本發(fā)明涉及一種防火保溫材料的制備方法，具體涉及一種發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰/煤矸石纖維是近年問(wèn)世的一種新型無(wú)機(jī)纖維，該纖維以工業(yè)洗煤、燃煤所得的固體廢棄物為原料，經(jīng)高溫熔化、噴絲、冷卻等工序制成，由于它具有絕緣、消音、不燃、導(dǎo)熱系數(shù)小、質(zhì)輕、等優(yōu)點(diǎn)，因此擁有廣泛的發(fā)展前景。
目前，國(guó)內(nèi)使用的保溫材料主要為有機(jī)類材料，此類材料導(dǎo)熱系數(shù)小，但存在易燃的缺陷，燃燒時(shí)會(huì)形成滴落物，并產(chǎn)生大量有毒煙氣，危害人身安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法，該方法制備的保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)小，并且不易燃燒。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法包括以下步驟：
1)稱取聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維，將聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并調(diào)節(jié)pH值至8-10，再在恒溫條件下進(jìn)行攪拌，然后再依次進(jìn)行冷凍及溶解，得混合物；
2)將無(wú)機(jī)纖維分批加入到步驟1)得到的混合物中，并攪拌使無(wú)機(jī)纖維分散均勻，再撈出無(wú)機(jī)纖維，然后將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，再進(jìn)行烘干，得無(wú)機(jī)纖維板；
3)稱取酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土，將酚醛樹脂與三聚氰胺樹脂混合后加入乙醇進(jìn)行稀釋，再加入酸固化劑及硅藻土，然后再攪拌均勻，得防火浸漬液；
4)將步驟2)得到的無(wú)機(jī)纖維板放置到步驟3)得到的防火浸漬液中，待無(wú)機(jī)纖維板的表面完全粘附防火浸漬液后取出無(wú)機(jī)纖維板，然后再將無(wú)機(jī)纖維板放置到通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行固化，得發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料。
步驟1)中聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維的比例為(40mL-60mL)：(40mL-50mL)：(10g-15g)。
三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土的比例為(3g-4g)：(2g-3g)：(2mL-3mL)：(0.8mL-1mL)：(0.5g-1g)。
聚乙烯醇溶液的質(zhì)量百分比濃度為8％-10％。
硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為4％-5％。
步驟1)中聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并通過(guò)檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至8-10，再在60℃的恒溫條件下攪拌1h，然后再在-6℃的條件下冷凍6-8h，再在室溫條件下進(jìn)行溶解，得混合溶液。
步驟2)中，將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，然后將模具放置到烘箱內(nèi)烘干，得無(wú)機(jī)纖維板。
所述酸固化劑為鹽酸及磷酸中的一種或兩者按任意比例混合的混合物。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法在具體操作時(shí)，硅酸鈉溶液在8-10的pH值條件下生成硅膠網(wǎng)絡(luò)，再與聚乙烯醇溶液發(fā)生作用，使聚乙烯醇接枝到硅膠網(wǎng)絡(luò)中的SiO2表面上，從而形成具有阻燃效果的PVA-SiO2膠粘混合物，再將無(wú)機(jī)纖維放置到該混合物中，使無(wú)機(jī)纖維表面粘附PVA-SiO2膠粘混合物。同時(shí)本發(fā)明在制備防火浸漬液時(shí)，通過(guò)加入硅藻土，使防火浸漬液牢牢附著在無(wú)機(jī)纖維板表面，從而有效的改善防火浸漬液易脫落的缺陷，進(jìn)而使制備的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，并且不易燃燒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，以下是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。
實(shí)施例一
本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法包括以下步驟：
1)稱取聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維，將聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并調(diào)節(jié)pH值至9，再在恒溫條件下進(jìn)行攪拌，然后再依次進(jìn)行冷凍及溶解，得混合物；
2)將無(wú)機(jī)纖維分批加入到步驟1)得到的混合物中，并攪拌使無(wú)機(jī)纖維分散均勻，再撈出無(wú)機(jī)纖維，然后將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，再進(jìn)行烘干，得無(wú)機(jī)纖維板；
3)稱取酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土，將酚醛樹脂與三聚氰胺樹脂混合后加入乙醇進(jìn)行稀釋，再加入酸固化劑及硅藻土，然后再攪拌均勻，得防火浸漬液；
4)將步驟2)得到的無(wú)機(jī)纖維板放置到步驟3)得到的防火浸漬液中，待無(wú)機(jī)纖維板的表面完全粘附防火浸漬液后取出無(wú)機(jī)纖維板，然后再將無(wú)機(jī)纖維板放置到通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行固化，得發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料。
步驟1)中聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維的比例為60mL：40mL：15g。
三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土的比例為4g：2g：3mL：0.8mL：1g。
聚乙烯醇溶液的質(zhì)量百分比濃度為8％。
硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為5％。
步驟1)中聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并通過(guò)檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至9，再在60℃的恒溫條件下攪拌1h，然后再在-6℃的條件下冷凍8h，再在室溫條件下進(jìn)行溶解，得混合溶液。
步驟2)中，將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，然后將模具放置到烘箱內(nèi)烘干，得無(wú)機(jī)纖維板。
所述酸固化劑為磷酸。
實(shí)施例二
本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法包括以下步驟：
1)稱取聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維，將聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并調(diào)節(jié)pH值至8，再在恒溫條件下進(jìn)行攪拌，然后再依次進(jìn)行冷凍及溶解，得混合物；
2)將無(wú)機(jī)纖維分批加入到步驟1)得到的混合物中，并攪拌使無(wú)機(jī)纖維分散均勻，再撈出無(wú)機(jī)纖維，然后將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，再進(jìn)行烘干，得無(wú)機(jī)纖維板；
3)稱取酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土，將酚醛樹脂與三聚氰胺樹脂混合后加入乙醇進(jìn)行稀釋，再加入酸固化劑及硅藻土，然后再攪拌均勻，得防火浸漬液；
4)將步驟2)得到的無(wú)機(jī)纖維板放置到步驟3)得到的防火浸漬液中，待無(wú)機(jī)纖維板的表面完全粘附防火浸漬液后取出無(wú)機(jī)纖維板，然后再將無(wú)機(jī)纖維板放置到通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行固化，得發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料。
步驟1)中聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維的比例為50mL：40mL：10g。
三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土的比例為3g：2g：2mL：0.8mL：0.5g。
聚乙烯醇溶液的質(zhì)量百分比濃度為9％。
硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為4％。
步驟1)中聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并通過(guò)檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至8，再在60℃的恒溫條件下攪拌1h，然后再在-6℃的條件下冷凍6h，再在室溫條件下進(jìn)行溶解，得混合溶液。
步驟2)中，將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，然后將模具放置到烘箱內(nèi)烘干，得無(wú)機(jī)纖維板。
所述酸固化劑為鹽酸。
實(shí)施例三
本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法包括以下步驟：
1)稱取聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維，將聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并調(diào)節(jié)pH值至9，再在恒溫條件下進(jìn)行攪拌，然后再依次進(jìn)行冷凍及溶解，得混合物；
2)將無(wú)機(jī)纖維分批加入到步驟1)得到的混合物中，并攪拌使無(wú)機(jī)纖維分散均勻，再撈出無(wú)機(jī)纖維，然后將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，再進(jìn)行烘干，得無(wú)機(jī)纖維板；
3)稱取酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土，將酚醛樹脂與三聚氰胺樹脂混合后加入乙醇進(jìn)行稀釋，再加入酸固化劑及硅藻土，然后再攪拌均勻，得防火浸漬液；
4)將步驟2)得到的無(wú)機(jī)纖維板放置到步驟3)得到的防火浸漬液中，待無(wú)機(jī)纖維板的表面完全粘附防火浸漬液后取出無(wú)機(jī)纖維板，然后再將無(wú)機(jī)纖維板放置到通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行固化，得發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料。
步驟1)中聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維的比例為50mL：50mL：12g。
三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土的比例為3.5g：2.5g：2.5mL：0.9mL：0.8g。
聚乙烯醇溶液的質(zhì)量百分比濃度為10％。
硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為4.5％。
步驟1)中聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并通過(guò)檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至9，再在60℃的恒溫條件下攪拌1h，然后再在-6℃的條件下冷凍7h，再在室溫條件下進(jìn)行溶解，得混合溶液。
步驟2)中，將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，然后將模具放置到烘箱內(nèi)烘干，得無(wú)機(jī)纖維板。
所述酸固化劑為鹽酸及磷酸按任意比例混合的混合物。
實(shí)施例四
本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法包括以下步驟：
1)稱取聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維，將聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并調(diào)節(jié)pH值至10，再在恒溫條件下進(jìn)行攪拌，然后再依次進(jìn)行冷凍及溶解，得混合物；
2)將無(wú)機(jī)纖維分批加入到步驟1)得到的混合物中，并攪拌使無(wú)機(jī)纖維分散均勻，再撈出無(wú)機(jī)纖維，然后將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，再進(jìn)行烘干，得無(wú)機(jī)纖維板；
3)稱取酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土，將酚醛樹脂與三聚氰胺樹脂混合后加入乙醇進(jìn)行稀釋，再加入酸固化劑及硅藻土，然后再攪拌均勻，得防火浸漬液；
4)將步驟2)得到的無(wú)機(jī)纖維板放置到步驟3)得到的防火浸漬液中，待無(wú)機(jī)纖維板的表面完全粘附防火浸漬液后取出無(wú)機(jī)纖維板，然后再將無(wú)機(jī)纖維板放置到通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行固化，得發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料。
步驟1)中聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維的比例為60mL：55mL：13g。
三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土的比例為4g：2.7g：2.8mL：0.9mL：0.6g。
聚乙烯醇溶液的質(zhì)量百分比濃度為8.5％。
硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為4.5％。
步驟1)中聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并通過(guò)檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至10，再在60℃的恒溫條件下攪拌1h，然后再在-6℃的條件下冷凍6.5h，再在室溫條件下進(jìn)行溶解，得混合溶液。
步驟2)中，將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，然后將模具放置到烘箱內(nèi)烘干，得無(wú)機(jī)纖維板。
所述酸固化劑為鹽酸。
實(shí)施例五
本發(fā)明所述的發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料的制備方法包括以下步驟：
1)稱取聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維，將聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并調(diào)節(jié)pH值至9.5，再在恒溫條件下進(jìn)行攪拌，然后再依次進(jìn)行冷凍及溶解，得混合物；
2)將無(wú)機(jī)纖維分批加入到步驟1)得到的混合物中，并攪拌使無(wú)機(jī)纖維分散均勻，再撈出無(wú)機(jī)纖維，然后將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，再進(jìn)行烘干，得無(wú)機(jī)纖維板；
3)稱取酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土，將酚醛樹脂與三聚氰胺樹脂混合后加入乙醇進(jìn)行稀釋，再加入酸固化劑及硅藻土，然后再攪拌均勻，得防火浸漬液；
4)將步驟2)得到的無(wú)機(jī)纖維板放置到步驟3)得到的防火浸漬液中，待無(wú)機(jī)纖維板的表面完全粘附防火浸漬液后取出無(wú)機(jī)纖維板，然后再將無(wú)機(jī)纖維板放置到通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行固化，得發(fā)泡無(wú)機(jī)纖維防火保溫材料。
步驟1)中聚乙烯醇溶液、硅酸鈉溶液及無(wú)機(jī)纖維的比例為55mL：50mL：14g。
三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、乙醇、酸固化劑及硅藻土的比例為3.8g：2.8g：2.9mL：0.95mL：0.9g。
聚乙烯醇溶液的質(zhì)量百分比濃度為9.5％。
硅酸鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為4.2％。
步驟1)中聚乙烯醇溶液與硅酸鈉溶液加入到燒瓶中，并通過(guò)檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至9.5，再在60℃的恒溫條件下攪拌1h，然后再在-6℃的條件下冷凍7h，再在室溫條件下進(jìn)行溶解，得混合溶液。
步驟2)中，將無(wú)機(jī)纖維放置到模具中，然后將模具放置到烘箱內(nèi)烘干，得無(wú)機(jī)纖維板。
所述酸固化劑為磷酸。
各實(shí)施例中無(wú)機(jī)纖維板埋沒(méi)于防火浸漬液中。