本發(fā)明涉及多孔材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于化工的多孔材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

化工向人們提供的產(chǎn)品是豐富多彩的，它除了生產(chǎn)大量材料用于制成各種制品為人所用以外，還有用量很少、但效果十分明顯的產(chǎn)品，使人們的生活得到不斷改善，而用于化工的多孔材料就是一種，多孔材料是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。典型的孔結(jié)構(gòu)有：一種是由大量多邊形孔在平面上聚集形成的二維結(jié)構(gòu)；由于其形狀類似于蜂房的六邊形結(jié)構(gòu)而被稱為“蜂窩”材料；更為普遍的是由大量多面體形狀的孔洞在空間聚集形成的三維結(jié)構(gòu)，通常稱之為“泡沫”材料。如果構(gòu)成孔洞的固體只存在于孔洞的邊界，則稱為開(kāi)孔；如果孔洞表面也是實(shí)心的，即每個(gè)孔洞與周圍孔洞完全隔開(kāi)，則稱為閉孔；而有些孔洞則是半開(kāi)孔半閉孔的。相對(duì)連續(xù)介質(zhì)材料而言,多孔材料一般具有相對(duì)密度低、比強(qiáng)度高、比表面積高、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等優(yōu)點(diǎn)。目前大多數(shù)的多孔材料防火性不強(qiáng)，但生產(chǎn)的成本卻較高，從而不能滿足于化工中的使用，為此提出一種用于化工的多孔材料及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于化工的多孔材料及其制備方法，解決了防火性差和生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于化工的多孔材料，其原材料包括水玻璃溶液、氯化鈣、水溶液和熱塑性泡沫。

優(yōu)選的，所述熱塑性泡沫為聚氨酯泡沫。

一種用于化工的多孔材料制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1，水玻璃溶液的制備，取模數(shù)為1.5-4.0的工業(yè)級(jí)水玻璃溶液，加水溶液稀釋至百分比濃度為15%-35%的水玻璃溶液；

S2，凝膠引發(fā)劑的制備，取氯化鈣溶解于水溶液中，配置成百分比濃度為1.0%-2.0%的氯化鈣溶液；

S3，凝膠原液的制備，取S1過(guò)程中制備的水玻璃溶液以及S2過(guò)程中制備的凝膠引發(fā)劑，按照質(zhì)量比1:1-1.5的比率將水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，從而形成凝膠原液；

S4，原料的滲透，將熱塑性泡沫侵沒(méi)于S3過(guò)程中制備的凝膠原液中，并是該侵沒(méi)過(guò)程位于真空度為1.0atm的真空室中真空浸滲1-2小時(shí)；

S5，熱塑性泡沫與凝膠原液的復(fù)合，將S4過(guò)程侵沒(méi)后的熱塑性泡沫再次侵沒(méi)于凝膠原液中，靜置15-30小時(shí)；

S6，多孔材料的制成，將S5過(guò)程后的熱塑性泡沫位于室溫下自然干燥12-20天，干燥后，在溫度為70-120℃的條件下干燥3-6小時(shí)，自然冷卻至室溫后，既得到用于化工的多孔材料。

優(yōu)選的，所述工業(yè)級(jí)水玻璃的模數(shù)為2.0-3.5。

優(yōu)選的，所述水玻璃溶液的百分比濃度為20%-30%。

優(yōu)選的，所述水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑以1：1-1.2的比率進(jìn)行均勻混合，形成凝膠原液。

（三）有益效果

本發(fā)明提供了一種用于化工的多孔材料及其制備方法，具備以下有益效果：

（1）本發(fā)明提高了多孔材料的阻燃性能，其絕對(duì)氧指數(shù)達(dá)到40％以上，而且可以通過(guò)提高凝膠原液濃度進(jìn)一步提高多孔材料的絕對(duì)氧指數(shù)。

（2）本發(fā)明以廉價(jià)的水玻璃為主要原料對(duì)多孔材料進(jìn)行阻燃處理，制備同樣密度的多孔材料其成本更低,由于無(wú)機(jī)材料層的保護(hù)作用，所制備的多孔材料具有更好的耐候性，通過(guò)填充的氣凝膠大幅度提高多孔材料的表面積，使材料具有吸附性和隔音性。

具體實(shí)施方式

基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種用于化工的多孔材料，其原材料包括水玻璃溶液、氯化鈣、水溶液和熱塑性泡沫，熱塑性泡沫為聚氨酯泡沫。

一種用于化工的多孔材料制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1，水玻璃溶液的制備，取模數(shù)為1.5-4.0的工業(yè)級(jí)水玻璃溶液，工業(yè)級(jí)水玻璃的模數(shù)為2.0-3.5，加水溶液稀釋至百分比濃度為15%-35%的水玻璃溶液，水玻璃溶液的百分比濃度為20%-30%；

S2，凝膠引發(fā)劑的制備，取氯化鈣溶解于水溶液中，配置成百分比濃度為1.0%-2.0%的氯化鈣溶液；

S3，凝膠原液的制備，取S1過(guò)程中制備的水玻璃溶液以及S2過(guò)程中制備的凝膠引發(fā)劑，按照質(zhì)量比1:1-1.5的比率將水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，從而形成凝膠原液，水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑以1：1-1.2的比率進(jìn)行均勻混合，形成凝膠原液；

S4，原料的滲透，將熱塑性泡沫侵沒(méi)于S3過(guò)程中制備的凝膠原液中，并是該侵沒(méi)過(guò)程位于真空度為1.0atm的真空室中真空浸滲1-2小時(shí)；

S5，熱塑性泡沫與凝膠原液的復(fù)合，將S4過(guò)程侵沒(méi)后的熱塑性泡沫再次侵沒(méi)于凝膠原液中，靜置15-30小時(shí)；

S6，多孔材料的制成，將S5過(guò)程后的熱塑性泡沫位于室溫下自然干燥12-20天，干燥后，在溫度為70-120℃的條件下干燥3-6小時(shí)，自然冷卻至室溫后，既得到用于化工的多孔材料。

實(shí)施例1

一種用于化工的多孔材料，其原材料包括水玻璃溶液、氯化鈣、水溶液和熱塑性泡沫。

一種用于化工的多孔材料制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1，水玻璃溶液的制備，取模數(shù)為2.0的工業(yè)級(jí)水玻璃溶液，加水溶液稀釋至百分比濃度為20%的水玻璃溶液；

S2，凝膠引發(fā)劑的制備，取氯化鈣溶解于水溶液中，配置成百分比濃度為1.0%的氯化鈣溶液；

S3，凝膠原液的制備，取S1過(guò)程中制備的水玻璃溶液以及S2過(guò)程中制備的凝膠引發(fā)劑，按照質(zhì)量比1:1的比率將水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，從而形成凝膠原液；

S4，原料的滲透，將熱塑性泡沫侵沒(méi)于S3過(guò)程中制備的凝膠原液中，并是該侵沒(méi)過(guò)程位于真空度為1.0atm的真空室中真空浸滲1小時(shí)；

S5，熱塑性泡沫與凝膠原液的復(fù)合，將S4過(guò)程侵沒(méi)后的熱塑性泡沫再次侵沒(méi)于凝膠原液中，靜置15小時(shí)；

S6，多孔材料的制成，將S5過(guò)程后的熱塑性泡沫位于室溫下自然干燥12天，干燥后，在溫度為80℃的條件下干燥3小時(shí)，自然冷卻至室溫后，既得到用于化工的多孔材料。

實(shí)施例2

一種用于化工的多孔材料，其原材料包括水玻璃溶液、氯化鈣、水溶液和熱塑性泡沫。

一種用于化工的多孔材料制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1，水玻璃溶液的制備，取模數(shù)為3.0的工業(yè)級(jí)水玻璃溶液，加水溶液稀釋至百分比濃度為25%的水玻璃溶液；

S2，凝膠引發(fā)劑的制備，取氯化鈣溶解于水溶液中，配置成百分比濃度為1.5%的氯化鈣溶液；

S3，凝膠原液的制備，取S1過(guò)程中制備的水玻璃溶液以及S2過(guò)程中制備的凝膠引發(fā)劑，按照質(zhì)量比1:1.1的比率將水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，從而形成凝膠原液；

S4，原料的滲透，將熱塑性泡沫侵沒(méi)于S3過(guò)程中制備的凝膠原液中，并是該侵沒(méi)過(guò)程位于真空度為1.0atm的真空室中真空浸滲1.5小時(shí)；

S5，熱塑性泡沫與凝膠原液的復(fù)合，將S4過(guò)程侵沒(méi)后的熱塑性泡沫再次侵沒(méi)于凝膠原液中，靜置24小時(shí)；

S6，多孔材料的制成，將S5過(guò)程后的熱塑性泡沫位于室溫下自然干燥16天，干燥后，在溫度為100℃的條件下干燥4.5小時(shí)，自然冷卻至室溫后，既得到用于化工的多孔材料。

實(shí)施例3

一種用于化工的多孔材料，其原材料包括水玻璃溶液、氯化鈣、水溶液和熱塑性泡沫。

一種用于化工的多孔材料制備方法，該制備方法包括以下步驟：

S1，水玻璃溶液的制備，取模數(shù)為3.5的工業(yè)級(jí)水玻璃溶液，加水溶液稀釋至百分比濃度為30%的水玻璃溶液；

S2，凝膠引發(fā)劑的制備，取氯化鈣溶解于水溶液中，配置成百分比濃度為2.0%的氯化鈣溶液；

S3，凝膠原液的制備，取S1過(guò)程中制備的水玻璃溶液以及S2過(guò)程中制備的凝膠引發(fā)劑，按照質(zhì)量比1:1.2的比率將水玻璃溶液與凝膠引發(fā)劑進(jìn)行均勻混合，從而形成凝膠原液；

S4，原料的滲透，將熱塑性泡沫侵沒(méi)于S3過(guò)程中制備的凝膠原液中，并是該侵沒(méi)過(guò)程位于真空度為1.0atm的真空室中真空浸滲2小時(shí)；

S5，熱塑性泡沫與凝膠原液的復(fù)合，將S4過(guò)程侵沒(méi)后的熱塑性泡沫再次侵沒(méi)于凝膠原液中，靜置30小時(shí)；

S6，多孔材料的制成，將S5過(guò)程后的熱塑性泡沫位于室溫下自然干燥20天，干燥后，在溫度為120℃的條件下干燥6小時(shí)，自然冷卻至室溫后，既得到用于化工的多孔材料。

綜上所述，本發(fā)明提高了多孔材料的阻燃性能，其絕對(duì)氧指數(shù)達(dá)到40％以上，而且可以通過(guò)提高凝膠原液濃度進(jìn)一步提高多孔材料的絕對(duì)氧指數(shù)，以廉價(jià)的水玻璃為主要原料對(duì)多孔材料進(jìn)行阻燃處理，制備同樣密度的多孔材料其成本更低,由于無(wú)機(jī)材料層的保護(hù)作用，所制備的多孔材料具有更好的耐候性，通過(guò)填充的氣凝膠大幅度提高多孔材料的表面積，使材料具有吸附性和隔音性。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下。由語(yǔ)句“包括一個(gè)......限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。