本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚苯乙烯泡沫材料是以聚苯乙烯樹脂為基料，加入發(fā)泡劑等輔助材料，經(jīng)加熱發(fā)泡而成的輕質(zhì)材料。它具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低溫、易加工、價廉質(zhì)優(yōu)等優(yōu)點，但是聚苯乙烯泡沫保溫材料在給人們的生活帶來巨大方便的同時，其抑菌性差、強度低的問題也給它的應(yīng)用帶來了一定的限制。為了提高傳統(tǒng)聚苯乙烯泡沫材料的抑菌、強度，往往在其中添加各種助劑，包括苯甲酸鈉、丙酸鈣、滑石粉、石墨烯、硅微粉等，然后這些助劑的添加容易造成團聚，在聚合物基體間的分散性差，降低成品材料的穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的各種助劑的添加容易造成團聚，在聚合物基體間的分散性差，降低成品材料的穩(wěn)定性的問題，提供一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料，它是由下述重量份的原料制成的：

硅藻土14-20、鈦酸四丁酯10-17、辛基異噻唑啉酮0.7-1、螯合微孔成型劑1-2、環(huán)氧氯丙烷0.1-0.2、丙酸鈣1-2、三乙胺2-3、碳酸鈉0.4-1、三羥甲基丙烷4-6、聚丙烯酰胺1-2、苯乙烯120-140、油酸3-4、甲醇鈉0.7-1、雙乙酸鈉1-2、過硫酸銨2-4、辛酸亞錫1-2、戊烷發(fā)泡劑5-7。

所述的螯合微孔成型劑的制備方法為：

將10-14重量份的蠶絲蛋白、3-5重量份的碳酸氫鉀混合，加入到混合料重量34-47倍的去離子水中，攪拌均勻，加入2-3重量份的硫酸亞鐵，送入到70-80℃的恒溫水浴中，保溫攪拌3-5小時，出料，送入烘箱中，干燥完全，即得。

包括以下步驟：

(1)取螯合微孔成型劑，加入到其重量10-14倍的四氫呋喃中，攪拌條件下加入環(huán)氧氯丙烷，在60-70℃下保溫攪拌20-30分鐘，蒸餾除去四氫呋喃，常溫干燥，得環(huán)氧化微孔成型劑；

(2)取硅藻土，在700-800℃下煅燒1-2小時，出料冷卻至常溫，與環(huán)氧化微孔成型劑、丙酸鈣混合，加入到混合料重量70-80％的、3-5mol/l的氫氧化鈉水溶液中，升高溫度為90-95℃，保溫攪拌至水干，冷卻磨粉，得環(huán)氧化微孔硅藻土；

(3)取三乙胺，加入到其重量5-7倍的無水乙醇中，攪拌均勻；

(4)取鈦酸四丁酯，加入到其重量55-70倍的去離子水中，攪拌條件下滴加濃度為10-13％的氨水，調(diào)節(jié)ph為10-11，常溫攪拌反應(yīng)30-40分鐘，加入上述三乙胺的無水乙醇溶液，升高溫度為60-70℃，加入辛基異噻唑啉酮，保溫攪拌1-2小時，得抑菌胺化溶膠；

(5)取上述抑菌胺化溶膠、環(huán)氧化微孔硅藻土混合，攪拌均勻，加入碳酸鈉，在100-110℃下保溫反應(yīng)2-3小時，抽濾，將濾餅水洗，真空70-80℃下干燥1-2小時，得抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠；

(6)取上述抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠，與三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量2-3倍的四氫呋喃，超聲10-15分鐘，過濾，將沉淀用去離子水洗滌，真空70-80℃下干燥1-2小時，得烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠；

(7)取聚丙烯酰胺，加入到其重量15-20倍的去離子水中，攪拌均勻，得酰胺溶液；

(8)取苯乙烯，與油酸混合，在70-80℃下保溫攪拌1-2小時，加入到上述酰胺溶液中，攪拌均勻，得油酸苯乙烯溶液；

(9)取上述油酸苯乙烯溶液，與烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠混合，超聲3-5分鐘，加入甲醇鈉，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，在160-167℃下保溫攪拌7-10小時，出料，得低聚物抑菌苯乙烯單體溶液；

(10)取上述低聚物抑菌苯乙烯單體溶液，與雙乙酸鈉混合，加入到混合料重量60-70％的去離子水中，加入過硫酸銨，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，加入辛酸亞錫、戊烷發(fā)泡劑，在70-80℃下保溫攪拌3-5小時，出料冷卻，過濾，將沉淀水洗，真空50-60℃下干燥1-2小時，冷卻至常溫，即得所述硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明首先取蠶絲蛋白，與硫酸亞鐵混合，在堿性條件下可以發(fā)生螯合，得到微孔成型劑，然后用環(huán)氧氯丙烷處理，將得到的環(huán)氧化微孔成型劑分散到硅藻土的堿性水溶液中，而經(jīng)過堿性處理的硅藻土具有較好的微孔結(jié)構(gòu)，該微孔成型劑具有較好的韌性、強度、黏性，起到了穩(wěn)定微孔結(jié)構(gòu)的效果，同時也進一步提高了硅藻土的強度和力學(xué)性能；

本發(fā)明以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，將得到的溶膠通過三乙胺處理，加入辛基異噻唑啉酮，得到胺化抑菌溶膠，再經(jīng)過三羥甲基丙烷處理，得烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠，再將苯乙烯通過油酸處理，得到的油酸化苯乙烯與烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠混合，以甲醇鈉為縮合劑，得到低聚物抑菌苯乙烯單體溶液，然后將該單體溶液進行聚合，得到成型保溫材料；

本發(fā)明將硅藻土、鈦溶膠有效的結(jié)合，具有很好的強度、韌性，能夠提高成品涂膜的力學(xué)性能，本發(fā)明將丙酸鈣、辛基異噻唑啉酮、雙乙酸鈉等混合分散到聚合物基體中，有效的提高了成品材料的抑菌性能，而各種傳統(tǒng)的抑菌助劑加入與傳統(tǒng)直接添加、分散的方式相比，具有更好的分散均勻性；本發(fā)明將油酸化苯乙烯與烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠混合，得到的交聯(lián)單體中將硅藻土與苯乙烯緊密的結(jié)合，再通過單體聚合，使得膨潤土等原料可以有效的分散到聚合物中，有效的避免了團聚，提高了成品材料的穩(wěn)定性強度；

本發(fā)明采用微孔成型劑處理的硅藻土，進一步提高了成品材料的保溫性能。

具體實施方式

實施例1

一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料，它是由下述重量份的原料制成的：

硅藻土20、鈦酸四丁酯17、辛基異噻唑啉酮1、螯合微孔成型劑2、環(huán)氧氯丙烷0.2、丙酸鈣2、三乙胺2-3、碳酸鈉1、三羥甲基丙烷6、聚丙烯酰胺1、苯乙烯140、油酸4、甲醇鈉1、雙乙酸鈉2、過硫酸銨4、辛酸亞錫2、戊烷發(fā)泡劑5。

所述的螯合微孔成型劑的制備方法為：

將14重量份的蠶絲蛋白、5重量份的碳酸氫鉀混合，加入到混合料重量47倍的去離子水中，攪拌均勻，加入3重量份的硫酸亞鐵，送入到80℃的恒溫水浴中，保溫攪拌5小時，出料，送入烘箱中，干燥完全，即得。

一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取螯合微孔成型劑，加入到其重量14倍的四氫呋喃中，攪拌條件下加入環(huán)氧氯丙烷，在70℃下保溫攪拌30分鐘，蒸餾除去四氫呋喃，常溫干燥，得環(huán)氧化微孔成型劑；

(2)取硅藻土，在800℃下煅燒2小時，出料冷卻至常溫，與環(huán)氧化微孔成型劑、丙酸鈣混合，加入到混合料重量80％的、5mol/l的氫氧化鈉水溶液中，升高溫度為95℃，保溫攪拌至水干，冷卻磨粉，得環(huán)氧化微孔硅藻土；

(3)取三乙胺，加入到其重量7倍的無水乙醇中，攪拌均勻；

(4)取鈦酸四丁酯，加入到其重量70倍的去離子水中，攪拌條件下滴加濃度為13％的氨水，調(diào)節(jié)ph為11，常溫攪拌反應(yīng)40分鐘，加入上述三乙胺的無水乙醇溶液，升高溫度為70℃，加入辛基異噻唑啉酮，保溫攪拌2小時，得抑菌胺化溶膠；

(5)取上述抑菌胺化溶膠、環(huán)氧化微孔硅藻土混合，攪拌均勻，加入碳酸鈉，在110℃下保溫反應(yīng)3小時，抽濾，將濾餅水洗，真空80℃下干燥2小時，得抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠；

(6)取上述抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠，與三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量3倍的四氫呋喃，超聲15分鐘，過濾，將沉淀用去離子水洗滌，真空80℃下干燥2小時，得烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠；

(7)取聚丙烯酰胺，加入到其重量20倍的去離子水中，攪拌均勻，得酰胺溶液；

(8)取苯乙烯，與油酸混合，在80℃下保溫攪拌2小時，加入到上述酰胺溶液中，攪拌均勻，得油酸苯乙烯溶液；

(9)取上述油酸苯乙烯溶液，與烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠混合，超聲5分鐘，加入甲醇鈉，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，在167℃下保溫攪拌10小時，出料，得低聚物抑菌苯乙烯單體溶液；

(10)取上述低聚物抑菌苯乙烯單體溶液，與雙乙酸鈉混合，加入到混合料重量70％的去離子水中，加入過硫酸銨，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，加入辛酸亞錫、戊烷發(fā)泡劑，在80℃下保溫攪拌5小時，出料冷卻，過濾，將沉淀水洗，真空60℃下干燥2小時，冷卻至常溫，即得所述硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料。

實施例2

一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料，它是由下述重量份的原料制成的：

硅藻土14、鈦酸四丁酯10、辛基異噻唑啉酮0.7、螯合微孔成型劑1、環(huán)氧氯丙烷0.1、丙酸鈣1、三乙胺2、碳酸鈉0.4、三羥甲基丙烷4、聚丙烯酰胺1、苯乙烯120、油酸3、甲醇鈉0.7、雙乙酸鈉1、過硫酸銨2、辛酸亞錫1、戊烷發(fā)泡劑7。

所述的螯合微孔成型劑的制備方法為：

將10重量份的蠶絲蛋白、3重量份的碳酸氫鉀混合，加入到混合料重量34倍的去離子水中，攪拌均勻，加入2重量份的硫酸亞鐵，送入到70℃的恒溫水浴中，保溫攪拌3小時，出料，送入烘箱中，干燥完全，即得。

一種硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取螯合微孔成型劑，加入到其重量10倍的四氫呋喃中，攪拌條件下加入環(huán)氧氯丙烷，在60℃下保溫攪拌20分鐘，蒸餾除去四氫呋喃，常溫干燥，得環(huán)氧化微孔成型劑；

(2)取硅藻土，在700℃下煅燒1小時，出料冷卻至常溫，與環(huán)氧化微孔成型劑、丙酸鈣混合，加入到混合料重量70％的、3mol/l的氫氧化鈉水溶液中，升高溫度為90℃，保溫攪拌至水干，冷卻磨粉，得環(huán)氧化微孔硅藻土；

(3)取三乙胺，加入到其重量5倍的無水乙醇中，攪拌均勻；

(4)取鈦酸四丁酯，加入到其重量55倍的去離子水中，攪拌條件下滴加濃度為10％的氨水，調(diào)節(jié)ph為10，常溫攪拌反應(yīng)30分鐘，加入上述三乙胺的無水乙醇溶液，升高溫度為60℃，加入辛基異噻唑啉酮，保溫攪拌1小時，得抑菌胺化溶膠；

(5)取上述抑菌胺化溶膠、環(huán)氧化微孔硅藻土混合，攪拌均勻，加入碳酸鈉，在100℃下保溫反應(yīng)2小時，抽濾，將濾餅水洗，真空70℃下干燥1小時，得抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠；

(6)取上述抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠，與三羥甲基丙烷混合，加入到混合料重量2倍的四氫呋喃，超聲10分鐘，過濾，將沉淀用去離子水洗滌，真空70℃下干燥1小時，得烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠；

(7)取聚丙烯酰胺，加入到其重量15倍的去離子水中，攪拌均勻，得酰胺溶液；

(8)取苯乙烯，與油酸混合，在70℃下保溫攪拌1小時，加入到上述酰胺溶液中，攪拌均勻，得油酸苯乙烯溶液；

(9)取上述油酸苯乙烯溶液，與烷基化抑菌交聯(lián)硅藻土溶膠混合，超聲3分鐘，加入甲醇鈉，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，在160℃下保溫攪拌7小時，出料，得低聚物抑菌苯乙烯單體溶液；

(10)取上述低聚物抑菌苯乙烯單體溶液，與雙乙酸鈉混合，加入到混合料重量60％的去離子水中，加入過硫酸銨，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，加入辛酸亞錫、戊烷發(fā)泡劑，在70℃下保溫攪拌3小時，出料冷卻，過濾，將沉淀水洗，真空50℃下干燥1小時，冷卻至常溫，即得所述硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料。

性能測試：

本實施例的硅藻土交聯(lián)抑菌保溫材料的力學(xué)性能測試結(jié)果表明：

彎曲強度0.31mpa，壓縮強度0.18mpa，導(dǎo)熱系數(shù)0.022w/m.k。