CN109401101A - 一种石墨烯防腐环保建材保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯防腐环保建材保温板，它是由下述重量份的原料组成的：ac发泡剂4‑6、壬基苯酚1‑2、氧化石墨烯6‑8、单丁基氧化锡0.1‑0.2、甲基纤维素10‑17、二苯基硅二醇3‑5、聚磷酸铵2‑4、硅烷改性聚合物乳液200‑280，本发明以石墨烯、纤维共混为填料，可以进一步提高成品板材的韧性，提高成品的综合性能。

Description

一种石墨烯防腐环保建材保温板及其制备方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及一种石墨烯防腐环保建材保温板及其制备方法。
背景技术
发泡聚苯乙烯树脂的用途非常广泛，由于其具有高强度、质量轻、极佳的保温绝热性能和高吸收能量能力，可以用作各种仪表、贵重物品、精密仪器、蔬 菜水果和水产品等的包装材料；而因为其具有热传导率低、吸水性小、电绝缘性好、隔音、防潮以及成型工艺简单等优良特性，而被广泛应用在道路桥梁的路基铺设和房屋建筑以及渔业捕捞和冷藏行业的保温材料等方面；
其中，作为一种优良的建筑材料，发泡聚苯乙烯树脂主要用于建筑物的屋面和墙体，其作为外保温复合墙体具有十分良好的节能效果；而作为保温屋面适用于住宅、工厂、平式和柏油屋面，可以起到隔音、挡水蒸汽、密封和保温隔热等作用；
然而，目前的保温板存在强度较低，韧性较差的缺陷，如果出现裂纹，不仅难以更换，且不利于建筑安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种石墨烯防腐环保建材保温板及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种石墨烯防腐环保建材保温板，它是由下述重量份的原料组成的：
ac发泡剂4-6、壬基苯酚1-2、氧化石墨烯6-8、单丁基氧化锡0.1-0.2、甲基纤维素10-17、二苯基硅二醇3-5、聚磷酸铵2-4、硅烷改性聚合物乳液200-280。
所述硅烷改性聚合物乳液是由下述重量份的原料组成的：
三氯化磷3-5、苯乙烯80-90、过硫酸铵2-3、硅烷偶联剂kh570 0.7-1、月桂基二甲基氧化胺0.8-1、硬脂酸钙1-2。
所述硅烷改性聚合物乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取三氯化磷、苯乙烯混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-5小时，出料冷却，得聚合物乳液；
（3）取硅烷偶联剂kh570，加入到上述聚合物乳液中，升高温度为110-130℃，保温搅拌50-70分钟，加入月桂基二甲基氧化胺、硬脂酸钙，搅拌至常温，即得所述硅烷改性聚合物乳液。
一种石墨烯防腐环保建材保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）取甲基纤维素，加入到其重量25-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二苯基硅二醇，升高温度为55-60℃，保温搅拌30-40分钟，得纤维溶液；
（2）取聚磷酸铵、氧化石墨烯混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，超声5-10分钟，得石墨烯分散液；
（3）取上述纤维溶液、石墨烯分散液混合，搅拌均匀，加入到上述硅烷改性聚合物乳液中，在75-80℃下保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，干燥后与壬基苯酚、单丁基氧化锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，得改性聚合物；
（4）取上述改性聚合物，与ac发泡剂混合，在100-110℃的蒸汽下干燥2-3小时，出料冷却，成型，即得石墨烯防腐环保建材保温板。
本发明的优点：
本发明以三氯化磷为掺杂剂，与苯乙烯单体共混，在引发剂作用下聚合，将聚合物乳液与硅烷偶联剂kh570共混反应，得硅烷改性聚合物乳液；再以甲基纤维素为原料，与氧化石墨烯共混分散到水溶液中，采用硅烷改性聚合物乳液改性，得到石墨烯与纤维复合填料改性的聚合物，从而改善了复合填料在聚合物间的分散相容性，提高了成品材料的力学稳定性，本发明以石墨烯、纤维共混为填料，可以进一步提高成品板材的韧性，提高成品的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种石墨烯防腐环保建材保温板，它是由下述重量份的原料组成的：
ac发泡剂4、壬基苯酚1、氧化石墨烯6、单丁基氧化锡0.1、甲基纤维素10、二苯基硅二醇3、聚磷酸铵2、硅烷改性聚合物乳液200。
所述硅烷改性聚合物乳液是由下述重量份的原料组成的：
三氯化磷3、苯乙烯80、过硫酸铵2、硅烷偶联剂kh570 0.7、月桂基二甲基氧化胺0.8、硬脂酸钙1。
所述硅烷改性聚合物乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取三氯化磷、苯乙烯混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3小时，出料冷却，得聚合物乳液；
（3）取硅烷偶联剂kh570，加入到上述聚合物乳液中，升高温度为110℃，保温搅拌50分钟，加入月桂基二甲基氧化胺、硬脂酸钙，搅拌至常温，即得所述硅烷改性聚合物乳液。
一种石墨烯防腐环保建材保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）取甲基纤维素，加入到其重量25倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二苯基硅二醇，升高温度为55℃，保温搅拌30分钟，得纤维溶液；
（2）取聚磷酸铵、氧化石墨烯混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，超声5分钟，得石墨烯分散液；
（3）取上述纤维溶液、石墨烯分散液混合，搅拌均匀，加入到上述硅烷改性聚合物乳液中，在75℃下保温搅拌1小时，抽滤，将滤饼水洗，干燥后与壬基苯酚、单丁基氧化锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，得改性聚合物；
（4）取上述改性聚合物，与ac发泡剂混合，在100℃的蒸汽下干燥2-3小时，出料冷却，成型，即得石墨烯防腐环保建材保温板。
实施例2
一种石墨烯防腐环保建材保温板，它是由下述重量份的原料组成的：
ac发泡剂6、壬基苯酚2、氧化石墨烯8、单丁基氧化锡0.2、甲基纤维素17、二苯基硅二醇5、聚磷酸铵4、硅烷改性聚合物乳液280。
所述硅烷改性聚合物乳液是由下述重量份的原料组成的：
三氯化磷5、苯乙烯90、过硫酸铵3、硅烷偶联剂kh570 1、月桂基二甲基氧化胺1、硬脂酸钙2。
所述硅烷改性聚合物乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取三氯化磷、苯乙烯混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌5小时，出料冷却，得聚合物乳液；
（3）取硅烷偶联剂kh570，加入到上述聚合物乳液中，升高温度为130℃，保温搅拌70分钟，加入月桂基二甲基氧化胺、硬脂酸钙，搅拌至常温，即得所述硅烷改性聚合物乳液。
一种石墨烯防腐环保建材保温板的制备方法，包括以下步骤：
（1）取甲基纤维素，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二苯基硅二醇，升高温度为60℃，保温搅拌40分钟，得纤维溶液；
（2）取聚磷酸铵、氧化石墨烯混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，超声10分钟，得石墨烯分散液；
（3）取上述纤维溶液、石墨烯分散液混合，搅拌均匀，加入到上述硅烷改性聚合物乳液中，在80℃下保温搅拌2小时，抽滤，将滤饼水洗，干燥后与壬基苯酚、单丁基氧化锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，得改性聚合物；
（4）取上述改性聚合物，与ac发泡剂混合，在110℃的蒸汽下干燥3小时，出料冷却，成型，即得石墨烯防腐环保建材保温板。
性能测试：
本发明实施例1的石墨烯防腐环保建材保温板：
拉伸强度（MPa）:16.9；
断裂伸长率（%）：79；
简支梁缺口冲击强度（J/m2）:24.0；
本发明实施例2的石墨烯防腐环保建材保温板：
拉伸强度（MPa）:17.6；
断裂伸长率（%）：87；
简支梁缺口冲击强度（J/m2）:24.7；
市售聚苯乙烯保温材料的拉伸强度≤10 Mpa、断裂伸长率≤50%、简支梁缺口冲击强度≤15J/m2。

Claims (4)

1.一种石墨烯防腐环保建材保温板，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
ac发泡剂4-6、壬基苯酚1-2、氧化石墨烯6-8、单丁基氧化锡0.1-0.2、甲基纤维素10-17、二苯基硅二醇3-5、聚磷酸铵2-4、硅烷改性聚合物乳液200-280。
2.根据权利要求1所述的一石墨烯防腐环保建材保温板，其特征在于，所述硅烷改性聚合物乳液是由下述重量份的原料组成的：
三氯化磷3-5、苯乙烯80-90、过硫酸铵2-3、硅烷偶联剂kh570 0.7-1、月桂基二甲基氧化胺0.8-1、硬脂酸钙1-2。
3.根据权利要求2所述的一石墨烯防腐环保建材保温板，其特征在于，所述硅烷改性聚合物乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取三氯化磷、苯乙烯混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-5小时，出料冷却，得聚合物乳液；
（3）取硅烷偶联剂kh570，加入到上述聚合物乳液中，升高温度为110-130℃，保温搅拌50-70分钟，加入月桂基二甲基氧化胺、硬脂酸钙，搅拌至常温，即得所述硅烷改性聚合物乳液。
4.一种如权利要求1所述石墨烯防腐环保建材保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取甲基纤维素，加入到其重量25-30倍的去离子水中，搅拌均匀，加入二苯基硅二醇，升高温度为55-60℃，保温搅拌30-40分钟，得纤维溶液；
（2）取聚磷酸铵、氧化石墨烯混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，超声5-10分钟，得石墨烯分散液；
（3）取上述纤维溶液、石墨烯分散液混合，搅拌均匀，加入到上述硅烷改性聚合物乳液中，在75-80℃下保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，干燥后与壬基苯酚、单丁基氧化锡混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，得改性聚合物；
（4）取上述改性聚合物，与ac发泡剂混合，在100-110℃的蒸汽下干燥2-3小时，出料冷却，成型，即得石墨烯防腐环保建材保温板。
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