本發(fā)明涉及保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以防火阻燃的保溫材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著全球能源的日益緊張，保溫材料成為建筑工程研究的熱點，它具有節(jié)能保溫的作用，進(jìn)而可以節(jié)約能源成本、減少污染排放、增加建筑的舒適度和壽命?，F(xiàn)在的保溫材料中，以有機(jī)保溫材料為主，因為有機(jī)保溫材料具有絕熱效果好、質(zhì)量輕、比強(qiáng)度大、施工方便等優(yōu)良特性，但是越來越多的火災(zāi)事故說明有機(jī)保溫材料存在明顯的火災(zāi)隱患。而且在火災(zāi)中會燃燒產(chǎn)生大量的有毒氣體，對人身造成嚴(yán)重危害，甚至死亡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可以防火阻燃的保溫材料及其制備方法，原料絕大部分由無機(jī)材料組成，具有較高的阻燃性和保溫性能，安全無毒，可廣泛應(yīng)用于各種需要采取保溫措施的建筑外墻保溫部位。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種可以防火阻燃的保溫材料，包括以下份計的原料：酚醛樹脂65~75份、膨脹珍珠巖65~70份、改性空心玻璃微珠55~60份、膨潤土55~60份、滑石粉45~50份、石英35~45份、輕質(zhì)陶粒35~40份、纖維25~35份、助劑20~25份和水150~200份；

所述改性空心玻璃微珠包括以下份計的原料：空心玻璃微珠5~8份、氫氟酸溶液20~25份和磷酸鉻鋁溶液25~30份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑2~6份、保水劑2~4份、緩凝劑2~3份、無機(jī)粘結(jié)劑1~2份和發(fā)泡劑0.2~0.4份。

優(yōu)選地，包括以下份計的原料：酚醛樹脂70份、膨脹珍珠巖67份、改性空心玻璃微珠57份、膨潤土57份、滑石粉47份、石英40份、輕質(zhì)陶粒37份、纖維30份、助劑23份和水175份；

所述改性空心玻璃微珠包括以下份計的原料：空心玻璃微珠6.5份、氫氟酸溶液22.5份和磷酸鉻鋁溶液27.5份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑4份、保水劑3份、緩凝劑2.5份、無機(jī)粘結(jié)劑1.5份和發(fā)泡劑0.3份。

優(yōu)選地，所述阻燃劑為硼酸鋅和氫氧化鋁按照2~4：1的比例混合而成，所述保水劑為羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素中的一種或幾種，所述緩凝劑為六偏磷酸鈉、檸檬酸和檸檬酸鈉中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鎂、磷酸鋁、硼酸鋁和硼酸鈣中的一種或幾種，所述發(fā)泡劑為丁烷或者戊烷。

優(yōu)選地，所述纖維為木質(zhì)纖維，所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂，所述膨脹珍珠巖為球形閉孔膨脹珍珠巖散料。

優(yōu)選地，所述氫氟酸溶液的濃度為0.3~0.5%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為0.5~1%。

本發(fā)明還提供一種可以防火阻燃的保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性空心玻璃微珠

稱取空心玻璃微珠，將空心玻璃微珠放入氫氟酸溶液中，以30~40r/min轉(zhuǎn)速攪拌5~10min，使其均勻分散，過濾將空心玻璃微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為70~80℃，直至空心玻璃微珠完全干燥，取出；

將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以50~60r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌15~20min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率低于5%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為500～600℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠；

（2）、按照配比稱取酚醛樹脂、膨脹珍珠巖、膨潤土、滑石粉、石英、輕質(zhì)陶粒和纖維，粉碎成200~300目的細(xì)粉，得到混合粉料a；

（3）、將混合粉料a加入水中，并加入阻燃劑、保水劑、緩凝劑、無機(jī)粘結(jié)劑和步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠，混合均勻后得到漿料b；

（4）、稱取發(fā)泡劑，將發(fā)泡劑加入10~15倍重量份的水中，發(fā)泡，得泡沫d；

（5）、將步驟（3）得到的漿料b和步驟（4）得到的泡沫d混合，注入模型，護(hù)養(yǎng)，脫模，干燥，即得所述可以防火阻燃的保溫材料。

優(yōu)選地，所述步驟（3）中混合均勻的條件為：以300~400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20~30min。

本發(fā)明的有益效果：原料絕大部分由無機(jī)材料組成，具有較高的阻燃性和保溫性能，安全無毒，可廣泛應(yīng)用于各種需要采取保溫措施的建筑外墻保溫部位，具體如下：

（1）、本發(fā)明中添加改性空心玻璃微珠，由氫氟酸溶液和磷酸鉻鋁溶液對其表面改性并配合高溫煅燒制得，空心玻璃微珠主要成分為堿石灰硼硅酸鹽玻璃，具有中空、質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、電絕緣強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、隔音、耐火、耐輻射等特點，采用氫氟酸對空心玻璃微珠進(jìn)行親水性處理，改善微珠表面的潤濕性，同時以水基的磷酸鉻鋁作為粘結(jié)劑，連接玻璃微珠，提高空心玻璃微珠的強(qiáng)度；

（2）、本發(fā)明中添加硼酸鋅和氫氧化鋁混合制成阻燃劑，其中添加的硼酸鋅為無機(jī)阻燃劑，無毒、無污染、阻燃以及抑煙，環(huán)保性能較好，具有熱穩(wěn)定性高、粒度細(xì)、體積質(zhì)量小和易分散等特點，加入一部分的氫氧化鋁制成阻燃劑可以降低成本；

（3）、本發(fā)明中使用的材料絕大部分由無機(jī)材料組成，且對外綜合表現(xiàn)為無機(jī)特性，克服了有機(jī)保溫材料的易燃、強(qiáng)度低、耐老化性差、使用壽命短的缺點，能滿足a級阻燃材料相關(guān)要求，可廣泛應(yīng)用于各種需要采取保溫措施的建筑外墻保溫部位，并可以形成嚴(yán)密無縫的完整保溫層，最大幅度的減少了散熱損失，極大的提高了熱能利用率，提升了保溫性能；

（4）、本發(fā)明中添加的酚醛樹脂具有良好的阻燃性和低煙霧性，在火中不燃燒，不熔化，也不會有滴落物，而且有很少的毒性氣體排出，是國際上公認(rèn)的建筑行業(yè)中最有發(fā)展前途的一種新型保溫隔熱材料，配合膨脹珍珠巖、膨潤土、滑石粉、石英、輕質(zhì)陶粒和纖維制成混合粉料，耐火保溫性較高。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

一種可以防火阻燃的保溫材料，包括以下份計的原料：酚醛樹脂65份、膨脹珍珠巖65份、改性空心玻璃微珠55份、膨潤土55份、滑石粉45份、石英35份、輕質(zhì)陶粒35份、纖維25份、助劑20份和水150份；

所述改性空心玻璃微珠包括以下份計的原料：空心玻璃微珠5份、氫氟酸溶液20份和磷酸鉻鋁溶液25份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑2份、保水劑2份、緩凝劑2份、無機(jī)粘結(jié)劑1份和發(fā)泡劑0.2份。

其中，所述阻燃劑為硼酸鋅和氫氧化鋁按照2：1的比例混合而成，所述保水劑為羥乙基纖維素，所述緩凝劑為六偏磷酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鎂，所述發(fā)泡劑為丁烷。

其中，所述纖維為木質(zhì)纖維，所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂，所述膨脹珍珠巖為球形閉孔膨脹珍珠巖散料。

其中，所述氫氟酸溶液的濃度為0.3%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為0.5%。

本實施例中還提供一種可以防火阻燃的保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性空心玻璃微珠

稱取空心玻璃微珠，將空心玻璃微珠放入氫氟酸溶液中，以30r/min轉(zhuǎn)速攪拌5min，使其均勻分散，過濾將空心玻璃微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為70℃，直至空心玻璃微珠完全干燥，取出；

將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以50r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌15min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率低于5%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為500℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠；

（2）、按照配比稱取酚醛樹脂、膨脹珍珠巖、膨潤土、滑石粉、石英、輕質(zhì)陶粒和纖維，粉碎成200目的細(xì)粉，得到混合粉料a；

（3）、將混合粉料a加入水中，并加入阻燃劑、保水劑、緩凝劑、無機(jī)粘結(jié)劑和步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠，混合均勻后得到漿料b；

（4）、稱取發(fā)泡劑，將發(fā)泡劑加入10倍重量份的水中，發(fā)泡，得泡沫d；

（5）、將步驟（3）得到的漿料b和步驟（4）得到的泡沫d混合，注入模型，護(hù)養(yǎng)，脫模，干燥，即得所述可以防火阻燃的保溫材料。

其中，所述步驟（3）中混合均勻的條件為：以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20min。

實施例2

一種可以防火阻燃的保溫材料，包括以下份計的原料：酚醛樹脂75份、膨脹珍珠巖70份、改性空心玻璃微珠60份、膨潤土60份、滑石粉50份、石英45份、輕質(zhì)陶粒40份、纖維35份、助劑25份和水200份；

所述改性空心玻璃微珠包括以下份計的原料：空心玻璃微珠8份、氫氟酸溶液25份和磷酸鉻鋁溶液30份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑6份、保水劑4份、緩凝劑3份、無機(jī)粘結(jié)劑2份和發(fā)泡劑0.4份。

其中，所述阻燃劑為硼酸鋅和氫氧化鋁按照4：1的比例混合而成，所述保水劑為羥乙基甲基纖維素，所述緩凝劑為檸檬酸。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鋁，所述發(fā)泡劑為戊烷。

其中，所述纖維為木質(zhì)纖維，所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂，所述膨脹珍珠巖為球形閉孔膨脹珍珠巖散料。

其中，所述氫氟酸溶液的濃度為0.5%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為1%。

本實施例中還提供一種可以防火阻燃的保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性空心玻璃微珠

稱取空心玻璃微珠，將空心玻璃微珠放入氫氟酸溶液中，以40r/min轉(zhuǎn)速攪拌10min，使其均勻分散，過濾將空心玻璃微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為80℃，直至空心玻璃微珠完全干燥，取出；

將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以60r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌20min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率低于5%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為600℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠；

（2）、按照配比稱取酚醛樹脂、膨脹珍珠巖、膨潤土、滑石粉、石英、輕質(zhì)陶粒和纖維，粉碎成300目的細(xì)粉，得到混合粉料a；

（3）、將混合粉料a加入水中，并加入阻燃劑、保水劑、緩凝劑、無機(jī)粘結(jié)劑和步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠，混合均勻后得到漿料b；

（4）、稱取發(fā)泡劑，將發(fā)泡劑加入15倍重量份的水中，發(fā)泡，得泡沫d；

（5）、將步驟（3）得到的漿料b和步驟（4）得到的泡沫d混合，注入模型，護(hù)養(yǎng)，脫模，干燥，即得所述可以防火阻燃的保溫材料。

其中，所述步驟（3）中混合均勻的條件為：以400r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min。

實施例3

一種可以防火阻燃的保溫材料，包括以下份計的原料：酚醛樹脂70份、膨脹珍珠巖67份、改性空心玻璃微珠57份、膨潤土57份、滑石粉47份、石英40份、輕質(zhì)陶粒37份、纖維30份、助劑23份和水175份；

所述改性空心玻璃微珠包括以下份計的原料：空心玻璃微珠6.5份、氫氟酸溶液22.5份和磷酸鉻鋁溶液27.5份；

所述助劑包括以下份計的原料：阻燃劑4份、保水劑3份、緩凝劑2.5份、無機(jī)粘結(jié)劑1.5份和發(fā)泡劑0.3份。

其中，所述阻燃劑為硼酸鋅和氫氧化鋁按照3：1的比例混合而成，所述保水劑為羥丙基甲基纖維素，所述緩凝劑為檸檬酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為硼酸鋁，所述發(fā)泡劑為戊烷。

其中，所述纖維為木質(zhì)纖維，所述的酚醛樹脂為硼改性熱塑性固體酚醛樹脂，所述膨脹珍珠巖為球形閉孔膨脹珍珠巖散料。

其中，所述氫氟酸溶液的濃度為0.4%，所述磷酸鉻鋁溶液的濃度為0.7%。

本實施例中還提供一種可以防火阻燃的保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）、制備改性空心玻璃微珠

稱取空心玻璃微珠，將空心玻璃微珠放入氫氟酸溶液中，以35r/min轉(zhuǎn)速攪拌7min，使其均勻分散，過濾將空心玻璃微珠取出，水洗直至ph為7，放入干燥箱中干燥，控制溫度為75℃，直至空心玻璃微珠完全干燥，取出；

將前述完全干燥后的空心玻璃微珠放入磷酸鉻鋁溶液中，以55r/min轉(zhuǎn)速混合攪拌17min，使用圓柱形試樣壓制模具壓制成生坯，將制得生坯干燥至含水率低于5%，然后于馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為550℃，冷卻后得到所述改性空心玻璃微珠；

（2）、按照配比稱取酚醛樹脂、膨脹珍珠巖、膨潤土、滑石粉、石英、輕質(zhì)陶粒和纖維，粉碎成250目的細(xì)粉，得到混合粉料a；

（3）、將混合粉料a加入水中，并加入阻燃劑、保水劑、緩凝劑、無機(jī)粘結(jié)劑和步驟（1）得到的改性空心玻璃微珠，混合均勻后得到漿料b；

（4）、稱取發(fā)泡劑，將發(fā)泡劑加入13倍重量份的水中，發(fā)泡，得泡沫d；

（5）、將步驟（3）得到的漿料b和步驟（4）得到的泡沫d混合，注入模型，護(hù)養(yǎng)，脫模，干燥，即得所述可以防火阻燃的保溫材料。

其中，所述步驟（3）中混合均勻的條件為：以350r/min的轉(zhuǎn)速攪拌25min。

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)。