CN106927722A - 一种隔热保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂35～45份、石英砂10～20份、岩棉5～17份、玻璃纤维12～18份、陶瓷粉10～16份、粘结剂30～35份、HLC复合物8～13份、云母粉3～5份、石墨烯2～7份、发泡剂3～6份；其制备方法包括以下步骤：（1）将改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合超声波分散，得混合物A；（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯混合真空烧结，得真空烧结混合物；（3）将混合物A和真空烧结混合物混炼得产品母液；（4）将产品母液注入双螺杆挤出机，得所述隔热保温产品。所述隔热保温材料性能优、使用寿命长，所述制备方法工序简单、适合推广。

Description

一种隔热保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种隔热保温材料及其制备方法。
背景技术
目前，市场上常见的保温隔热材料主要有如下几种：膨胀珍珠岩材料、聚苯颗粒复合硅酸盐材料、粉煤灰陶粒材料等。我国生产膨胀珍珠岩保温材料已有30年的历史，年产量已达600万m3，但品种始终是单一的多孔结构产品。膨胀珍珠岩为一种外形极不规则，表面有许多孔洞、缝隙，凸凹不平和表面不连贯的粒状产品，这种结构特征使材料易碎，压缩比大，强度低，而且由于多孔，其吸水率可以高达500％，这些缺点大大降低了膨胀珍珠岩的保温性能及使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种隔热保温材料及其制备方法，所述隔热保温材料性能优、使用寿命长，所述制备方法工序简单、适合推广。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂35～45份、石英砂10～20份、岩棉5～17份、玻璃纤维12～18份、陶瓷粉10～16份、粘结剂30～35份、HLC复合物8～13份、云母粉3～5份、石墨烯2～7份、发泡剂3～6份。
优选的，所述隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂37～42份、石英砂13～16份、岩棉11～15份、玻璃纤维13～15份、陶瓷粉11～14份、粘结剂32～35份、HLC复合物9～12份、云母粉3～5份、石墨烯3～5份、发泡剂4～5份。
优选的，所述隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂38份、石英砂14份、岩棉13份、玻璃纤维14份、陶瓷粉12份、粘结剂33份、HLC复合物10份、云母粉4份、石墨烯4份、发泡剂5份。
优选的，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
优选的，所述步骤（1）中加热温度为220℃～250℃。
一种制备所述隔热保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在55℃～65℃下以200～300W功率超声分散35～40min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合30～45min，搅拌速度为350～450转/分钟，然后抽真空，真空烧结，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，得产品母液；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度230℃～240℃，螺杆转速500～540转/分钟。
优选的，所述步骤（2）中真空烧结，烧结温度为830℃～900℃，烧结时间为2～3小时。
优选的，所述步骤（3）中混炼压强3～6MPa，反应温度620～660℃，反应时间为2小时。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述隔热保温材料配方合理，制备出来的产品性能优、使用寿命长，所述制备方法工序简单、适合推广，具体如下：
（1）本发明所述隔热保温材料，以改性酚醛树脂为原料，所述改性酚醛树脂韧性强、孔隙均匀、耐水性好，提高了其保温性能和使用寿命；
（2）本发明所述隔热保温材料，以陶瓷粉、云母粉及石墨烯作为添加剂，提高其阻燃性和耐热性；
（3）本发明所述隔热保温材料添加了HLC复合物，提高了其防裂性能，延长其使用寿命；
（4）本发明所述的制备方法，工序简单，不会对环境造成污染，适合推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂35份、石英砂10份、岩棉5份、玻璃纤维12份、陶瓷粉10份、粘结剂30份、HLC复合物8份、云母粉3份、石墨烯2份、发泡剂3份。
其中，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热至温度为220℃，高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
一种制备所述隔热保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在55℃下以200功率超声分散35min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合30min，搅拌速度为350转/分钟，然后抽真空，真空烧结，烧结温度为830℃，烧结时间为2小时，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，得产品母液，混炼压强3MPa，反应温度620℃，反应时间为2小时；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度230℃℃，螺杆转速500转/分钟。
实施例2
本实施例涉及一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂45份、石英砂20份、岩棉17份、玻璃纤维18份、陶瓷粉16份、粘结剂35份、HLC复合物13份、云母粉5份、石墨烯7份、发泡剂6份。
其中，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热至温度为250℃，高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
一种制备所述隔热保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在65℃下以300W功率超声分散40min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合45min，搅拌速度为450转/分钟，然后抽真空，真空烧结，烧结温度为900℃，烧结时间为3小时，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，混炼压强6MPa，反应温度660℃，反应时间为2小时，得产品母液；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度240℃，螺杆转速540转/分钟。
实施例3
本实施例涉及一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂37份、石英砂13份、岩棉11份、玻璃纤维13份、陶瓷粉11份、粘结剂32份、HLC复合物9份、云母粉3份、石墨烯3份、发泡剂4份。
其中，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热至温度为230℃，高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
一种制备所述隔热保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在60℃下以250W功率超声分散35min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合40min，搅拌速度为400转/分钟，然后抽真空，真空烧结，烧结温度为850℃，烧结时间为2.3小时，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，得产品母液，混炼压强5MPa，反应温度630℃，反应时间为2小时；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度235℃，螺杆转速520转/分钟。
实施例4
本实施例涉及一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂42份、石英砂16份、岩棉15份、玻璃纤维15份、陶瓷粉14份、粘结剂35份、HLC复合物12份、云母粉5份、石墨烯5份、发泡剂5份。
其中，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热至温度为245℃，高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
一种制备所述隔热保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在55℃下以280W功率超声分散38min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合42min，搅拌速度为400转/分钟，然后抽真空，真空烧结，烧结温度为880℃，烧结时间为2.5小时，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，得产品母液，混炼压强4MPa，反应温度650℃，反应时间为2小时；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度235℃，螺杆转速510转/分钟。
实施例5
本实施例涉及一种隔热保温材料，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂38份、石英砂14份、岩棉13份、玻璃纤维14份、陶瓷粉12份、粘结剂33份、HLC复合物10份、云母粉4份、石墨烯4份、发泡剂5份。
其中，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热至温度为235℃，高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
一种制备所述隔热保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在60℃下以280W功率超声分散38min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合38min，搅拌速度为420转/分钟，然后抽真空，真空烧结，烧结温度为850℃，烧结时间为2.5小时，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，混炼压强5MPa，反应温度640℃，反应时间为2小时，得产品母液；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度235℃，螺杆转速520转/分钟。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种隔热保温材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂35～45份、石英砂10～20份、岩棉5～17份、玻璃纤维12～18份、陶瓷粉10～16份、粘结剂30～35份、HLC复合物8～13份、云母粉3～5份、石墨烯2～7份、发泡剂3～6份。
2.根据权利要求1所述的隔热保温材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂37～42份、石英砂13～16份、岩棉11～15份、玻璃纤维13～15份、陶瓷粉11～14份、粘结剂32～35份、HLC复合物9～12份、云母粉3～5份、石墨烯3～5份、发泡剂4～5份。
3.根据权利要求1所述的隔热保温材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：改性酚醛树脂38份、石英砂14份、岩棉13份、玻璃纤维14份、陶瓷粉12份、粘结剂33份、HLC复合物10份、云母粉4份、石墨烯4份、发泡剂5份。
4.根据权利要求1所述的隔热保温材料，其特征在于，所述改性酚醛树脂的制备步骤如下：
（1）将桐油和酚醛树脂混合后放入反应器，搅拌加入聚乙烯醇缩丁醛，加热高速搅拌2h后得到酚醛树脂混合液；
（2）将步骤（1）得到的酚醛树脂混合液进行蒸馏，然后冷凝处理，得到一次改性酚醛树脂；
（3）将纳米氧化铜负载在膨润土上，得到改性膨润土；
（4）将改性膨润土和一次改性酚醛树脂在酸性条件下加热反应，冷却，过滤提纯，得到所述改性酚醛树脂。
5.根据权利要求4所述的隔热保温材料，其特征在于，所述步骤（1）中加热温度为220℃～250℃。
6.一种制备权利要求1～5任一项所述隔热保温材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取改性酚醛树脂和粘结剂、HLC复合物、发泡剂混合后放入超声分散仪，在55℃～65℃下以200～300W功率超声分散35～40min，得混合物A
（2）将石英砂、岩棉、玻璃纤维、陶瓷粉、云母粉及石墨烯放入高速混合机中预热到200℃，搅拌混合30～45min，搅拌速度为350～450转/分钟，然后抽真空，真空烧结，得真空烧结混合物；
（3）将步骤（1）得到的混合物A和步骤（2）得到的真空烧结混合物注入双棍混炼机混炼，得产品母液；
（4）将步骤（3）得到的产品母液注入双螺杆挤出机，得到产品，螺杆温度230℃～240℃，螺杆转速500～540转/分钟。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中真空烧结，烧结温度为830℃～900℃，烧结时间为2～3小时。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中混炼压强3～6MPa，反应温度620～660℃，反应时间为2小时。
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