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(jì)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(shù)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(shù)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(qiáng)度達(dá)12MPa以上，吸水率小，導(dǎo)熱系數(shù)低。
【專利說(shuō)明】
石墨烯改性的漿體保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯改性的漿體保溫材料。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)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(guó)總能耗的27%以上，建筑節(jié)能問(wèn)題已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，尤其是圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(dǎo)熱系數(shù)低和密度小等優(yōu)點(diǎn)，但作為有機(jī)材料，其可燃性造成了很大的安全隱患，近年來(lái)，北京、上海、沈陽(yáng)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(yáng)萬(wàn)鑫酒店”火災(zāi)，充分暴露出傳統(tǒng)有機(jī)保溫材料的防火缺陷。
[0003]我國(guó)的保溫材料目前正處于發(fā)展時(shí)期，雖然取得了一些可喜的進(jìn)步，但總體上技術(shù)水平落后，尤其漿體保溫材料的研究開(kāi)發(fā)方面，更是相對(duì)落后。目前我國(guó)大量應(yīng)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(yīng)用有很大局限性，施工時(shí)需多次成活，施工效率低下，保溫砂漿為現(xiàn)場(chǎng)配。如何利用工業(yè)的廢棄物開(kāi)發(fā)出性能優(yōu)異的保溫材料實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、節(jié)約資源、減小環(huán)境污染，是當(dāng)前我國(guó)漿體保溫材料研究的熱點(diǎn)，是適合中國(guó)國(guó)情的保溫材料研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述我國(guó)現(xiàn)有保溫材料存在的問(wèn)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(qiáng)度達(dá)12MPa以上，吸水率小，導(dǎo)熱系數(shù)低。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)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(jì)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(shù)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(guò)氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹(shù)脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5-8?丨％拉開(kāi)粉。
[0008]進(jìn)一步，所述包膜膨脹珍珠巖通過(guò)以下方法制備而得:
[0009]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)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(jī)一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌30?60min，即得包膜膨脹珍珠巖。
[0011 ]進(jìn)一步，所述穩(wěn)定劑為復(fù)合鉛類(lèi)穩(wěn)定劑、媽鋅類(lèi)穩(wěn)定劑或有機(jī)錫穩(wěn)定劑。
[0012]進(jìn)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(gè)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(shù)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(jī)保溫材料相比，本發(fā)明克服了有機(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(diǎn)，保留了有機(jī)保溫材料的質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)。
[0019]2、與現(xiàn)有無(wú)機(jī)保溫材料相比，本發(fā)明克服了無(wú)機(jī)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)大、保溫效果差的缺點(diǎn)，保留了無(wú)機(jī)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(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[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(dǎo)熱系數(shù)0.03?0.06W/(m.K)、抗壓強(qiáng)度12?16MPa，吸水率為8?15%，材料綜合性能介于現(xiàn)有有機(jī)、無(wú)機(jī)保溫材料之間。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)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(jì)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(shù)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(guò)氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹(shù)脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5wt%拉開(kāi)粉。
[0024]其中，所述包膜膨脹珍珠巖通過(guò)以下方法制備而得:
[0025]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)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(jī)一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)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(shù)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(shí)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(jì)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(shù)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(guò)氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹(shù)脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有7?七％拉開(kāi)粉。
[0034]包膜膨脹珍珠巖通過(guò)以下方法制備而得:
[0035]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)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(jī)一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)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(shù)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(shí)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(jì)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(shù)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(guò)氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹(shù)脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5-8wt%拉開(kāi)粉。
[0044]所述包膜膨脹珍珠巖通過(guò)以下方法制備而得:
[0045]a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)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(jī)一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)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(shù)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(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jì)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(shù)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(guò)氫氧化鈉溶液浸泡后由叔丁基酚醛樹(shù)脂改性得到，所述氫氧化鈉溶液中添加有5-8界1:%拉開(kāi)粉。2.根據(jù)權(quán)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(guò)以下方法制備而得: a)取膨脹珍珠巖加入到包衣機(jī)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(jī)一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖浸濕，一端噴灑環(huán)氧樹(shù)脂粉料，并不斷攪拌30?60min，即得包膜膨脹珍珠巖。3.根據(jù)權(quán)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(fù)合鉛類(lèi)穩(wěn)定劑、鈣鋅類(lèi)穩(wěn)定劑或有機(jī)錫穩(wěn)定劑。4.根據(jù)權(quán)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(quán)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(shù)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(hào)】C08L15/00GK106046670SQ201610506280
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】劉濤
【申請(qǐng)人】合肥廣能新材料科技有限公司