本發(fā)明涉及阻燃保溫材料，具體涉及一種基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料及其制備方法。
背景技術：
：近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟穩(wěn)定增長及科技發(fā)展，促使建筑物向規(guī)模大型化、集中化、立體化、構(gòu)造特殊化、設備復雜化的趨勢發(fā)展，但與許多同緯度發(fā)達國家相比，房屋的保溫隔熱性能要差得多。目前，國內(nèi)大多數(shù)建筑的外墻材料以鋼筋混凝土、實心黏土磚為主，墻體的導熱性較高，在受到太陽的照射后，“單薄”的建筑很容易吸收太陽熱能，并輻射到室內(nèi)空氣中，使得室溫升高。因此，發(fā)展新型保溫墻體材料不但前景廣闊，而且勢在必行。目前屋面、墻體保溫材料保溫節(jié)能效果好，但防火阻燃性能較差，有時出現(xiàn)龜裂、空鼓、脫落問題。保溫墻體材料除具有保溫隔熱性能，還需具有防火阻燃性能。央視新址工地火災事故的教訓十分慘痛，通過專家初步現(xiàn)場勘察結(jié)果顯示，央視新址北配樓著火后，燃燒主要集中在鈦合金下面的保溫層材料，這種材料防火阻燃性能差，具有表皮過火燃燒蔓延極快的特點。因此瞬間從北配樓頂部蔓延到整個大樓。目前這種新型材料在北京市及全國很多建筑中都有使用，北京大學乒乓球館著火和沈陽皇朝萬鑫國際大廈火災也是這種情況。鑒于此，開展新型節(jié)能保溫阻燃材料的研究勢在必行，以滿足國家對材料既節(jié)能保溫又防火阻燃的需求，大力發(fā)展并推廣應用保溫隔熱技術和材料的阻燃是當務之急。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料及其制備方法，用于提供一種既具有保溫隔熱性能又具有放火阻燃性能的材料。上述目的是通過如下技術方案得以實現(xiàn)的：一種基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料，包括如下重量份的組分：酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.4～0.6份填料、0.04～0.08份表面活性劑、0.08～0.16份發(fā)泡劑和0.12～0.18份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.4～0.6份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為4～6:1；所述表面活性劑為硅油或吐溫80；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.6～0.8:1的混合物。進一步地，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑。進一步地，所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物。進一步地，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為5:1。進一步地，所述的基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料，包括如下重量份的組分：酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為5:1；所述表面活性劑為硅油或吐溫80；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。進一步地，所述填料的粒度為0.05～0.5mm。上述阻燃保溫材料的制備方法，包括如下步驟：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為50～70℃進行發(fā)泡，時間為10～40min；然后固化成型，固化溫度為50～70℃，時間為10～30min，得到目標材料。進一步地，所述的制備方法包括如下步驟：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為60℃進行發(fā)泡，時間為25min；然后固化成型，固化溫度為60℃，時間為20min，得到目標材料。本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明提供的基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料不僅絕熱保溫性能好，而且阻燃性能高。本發(fā)明阻燃保溫材料的這種性質(zhì)可能與配方中氫氧化鋁和石英砂的重量份之比有關。具體實施方式下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明保護范圍。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質(zhì)和范圍。下述實施例的酚醛樹脂均選用粘度2500mPa·s、固含量75wt％的酚醛樹脂。實施例1：基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料的制備組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為5:1；所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為60℃進行發(fā)泡，時間為25min；然后固化成型，固化溫度為60℃，時間為20min，得到目標材料。實施例2：基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料的制備組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.4份填料、0.04份表面活性劑、0.08份發(fā)泡劑和0.12份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.4份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為4:1；所述表面活性劑為硅油；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.6:1的混合物。填料的粒度為0.05mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為50℃進行發(fā)泡，時間為40min；然后固化成型，固化溫度為50℃，時間為30min，得到目標材料。實施例3：基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料的制備組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.6份填料、0.08份表面活性劑、0.16份發(fā)泡劑和0.18份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.6份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為6:1；所述表面活性劑為吐溫80；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.8:1的混合物。填料的粒度為0.5mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為70℃進行發(fā)泡，時間為10min；然后固化成型，固化溫度為70℃，時間為10min，得到目標材料。實施例4：基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料的制備組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為4:1；所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為60℃進行發(fā)泡，時間為25min；然后固化成型，固化溫度為60℃，時間為20min，得到目標材料。實施例5：基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料的制備組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為6:1；所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為60℃進行發(fā)泡，時間為25min；然后固化成型，固化溫度為60℃，時間為20min，得到目標材料。實施例6：實施例1對比，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為3:1組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為3:1；所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為60℃進行發(fā)泡，時間為25min；然后固化成型，固化溫度為60℃，時間為20min，得到目標材料。實施例7：實施例1對比，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為7:1組分配比：包括酚醛樹脂、填料、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑，每份酚醛樹脂對應0.5份填料、0.06份表面活性劑、0.12份發(fā)泡劑和0.15份固化劑；所述填料含有重質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鋁和石英砂，每份重質(zhì)碳酸鈣對應0.5份氫氧化鋁和石英砂的混合物，氫氧化鋁和石英砂的重量份之比為7:1；所述表面活性劑為硅油和吐溫80重量份1:1混合物；所述發(fā)泡劑石油醚；所述固化劑為十二烷基磺酸鈉與對甲基苯磺酸按重量份之比為0.7:1的混合物。填料的粒度為0.25mm。制備方法：步驟S1，按配比將酚醛樹脂、表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑混合，攪拌均勻，得到酚醛樹脂混合物；步驟S2，按配比將填料加入到酚醛樹脂混合物中，攪拌均勻，加入模具內(nèi)，在溫度為60℃進行發(fā)泡，時間為25min；然后固化成型，固化溫度為60℃，時間為20min，得到目標材料。實施例8：效果實施例測試實施例1、實施例4～7制備的阻燃保溫材料的導熱系數(shù)和極限氧指數(shù)，結(jié)果如下：測試樣品導熱系數(shù)(W/m·k)極限氧指數(shù)(％)實施例10.04188.9實施例40.04879.3實施例50.04776.5實施例60.09445.3實施例70.10342.7實施例2和3制備的阻燃保溫材料的性能與實施例1接近。保溫隔熱材料按導熱系數(shù)分為：絕熱材料(導熱系數(shù)λ＜0.23W/m·k)；保溫材料(導熱系數(shù)λ＜0.14W/m·k)；高效保溫材料(導熱系數(shù)λ≤0.05W/m·k)。氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數(shù)<22屬于易燃材料，氧指數(shù)在22～27之間屬可燃材料，氧指數(shù)>27屬難燃材料。因此，本發(fā)明提供的基于重質(zhì)碳酸鈣的阻燃保溫材料不僅絕熱保溫性能好，而且阻燃性能高。本發(fā)明阻燃保溫材料的這種性質(zhì)可能與配方中氫氧化鋁和石英砂的重量份之比有關。上述實施例的作用在于說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明的保護范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質(zhì)和保護范圍。當前第1頁1 2 3