劑，利用三乙醇胺提高膨脹型阻燃劑的流動性和裝填密度，其各項指標(biāo)均達(dá)到了gbl2441-2005飾面型防火涂料標(biāo)準(zhǔn)要求。加入乙丙乳液，能增大生成的炭量，使配制的阻燃劑膨脹倍率更大，防火性能更強(qiáng)。乳化劑的作用是，當(dāng)它分散質(zhì)的表面時，形成薄膜或雙電層，可使分散相帶有電荷，這樣就能阻止分散相的小液滴互相凝結(jié)，使形成的乳濁液比較穩(wěn)定。憎水劑1-5份，加入憎水劑能提高保溫材料的防水性，同時具有抗酸堿、耐老化、防碳化、防霉等功效；提高了保溫材料的抗壓、抗拉強(qiáng)度，在保溫材料的表面形成永久性防水膜，使保溫材料與墻面粘結(jié)處不膨脹、不變形、不脫落，能有效延長保溫材料的使用壽命。聚苯纖維、碳酸鋁銨纖維、聚丙烯纖維、玻璃棉、巖棉和陶瓷纖維的長度為2-10mm，這種纖維分子的長鏈纏繞在一起，彼此交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使得保溫材料在凝固后，能夠?qū)⑦@種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)凝固于其中，達(dá)到整體上的緊固，這種交聯(lián)網(wǎng)狀的纖維在發(fā)泡后能夠起到增強(qiáng)、阻裂和增韌的作用，防止應(yīng)力集中，降低保溫材料的干縮和開裂的可能性，提高強(qiáng)度；玻璃棉、巖棉和陶瓷纖維具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸熱、阻燃等特點(diǎn)，進(jìn)一步提高本發(fā)明的保溫效果以及阻燃性能。采用以苯酚和甲醛在先酸后堿的條件下加熱通過共聚縮合，加入熔融的有機(jī)硅樹脂，形成具有低羥基的改性酚醛樹脂。有機(jī)硅樹脂的加入，可提高粘接強(qiáng)度和耐高溫性能。改性低羥基酚醛樹脂與憎水劑以及有機(jī)酸催化體系在連續(xù)線上固化成型。酚醛樹脂端羥基被封閉，降低了材料的吸水率。固化后的成型材料力學(xué)性能得到加強(qiáng)、酸性低，增加了保溫材料的使用壽命。實施例2一種高阻燃保溫材料，包括以下按重量份的原料：水玻璃15克、三乙醇胺15克、聚磷酸銨35克、季戊四醇20克、乙丙乳液30克、乳化劑2克、改性低羥基酚醛樹脂40克、有機(jī)酸30克、聚苯纖維10克、碳酸鋁銨纖維10克、聚丙烯纖維8克、玻璃棉15克、巖棉6克和陶瓷纖維5克。上述改性低羥基酚醛樹脂包括以下重量份原料：苯酚30克、甲醛75克、聚乙烯醇4克、聚氨酯預(yù)聚體10克和有機(jī)硅樹脂15克。改性低羥基酚醛樹脂的制備方法如下：(1)將苯酚與全部的聚乙烯醇混合并攪拌均勻后，通過向混合溶液中加稀鹽酸溶液，將混合溶液ph值調(diào)節(jié)到4，設(shè)置反應(yīng)溫度為105℃，反應(yīng)55分鐘后水冷至45℃；(2)加入全部的聚氨酯預(yù)聚體后升溫至90℃之間，反應(yīng)65分鐘后水冷至60℃；(3)調(diào)節(jié)ph值到10，加入全部的甲醛，升溫至95℃，反應(yīng)4小時，停止加熱；通過向混合溶液中加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)ph值到8，加入熔融的有機(jī)硅樹脂攪拌均勻，然后真空脫水將粘度調(diào)節(jié)到25℃條件下6000mpas，得到改性低羥基酚醛樹脂。上述有機(jī)酸包括以下重量份原料：甲基磺酸50克、石油磺酸40克、苯磺酸40克和對甲苯磺酸40克。實施例3一種高阻燃保溫材料，包括以下按重量份的原料：水玻璃13克、三乙醇胺12克、聚磷酸銨30克、季戊四醇17克、乙丙乳液25克、乳化劑1.5克、改性低羥基酚醛樹脂32克、有機(jī)酸23克、聚苯纖維8克、碳酸鋁銨纖維7克、聚丙烯纖維5克、玻璃棉10克、巖棉4克和陶瓷纖維3克。上述改性低羥基酚醛樹脂包括以下重量份原料：苯酚25克、甲醛50克、聚乙烯醇2克、聚氨酯預(yù)聚體6克和有機(jī)硅樹脂10克。改性低羥基酚醛樹脂的制備方法如下：(1)將苯酚與全部的聚乙烯醇混合并攪拌均勻后，通過向混合溶液中加稀鹽酸溶液，將混合溶液ph值調(diào)節(jié)到3.5，設(shè)置反應(yīng)溫度至100℃，反應(yīng)48分鐘后水冷至40℃；(2)加入全部的聚氨酯預(yù)聚體后升溫至85℃，反應(yīng)58分鐘后水冷至52℃；(3)調(diào)節(jié)ph值到9，加入全部的甲醛，升溫至90℃，反應(yīng)3.5小時，停止加熱；通過向混合溶液中加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)ph值到7，加入熔融的有機(jī)硅樹脂攪拌均勻，然后真空脫水將粘度調(diào)節(jié)到25℃條件下5800mpas，得到改性低羥基酚醛樹脂。上述有機(jī)酸包括以下重量份原料：甲基磺酸40克、石油磺酸30克、苯磺酸30克和對甲苯磺酸30克。實施例4申請人采用本發(fā)明提供工藝制成的保溫材料進(jìn)行檢測，主要性能指標(biāo)如表1所示：檢測項目實施例1實施例2實施例3密度，kg/m3135.8136.6132.4抗壓強(qiáng)度，mpa1.191.201.23導(dǎo)熱系數(shù)，w/（m·k）0.0610.0620.059最高使用溫度，℃108310251090最高使用溫度下平均線收縮率，%1.341.251.21抗折強(qiáng)度，mpa1.261.291.31與抹面材料的粘結(jié)力，mpa2.12.352.14表1阻燃性能指標(biāo)檢測結(jié)果如表2所示：檢測項目實施例1實施例2實施例3對試樣進(jìn)行燃燒的時間，s606060試樣平均持續(xù)燃燒時間，s000試樣平均質(zhì)量損失率，%0.80.760.81安全級別標(biāo)準(zhǔn)安全1級（za1）標(biāo)準(zhǔn)安全1級（za1）標(biāo)準(zhǔn)安全1級（za1）由此可見，本發(fā)明提供的一種高阻燃保溫材料具有如下技術(shù)特點(diǎn)：1、保溫效果好；2、阻燃性能優(yōu)良；3、在火場中受火時其產(chǎn)物可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)安全級別，不會傷害未逃離火場人員和消防人員，也不會造成環(huán)境污染；4、力學(xué)性能優(yōu)良，與抹面材料的粘結(jié)力強(qiáng)，不易脫落，材料表面不易發(fā)生粉化或掉渣。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12