[发明专利]一种防火性能优异的保温材料的制造方法

摘要

本发明公开了一种防火性能优异的保温材料的制造方法，该保温材料包括石墨烯、氧化锆、氧化铝和聚苯乙烯的混合料，其制造方法包括如下步骤制备石墨烯；制备石墨烯‑氧化锆‑氧化铝复合材料；制备阻燃保温混合料；制备保温材料。该材料相比现有技术具有更好的阻燃性能和低烟密度，无毒无污染，具有更高的防火等级，符合环保要求。

主权项

一种保温材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：制备石墨烯：(11)制备膨胀石墨；其中，首先将氧化石墨置于坩埚中，然后将马弗炉加热至一定温度，将坩埚放入马弗炉后保温一定时间后，将坩埚取出，制得膨胀石墨；(12)将膨胀石墨分散于水中，加入聚苯乙烯小球水分散液后超声，制得膨胀石墨‑聚苯乙烯复合分散液；其中，膨胀石墨与水的质量比为1∶1～1∶2，膨胀石墨与聚苯乙烯小球水分散液的质量比为80∶1～60∶1；(13)将膨胀石墨‑聚苯乙烯复合分散液抽滤到泡沫镍上，干燥后将负载有膨胀石墨‑聚苯乙烯的泡沫镍置于水合肼与氨水的混合溶液中，反应后取石墨烯‑聚苯乙烯基底材料；(14)将石墨烯‑聚苯乙烯基底材料在真空管式炉中升温至600～650℃，保温2～3h后取出，得到石墨烯；制备石墨烯‑氧化锆‑氧化铝复合材料；(21)将步骤一中得到的石墨烯与铝酸氨混合，球磨为石墨烯‑铝酸氨复合材料；其中，所述石墨烯与铝酸氨的质量比为1∶1‑3∶1；(22)将上述石墨烯‑铝酸氨复合材料加热至800‑950℃，在氮气保护下保温、降温，得到石墨烯‑氧化铝复合物；其中，在管式炉中进行加热、保温和降温，加热的升温速率为5‑10℃/min，保温时间为2‑4h，然后自然降温；(23)将石墨烯‑氧化铝复合物与纳米氧化锆混合，球磨得到石墨烯‑氧化锆‑氧化铝复合材料；其中，所述石墨烯‑氧化铝复合物与纳米氧化锆的质量比为3∶1‑4∶1；制备阻燃保温混合料；(31)将石墨烯‑氧化锆‑氧化铝复合材料制成溶液后与聚苯乙烯混合；其中，在石墨烯‑氧化锆‑氧化铝水溶液中，石墨烯‑氧化锆‑氧化铝与水的质量比为1∶20～1∶25；其中，所述石墨烯‑氧化锆‑氧化铝与聚苯乙烯的质量比为1∶6～1∶8；(32)在上述混合溶液中加入酚醛树脂和固化剂，固化剂为水、硫酸和磷酸的混合物，得到阻燃保温混合料；制备阻燃保温板；(41)在第一双螺杆挤出机中得到熔融混合料：将阻燃保温混合料加入第一双螺杆挤出机中，得到熔融的混合料；(42)在第一螺杆挤出机的第七区段末端，在熔融的混合料中加入超临界二氧化碳流体；超临界二氧化碳流体与混合料的质量比为80∶1～90∶1，加注压力24MPa；(43)将熔融的混合料在第二螺杆机的第八区段和第九区段进行部分混炼；其中，进入第八区段和第九区段的熔融混合料的质量比为1∶1；(44)通过第二螺杆机挤出机得到混合料颗粒；(45)用混合物颗粒制成保温材料。