[发明专利]包含低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料及其制备方法。首先用含钛化合物预处理陶瓷纤维，然后用经过含钛化合物预处理的纤维在850‑950℃的高温下改性天然矿物蛭石，得到陶瓷纤维改性的膨胀蛭石。然后，将酚醛树脂、陶瓷纤维改性的膨胀蛭石以及添加剂放入模具中且发泡预定时间，得到包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料。通过陶瓷纤维和酚醛树脂的双重改性，可显著降低膨胀蛭石的导热系数，得到保温性质和阻燃性能都非常优异的保温阻燃材料。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域。具体来说，本发明涉及一种包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料及其制备方法。

背景技术

现有的保温材料主要包括有机保温材料和无机保温材料，其中无机保温材料主要有蛭石、珍珠岩、硅酸钙、发泡水泥、矿棉、玻璃棉等。蛭石是具有潜在优势的无机材料之一，来源广泛，价格低廉，蛭石在高温下会发生剧烈膨胀形成膨胀蛭石。膨胀蛭石的防火阻燃性能好，但导热系数偏大，保温效果稍差。

中国发明专利申请201510348148.9披露一种高强度低导热系数陶瓷纤维隔热材料。但据发明人所知，目前尚无用陶瓷纤维改性膨胀蛭石的报道。

酚醛树脂具有极低的导热系数，在火中不燃烧，不熔化，也不会有滴落物。但目前基于酚醛树脂的保温阻燃材料要么导热系数不够低，要么阻燃性能不够高。

为此，本领域迫切需要一种包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料及其制备方法。

发明内容

本发明之目的在于提供一种制备包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料的方法，从而解决上述现有技术中的技术问题。具体来说，在本发明的方法中，首先用含钛化合物预处理陶瓷纤维，然后用经过含钛化合物预处理的纤维在850-950℃的高温下改性天然矿物蛭石，得到陶瓷纤维改性的膨胀蛭石。然后，将酚醛树脂、陶瓷纤维改性的膨胀蛭石以及添加剂放入模具中且发泡预定时间，得到包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料。通过陶瓷纤维和酚醛树脂的双重改性，可显著降低膨胀蛭石的导热系数，得到保温性质和阻燃性能都非常优异的保温阻燃材料。

本发明之目的还在于提供一种利用上述制备包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料的方法所制备的包含通过陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料。

为了实现上述目的，本发明提供下述技术方案。

在第一方面中，本发明提供一种制备包含低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料的方法，所述方法包括下述步骤：

S1：用含钛化合物预处理陶瓷纤维，得到经含钛化合物预处理的陶瓷纤维；

S2：在室温下混合天然蛭石粉末和经含钛化合物预处理的陶瓷纤维，得到第一混合物，然后在850℃-950℃的温度下将所述第一混合物烧结第一预定时间，得到经烧结的第一混合物，将所述经烧结的第一混合物冷却退火至50℃以下，得到陶瓷纤维改性膨胀蛭石；以及

S3：在室温下混合酚醛树脂、陶瓷纤维改性膨胀蛭石和添加剂，得到第二混合物，将第二混合物放入模具中，并发泡预定时间，得到所述包含低导热系数膨胀蛭石的阻燃保温材料；

其中所述用含钛化合物预处理陶瓷纤维包括将陶瓷纤维置于含钛化合物溶液中，搅拌干燥，然后在500℃-800℃的温度下热处理第二预定时间，得到所述经含钛化合物预处理的陶瓷纤维；以及

其中所述添加剂包括固化剂、发泡剂和表面活性剂。

在第一方面的一种实施方式中，所述含钛化合物包括三氯化钛和/或硫酸氧钛。