[发明专利]一种硅酸酯改性防火材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种硅酸酯改性防火材料及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯泡沫材料是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的轻质材料。它具有质轻、导热系数小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低温、易加工、价廉质优等优点，但是聚苯乙烯泡沫保温材料在给人们的生活带来巨大方便的同时，其易燃性也给它的应用带来了一定的限制。聚苯乙烯泡沫本身是易燃材料，在火灾和高温条件下极易发生分解燃烧并伴有大量毒气产生。因此，急需开展对聚苯乙烯泡沫保温材料火灾安全性方面的研究工作；而为了提高板材的防火性能，往往在其中加入多种无机阻燃填料，这些填料与聚苯乙烯的相容性较差，容易形成团聚，从而降低成品的力学性能；

因此，本发明的目的就是提供一种防火材料，使得各种无机填料在聚苯乙烯中能够有效的分散，提高成品材料的力学性能，在保证力学性能较高的基础上，又具有很好的防火阻燃效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中聚苯乙烯泡沫保温材料的阻燃防火性差的问题，提供一种硅酸酯改性防火材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅酸酯改性防火材料，它是由下述重量份的原料制成的：

聚二甲基硅氧烷3-4、硅酸酯改性碳纳米管18-20、烷醇酰胺1-2、蓖麻油酸锌0.3-1、二丁基二硫代氨基甲酸锌0.7-1、季戊四醇5-7、苯乙烯115-120、过硫酸铵3-4、防火添加剂4-6、硬脂酸1-2。

所述的一种硅酸酯改性防火材料，所述的防火添加剂为聚磷酸铵、羟基锡酸锌、滑石粉中的一种。

所述的一种硅酸酯改性防火材料，所述的硅酸酯改性碳纳米管是由下述重量份的原料组成的：

偏硅酸2-3、甘油硬脂酸酯0.7-1、马来酸酐10-14、三甲基苄基氯化铵1-2、二苯基硅二醇4-5、碳纳米管10-14、过氧化二异丙苯0.2-0.5。

所述的一种硅酸酯改性防火材料，所述的硅酸酯改性碳纳米管的制备方法包括以下步骤：

（1）取碳纳米管，在浓度为96-98%的硫酸溶液中浸泡2-3小时，出料水洗，烘干，冷却至常温，与马来酸酐混合，加入到混合料重量1.7-2倍的二甲基甲酰胺中，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℃，加入过氧化二异丙苯，保温搅拌3-4小时，得聚酸酐碳纳米管溶液；

（2）取三甲基苄基氯化铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得水溶液；

（3）取甘油硬脂酸酯、偏硅酸混合，加入到混合料重量3-4倍的二甲基甲酰胺中，在60-65℃下保温搅拌10-15分钟，得酰胺分散液；

（4）取上述聚酸酐碳纳米管溶液，与水溶液混合，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，保温搅拌10-20分钟，加入二苯基硅二醇，升高温度为90-95℃，加入上述酰胺分散液，保温搅拌2-3小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得硅酸酯改性碳纳米管。

所述的硅酸酯改性防火材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取防火添加剂，加入到其重量20-30倍的、60-65%的乙醇溶液中，加入聚二甲基硅氧烷，在50-60℃下保温搅拌1-2小时，得烷基醇溶液；

（2）取季戊四醇，加热到90-95℃，加入蓖麻油酸锌，保温搅拌20-30分钟，与苯乙烯混合，加入到上述烷基醇溶液中，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-70℃，加入过硫酸铵，保温搅拌3-5小时，得聚苯乙烯醇溶液；

（3）取烷醇酰胺，加入到其重量17-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入硬脂酸，搅拌均匀，与上述聚苯乙烯醇溶液混合，升高温度为90-95℃，保温搅拌1-2小时，得酯化聚苯乙烯溶液；

（4）取硅酸酯改性碳纳米管，加入到上述酯化聚苯乙烯溶液中，搅拌均匀， 加入二丁基二硫代氨基甲酸锌，超声10-20分钟，过滤，将沉淀水洗，真空50-60℃下干燥3-4小时，冷却至常温，即得所述硅酸酯改性防火材料。

本发明的优点：