[发明专利]一种环保阻燃管道保温材料制备方法

说明书

本发明公开了一种环保阻燃管道保温材料制备方法，具体涉及保温材料技术领域，制备的材料不仅具有较高的孔隙率，其保温效果较好，同时，其阻燃性能较为显著，属于难燃材料，力学性能突出；利用多亚甲基多苯基多异氰酸酯和聚氧化丙烯二醇在膨胀珍珠岩和石墨烯表面进行原位聚合、附着，降低了所得物的密度，使其在纤维素纳米纤维的悬浮液中不会沉淀到下层，而是均匀的分散在悬浮液中；利用纤维素纳米纤维气凝胶对膨胀珍珠岩和石墨烯进行再次包裹，进一步降低其密度，并增大其孔隙率，改善所得二氧化硅气凝胶的韧性，并促进其在二氧化硅气凝胶基底中的分散性，增强其界面结合力，改善其网络强度，形成较多氢键，从而提高所得材料的力学性能。

技术领域

本发明属于保温材料技术领域，尤其是一种环保阻燃管道保温材料制备方法。

背景技术

随着工业的快速发展，为了节约能源，各种热力管道及设备对保温材料的性能提出了更高的要求，新型保温隔热材料也层出不穷。作为目前密度最小的固体材料，气凝胶具有极高的孔隙率。由于气体的导热系数远小于固体，这使得在固体材料中气凝胶的导热系数最低，保温性能极好。

专利CN 103864081 B公开了一种保温隔热用二氧化硅气凝胶的制备方法，制得的气凝胶吸油能力好，比表面积与孔隙率高、密度低，但是，其作为管道保温材料，阻燃性能还有待提高。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种环保阻燃管道保温材料制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种环保阻燃管道保温材料制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将以重量份计的20-25份膨胀珍珠岩、5-10份石墨烯加入丙酮中，在60-70℃下、54-57KHz下超声处理30-40min，过滤烘干后，将其加入到40-50份多亚甲基多苯基多异氰酸酯中，在150-200rpm下搅拌10-20min后，向其中加入15-20份聚氧化丙烯二醇、0.5-1份辛酸亚锡，并升温至87-89℃，在200-220rpm下反应4-6h，过滤，将所得物放入冷冻干燥机中冷冻干燥10-12h，取出并粉碎至粒径为10-50μm；

（2）将40-50份纤维素纳米纤维加入到其体积3-5倍的去离子水中，在1000-1200rpm下搅拌1-2h，然后加入25-30份步骤（1）所得物，继续在1400-1600rpm下搅拌3-5h，然后将所得悬浮液在液氮中冷冻20-26min，然后将其转入冷冻干燥机中，在-50～-54℃下冷冻干燥3-4d，接着放入粉碎机中，粉碎至粒径为100-200μm；

（3）聚丙烯纤维的制备：将8-12份的聚磷酸铵与15-16份4-氟苯乙烯混合，然后在35-36℃下球磨5-10min，并在0.5-0.6MPa、10-15℃下放置2-3h，然后在40-44℃下烘干，并球磨至粒径为30-100μm，然后将所得物与50-70份聚丙烯、5-7份硬脂酸锌、6-8份微晶蜡一起投入到高速搅拌机中搅拌5-8min，然后经过挤出机挤出造粒，挤出机挤出温度为175-185℃，然后将所得粒料进行熔融纺丝，所得纤维直径为20-60μm，长度为3-30mm。

（4）将80-120份正硅酸乙酯加入到其体积7-9倍的无水乙醇中，混合3-5min后加入其体积3-4倍的去离子水，继续混合10-12min后，利用0.1-0.2mol/L的草酸溶液调节其pH值为3-4，向其中加入15-20份步骤（3）所得聚丙烯纤维、30-35份步骤（2）所得物，在300-400rpm下搅拌分散30-50min，然后将其在70-80℃下放置12-14h，利用0.2-0.3mol/L的氨水调节pH为7.5-8.2，搅拌5-8min后，加入乙醇老化14-15h，除去乙醇，利用正己烷浸泡12-14h后，除去溶剂，在80-90℃下干燥6-8h即可。