石墨烯改性的漿體保溫材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種石墨烯改性的漿體保溫材料，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料制成：聚苯乙烯顆粒5～10份、環(huán)氧改性酚醛樹脂20～40份、包膜膨脹珍珠巖10～15份、石墨烯5～10份、甲基苯基甲氧基硅油3～5份、穩(wěn)定劑1～3份和增韌劑0.1～1份。制備方法為：1)按照上述配比，稱取聚苯乙烯顆粒、包膜膨脹珍珠巖與石墨烯攪拌混合，得混合物A；2)將步驟1)得到的混合物加熱到70～90℃，然后加入環(huán)氧改性酚醛樹脂與甲基苯基甲氧基硅油攪拌，得混合物B；3)將混合物B置于真空條件下，然后加入穩(wěn)定劑和增韌劑攪拌均勻，然后冷卻至室溫，即得。該保溫材料抗折強度達12MPa以上，吸水率小，導熱系數(shù)低。
【專利說明】
石墨烯改性的漿體保溫材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種石墨烯改性的漿體保溫材料。
【背景技術】
[0002]我國每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，既有建筑近420億平方米，建筑能耗已占全國總能耗的27%以上，建筑節(jié)能問題已成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，尤其是圍護結(jié)構的節(jié)能具有特別重要的地位。擠塑聚苯板(XPS)或膨脹聚苯板(EPS)等最常用的保溫材料，盡管具有導熱系數(shù)低和密度小等優(yōu)點，但作為有機材料，其可燃性造成了很大的安全隱患，近年來，北京、上海、沈陽等地發(fā)生了因保溫層燃燒而引起的“央視大樓”、“上海教師公寓”、“沈陽萬鑫酒店”火災，充分暴露出傳統(tǒng)有機保溫材料的防火缺陷。
[0003]我國的保溫材料目前正處于發(fā)展時期，雖然取得了一些可喜的進步，但總體上技術水平落后，尤其漿體保溫材料的研究開發(fā)方面，更是相對落后。目前我國大量應用在土建工程上的漿體保溫材料仍然是以傳統(tǒng)漿體膨脹珍珠巖保溫材料為主，其吸水率很大，抗裂性、耐侯性差，應用有很大局限性，施工時需多次成活，施工效率低下，保溫砂漿為現(xiàn)場配。如何利用工業(yè)的廢棄物開發(fā)出性能優(yōu)異的保溫材料實現(xiàn)節(jié)能降耗、節(jié)約資源、減小環(huán)境污染，是當前我國漿體保溫材料研究的熱點，是適合中國國情的保溫材料研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述我國現(xiàn)有保溫材料存在的問題，本發(fā)明提出一種石墨烯改性的漿體保溫材料，該保溫材料抗折強度達12MPa以上，吸水率小，導熱系數(shù)低。
[0005]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種石墨烯改性的漿體保溫材料，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料制成:
[0007]聚苯乙烯顆粒5?10份、環(huán)氧改性酚醛樹脂20?40份、包膜膨脹珍珠巖10?15份、石墨稀5?10份、甲基苯基甲氧基娃油3?5份、穩(wěn)定劑I?3份和增韌劑0.1?I份，其中，所述石墨烯是經(jīng)過氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5-8?丨％拉開粉。
[0008]進一步，所述包膜膨脹珍珠巖通過以下方法制備而得:
[0009]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機中加熱至200?250°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中膨脹珍珠巖與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:1?3:2?4;
[0010]b)接著包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，并不斷攪拌30?60min，即得包膜膨脹珍珠巖。
[0011 ]進一步，所述穩(wěn)定劑為復合鉛類穩(wěn)定劑、媽鋅類穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑。
[0012]進一步，所述增韌劑為天然橡膠、丁腈橡膠、羥基丁腈橡膠、羥端基聚丁二烯中的一種或一種以上的混合物。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提供一種石墨烯改性的漿體保溫材料的制備方法，包括以下步驟:
[0014]I)按照上述配比，稱取聚苯乙烯顆粒、包膜膨脹珍珠巖與石墨烯攪拌混合，得混合物A;
[0015]2)將步驟I)得到的混合物加熱到70?90°C，然后加入環(huán)氧改性酚醛樹脂與甲基苯基甲氧基硅油攪拌，得混合物B;
[0016]3)將混合物B置于真空條件下，然后加入穩(wěn)定劑和增韌劑攪拌均勻，然后冷卻至室溫，即得。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]1、與現(xiàn)有有機保溫材料相比，本發(fā)明克服了有機保溫材料的易燃、強度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，保留了有機保溫材料的質(zhì)輕、導熱系數(shù)低的優(yōu)點。
[0019]2、與現(xiàn)有無機保溫材料相比，本發(fā)明克服了無機保溫材料的導熱系數(shù)大、保溫效果差的缺點，保留了無機保溫材料的防火阻燃、變形系數(shù)小、抗老化、性能穩(wěn)定、使用壽命長的優(yōu)點。
[0020]3、按本發(fā)明所述方法制備的石墨烯改性的漿體保溫材料樣品表觀密度為導熱系數(shù)0.03?0.06W/(m.K)、抗壓強度12?16MPa，吸水率為8?15%，材料綜合性能介于現(xiàn)有有機、無機保溫材料之間。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]—種石墨烯改性的漿體保溫材料，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料制成:
[0023]聚苯乙烯顆粒5份、環(huán)氧改性酚醛樹脂30份、包膜膨脹珍珠巖10份、石墨烯5份、甲基苯基甲氧基硅油3份、二月桂酸二丁基錫I份和丁腈橡膠0.1份，其中，所述石墨烯是經(jīng)過氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5wt%拉開粉。
[0024]其中，所述包膜膨脹珍珠巖通過以下方法制備而得:
[0025]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機中加熱至220°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中膨脹珍珠巖與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:2:4;
[0026]b)接著包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，并不斷攪拌40min，即得包膜膨脹珍珠巖。
[0027]漿體保溫材料制備方法，包括以下步驟:
[0028]I)按照上述配比，稱取聚苯乙烯顆粒、包膜膨脹珍珠巖與石墨烯攪拌混合，得混合物A;
[0029]2)將步驟I)得到的混合物加熱到70°C，然后加入環(huán)氧改性酚醛樹脂與甲基苯基甲氧基硅油攪拌，得混合物B ；
[0030]3)將混合物B置于真空條件下，然后加入二月桂酸二丁基錫和丁腈橡膠攪拌均勻，然后冷卻至室溫，即得。
[0031]實施例2
[0032]—種石墨烯改性的漿體保溫材料，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料制成:
[0033]聚苯乙烯顆粒8份、環(huán)氧改性酚醛樹脂20份、包膜膨脹珍珠巖13份、石墨烯7份、甲基苯基甲氧基硅油4份、固體鈣鋅穩(wěn)定劑2份和羥基丁腈橡膠0.5份，其中，所述石墨烯是經(jīng)過氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有7?七％拉開粉。
[0034]包膜膨脹珍珠巖通過以下方法制備而得:
[0035]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機中加熱至200°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中膨脹珍珠巖與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:1:2;
[0036]b)接著包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，并不斷攪拌30min，即得包膜膨脹珍珠巖。
[0037]漿體保溫材料制備方法，包括以下步驟:
[0038]I)按照上述配比，稱取聚苯乙烯顆粒、包膜膨脹珍珠巖與石墨烯攪拌混合，得混合物A;
[0039]2)將步驟I)得到的混合物加熱到80°C，然后加入環(huán)氧改性酚醛樹脂與甲基苯基甲氧基硅油攪拌，得混合物B ；
[0040]3)將混合物B置于真空條件下，然后加入固體鈣鋅穩(wěn)定劑和羥基丁腈橡膠攪拌均勻，然后冷卻至室溫，即得。
[0041 ] 實施例3
[0042]—種石墨烯改性的漿體保溫材料，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料制成:
[0043]聚苯乙烯顆粒10份、環(huán)氧改性酚醛樹脂40份、包膜膨脹珍珠巖15份、石墨烯10份、甲基苯基甲氧基硅油5份、液體鈣鋅穩(wěn)定劑3份和天然橡膠I份，其中，所述石墨烯是經(jīng)過氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5-8wt%拉開粉。
[0044]所述包膜膨脹珍珠巖通過以下方法制備而得:
[0045]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機中加熱至250°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中膨脹珍珠巖與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:3:4;
[0046]b)接著包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，并不斷攪拌60min，即得包膜膨脹珍珠巖。
[0047]制備方法為:
[0048]I)按照上述配比，稱取聚苯乙烯顆粒、包膜膨脹珍珠巖與石墨烯攪拌混合，得混合物A;
[0049]2)將步驟I)得到的混合物加熱到90°C，然后加入環(huán)氧改性酚醛樹脂與甲基苯基甲氧基硅油攪拌，得混合物B ；
[0050]3)將混合物B置于真空條件下，然后加入液體鈣鋅穩(wěn)定劑和天然橡膠攪拌均勻，然后冷卻至室溫，即得。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種石墨烯改性的漿體保溫材料，其特征在于，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料制成: 聚苯乙烯顆粒5?10份、環(huán)氧改性酚醛樹脂20?40份、包膜膨脹珍珠巖10?15份、石墨稀5?10份、甲基苯基甲氧基娃油3?5份、穩(wěn)定劑I?3份和增韌劑0.1?I份，其中，所述石墨烯是經(jīng)過氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5-8界1:%拉開粉。2.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性的漿體保溫材料，其特征在于，所述包膜膨脹珍珠巖通過以下方法制備而得: a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機中加熱至200?250°C，并加入粉煤灰和鐵黑粉，攪拌均勻，其中膨脹珍珠巖與粉煤灰以及鐵黑粉的質(zhì)量比為100:1?3:2?4; b)接著包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，并不斷攪拌30?60min，即得包膜膨脹珍珠巖。3.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性的漿體保溫材料，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為復合鉛類穩(wěn)定劑、鈣鋅類穩(wěn)定劑或有機錫穩(wěn)定劑。4.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性的漿體保溫材料，其特征在于，所述增韌劑為天然橡膠、丁腈橡膠、羥基丁腈橡膠、羥端基聚丁二烯中的一種或一種以上的混合物。5.—種如權利要求1所述的石墨烯改性的漿體保溫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)按照上述配比，稱取聚苯乙烯顆粒、包膜膨脹珍珠巖與石墨烯攪拌混合，得混合物A; 2)將步驟I)得到的混合物加熱到70?90°C，然后加入環(huán)氧改性酚醛樹脂與甲基苯基甲氧基硅油攪拌，得混合物B ； 3)將混合物B置于真空條件下，然后加入穩(wěn)定劑和增韌劑攪拌均勻，然后冷卻至室溫，即得。
【文檔編號】C08L15/00GK106046670SQ201610506280
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】劉濤
【申請人】合肥廣能新材料科技有限公司