本發(fā)明涉及建筑保溫板材料，具體為一種室內(nèi)保溫板材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、保溫板是以聚苯乙烯樹脂為原料加上其他的原輔料與聚含物，通過加熱混合同時注入催化劑，然后擠塑壓出成型而制造的硬質(zhì)泡沫塑料板，具有防潮、防水性能，可使減少建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度，從而增加室內(nèi)使用面積，保溫板分為有機(jī)保溫板和無機(jī)保溫板，有機(jī)保溫板包括聚苯板、擠塑板等，其保溫效果好、質(zhì)量輕、成本低廉，聚苯乙烯保溫板是由發(fā)泡聚苯乙烯樹脂形成的輕質(zhì)材料，它具有多種優(yōu)點，出色的隔熱性、耐化學(xué)性和易于加工，因此，聚苯乙烯泡沫保溫板在建筑、包裝材料和其他領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

2、聚苯乙烯保溫板易變形，長時間在冷熱環(huán)境下熱脹冷縮，導(dǎo)致板材開裂，吸水率升高，保溫效果變差，且聚苯乙烯保溫板為易燃材質(zhì)，容易引發(fā)火災(zāi)；通過加入氣凝膠，能夠有效提高聚苯乙烯樹脂板材的保溫性能，但氣凝膠容易收縮、開裂，使得氣凝膠材料強(qiáng)度低力學(xué)性能差,影響了氣凝膠隔熱保溫；采用玻璃棉氈作為氣凝膠的骨架，能夠有效提高氣凝膠的力學(xué)性能，但玻璃棉氈中有機(jī)粘結(jié)劑組分在高溫下易受熱分解，造成玻璃棉氈隔熱性能下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)保溫板材及其制備方法：海泡石吸附聚乙烯醇，聚乙烯醇滲透至海泡內(nèi)部空間通道中，避免玻璃棉氈在高溫下其有機(jī)粘結(jié)劑組分易受熱分解造成隔熱保溫性能下降；負(fù)載海泡石玻璃棉氈表面沉積無機(jī)阻燃劑，避免玻璃棉氈相互接觸，增加玻璃棉氈的比表面積，提高了隔熱保溫性能，提高了玻璃棉氈的阻燃性能；二氧化硅氣凝膠包覆改性玻璃棉氈，改性玻璃棉氈作為氣凝膠的支撐和骨架，改善了氣凝膠的強(qiáng)度和力學(xué)性能，進(jìn)而增強(qiáng)氣凝膠的保溫性能和機(jī)械性能；羥基錫酸鋅與乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，羥基錫酸鋅與乙烯-醋酸乙烯共聚物中酯基通過氫鍵結(jié)合進(jìn)行交聯(lián)，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善共聚物的熱穩(wěn)定性，同時還能使共聚物的黏度大幅上升，增加聚苯顆粒與無機(jī)材料之間的結(jié)合力；復(fù)合材料對聚苯乙烯顆粒進(jìn)行改性，提高顆粒本身的韌性和抗沖擊性，且羥基錫酸鋅具有較好的抑煙性能，能夠抑制聚苯乙烯保溫板燃燒時釋放的有毒煙氣。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：聚苯乙烯保溫板為易燃材質(zhì)，容易引發(fā)火災(zāi)；通過加入氣凝膠，能夠有效提高聚苯乙烯樹脂板材的保溫性能，但氣凝膠容易收縮、開裂，使得氣凝膠材料強(qiáng)度低力學(xué)性能差,影響了氣凝膠隔熱保溫；采用玻璃棉氈作為氣凝膠的骨架，能夠有效提高氣凝膠的力學(xué)性能，但玻璃棉氈中有機(jī)粘結(jié)劑組分在高溫下易受熱分解，造成玻璃棉氈隔熱性能下降。

3、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、一種柔性耐高溫硅膠保護(hù)膜的制備方法，包括以下步驟：

5、s1.采用海泡石吸附聚乙烯醇，涂覆在玻璃棉表面，經(jīng)固化成型，得到負(fù)載海泡石玻璃棉氈，在負(fù)載海泡石玻璃棉氈表面沉積無機(jī)阻燃劑，得到改性玻璃棉氈；

6、進(jìn)一步的，海泡石吸附聚乙烯醇后，涂覆在玻璃棉表面，經(jīng)固化成型具體為：將0.5g海泡石加入到50ml去離子水中，攪拌均勻，加入2ml濃度為0.1mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)ph為4.6，在12000rpm的速度下攪拌30min，得到懸浮液，將3g聚乙烯醇加入到30ml去離子水中，在90℃下攪拌4h，加入懸浮液中，攪拌2h，得到混合物，將混合物均勻噴灑在玻璃棉上，經(jīng)固化成型，得到負(fù)載海泡石玻璃棉氈；

7、其中，海泡石的晶體結(jié)構(gòu)由連續(xù)的四面體硅氧片組成，每個硅氧四面體共享兩個角頂點，并與三個相鄰的四面體相連，形成開放通道，在酸性條件下，使得孔道更加穩(wěn)定，聚乙烯醇能夠滲透至海泡內(nèi)部空間通道中，避免玻璃棉氈在高溫下其有機(jī)粘結(jié)劑聚乙烯醇組分易受熱分解造成隔熱保溫性能下降，此外，聚乙烯醇分子鏈上的羥基能夠與海泡石表面的羥基通過氫鍵結(jié)合，增加海泡石本身的機(jī)械性能，避免海泡石易脆；

8、還需說明的時，混合物中海泡石具有優(yōu)異的粘結(jié)性，能夠粘附在玻璃棉表面。

9、進(jìn)一步的，海泡石表面積為高達(dá)900m2/g，孔經(jīng)為50-100nm。

10、進(jìn)一步的，海泡石和鹽酸用量比為(0.3-0.7)g:(1-3)ml。

11、進(jìn)一步的，固化溫度為200℃，固化時間為15min。

12、進(jìn)一步的，在負(fù)載海泡石玻璃棉氈表面沉積無機(jī)阻燃劑具體為：

13、將0.45g無機(jī)阻燃劑加入到60ml乙醇溶液中，攪拌均勻，得到分散液，將分散液噴涂在負(fù)載海泡石玻璃棉氈表面，置于80℃烘箱中干燥30min以至于有機(jī)溶劑揮發(fā)，得到改性玻璃棉氈。

14、其中，無機(jī)阻燃劑分散液均勻噴涂至負(fù)載海泡石玻璃棉氈表面，經(jīng)80℃下處理，使得乙醇溶劑揮發(fā)，無機(jī)阻燃劑均勻沉積在玻璃棉氈表面，無機(jī)阻燃劑減小玻璃棉氈的孔徑，提高孔隙率，進(jìn)而增加隔熱保溫性能。

15、進(jìn)一步的，無機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、赤磷中的一種，粒徑為30-40nm。

16、s2.將改性玻璃棉氈浸漬到二氧化硅溶膠中，經(jīng)密封老化，得到負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠；

17、進(jìn)一步的，二氧化硅溶膠步驟具體為：將5g正硅酸乙酯加入到25ml乙醇和75ml去離子水中，攪拌30min，加入3ml濃度為0.5mol/l的鹽酸，升溫至50℃，攪拌30min后，靜止24h使正硅酸乙酯充分水解，加入20ml去離子水和1ml質(zhì)量分為為60％的氨水，攪拌30min，得到二氧化硅溶膠；

18、其中，在乙醇和去離子水混合溶液中，正硅酸乙酯水解形成si-o-si鍵連接的網(wǎng)絡(luò)溶膠。

19、進(jìn)一步的，改性玻璃棉氈浸漬到二氧化硅溶膠中，經(jīng)密封老化具體為：

20、將0.4g改性玻璃棉氈加入到15g二氧化硅溶膠中，再添加15g二氧化硅溶膠至剛剛覆蓋玻璃棉氈，密封陳化24h，加入20ml去離子水和80ml乙醇老化12h，再加入2g正硅酸乙酯和20ml乙醇進(jìn)行二次老化12h，加入異丙醇與正己烷的混合液置換有機(jī)溶劑后，加入2g三甲基氯硅烷和10ml正己烷混合溶液進(jìn)行表面修飾，待凝膠變?yōu)橥该鲿r，用正己烷洗滌3次，在60℃烘箱中干燥24h，得到負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠。

21、其中，采用溶膠-凝膠法，改性玻璃棉氈作為氣凝膠的支撐和骨架，使得二氧化硅氣凝膠包覆改性玻璃棉氈，改善了氣凝膠的強(qiáng)度和力學(xué)性能，且減少了改性玻璃棉氈之間的直接接觸，增大接觸面積，降低導(dǎo)熱系數(shù)；形成的氣凝膠表面含有的硅羥基結(jié)構(gòu)能夠與三甲基氯硅烷通過化學(xué)鍵結(jié)合，實現(xiàn)將三甲基氯硅烷接枝在氣凝膠表面，提高氣凝膠的疏水性，避免多孔結(jié)構(gòu)吸水吸濕導(dǎo)致的導(dǎo)熱系數(shù)增大、力學(xué)性能變差等缺點。

22、進(jìn)一步的，改性玻璃棉氈和二氧化硅溶膠用量比為(0.2-0.6)g:(28-32)g。

23、進(jìn)一步的，負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠孔隙率為92％，孔徑為10-20nm。

24、s3.將羥基錫酸鋅與乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合，得到復(fù)合材料，采用復(fù)合材料對聚苯乙烯顆粒進(jìn)行改性，得到改性聚苯乙烯顆粒。

25、進(jìn)一步的，羥基錫酸鋅與乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液混合具體為：將0.5g羥基錫酸鋅加入到40g乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液中，攪拌均勻，置于混煉機(jī)中，升溫至100℃，混煉30min，冷卻至室溫，取出，得到復(fù)合材料。

26、其中，羥基錫酸鋅表面含有的羥基能夠與乙烯-醋酸乙烯共聚物中酯基通過氫鍵結(jié)合，進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入使得乙烯-醋酸乙烯共聚物形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善聚合物的熱穩(wěn)定性，羥基錫酸鋅具有較好的抑煙性，能能夠抑制聚苯乙烯保溫板燃燒時釋放的煙氣。

27、進(jìn)一步的，羥基錫酸鋅與乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液用量比為(0.3-0.7)g:(38-42)g。

28、進(jìn)一步的，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液粘度為4000-5000mpa·s。

29、進(jìn)一步的，采用復(fù)合材料對聚苯乙烯顆粒進(jìn)行改性具體為：將3g復(fù)合材料加入到50ml乙醇中，攪拌至復(fù)合材料完全溶解，加入30ml去離子水稀釋后，加入1.8g聚苯乙烯顆粒，攪拌均勻，經(jīng)過濾，在80℃烘箱中干燥10min，得到改性改性聚苯乙烯顆粒。

30、其中，在有機(jī)溶劑乙醇中，復(fù)合材料溶液經(jīng)稀釋后，具有較好的粘合性，能夠粘附在聚苯乙烯顆粒表面，實現(xiàn)復(fù)合材料包覆在聚苯乙烯顆粒，提高顆粒本身的韌性和抗沖擊性，且復(fù)合材料乳液具有良好的粘結(jié)性、含有親水基團(tuán)，能夠與負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠更好的粘結(jié)。

31、進(jìn)一步的，復(fù)合材料、乙醇和去離子水用量比為(2-4)g:(45-55)ml:(25-35)ml。

32、進(jìn)一步的，聚苯乙烯顆粒為發(fā)泡聚苯乙烯顆粒，粒徑為2-5mm，堆積密度10-12kg/m3。

33、s4.將改性聚苯乙烯顆粒、負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠、相容劑混合，攪拌均勻，置于雙螺桿擠出機(jī)中擠出，經(jīng)拉條、冷卻、切粒，得到聚苯板顆粒，將聚苯板顆粒與發(fā)泡劑混合，加入擠塑機(jī)中擠壓成型，得到保溫板材。

34、進(jìn)一步的，相容劑由聚己內(nèi)酯和硬脂酸鈣按照(3-5)g:(1.5-1.5)g的質(zhì)量比混合而成，發(fā)泡劑為丁烷。

35、進(jìn)一步的，雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230℃、二區(qū)溫度為235℃、三區(qū)溫度為237℃、四區(qū)溫度為240℃、五區(qū)溫度為245℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm。

36、進(jìn)一步的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

37、(1)本發(fā)明技術(shù)方案中，海泡石具有較好的熱屏蔽性能，將聚乙烯醇滲透至海泡內(nèi)部空間通道中，避免玻璃棉氈在高溫下其有機(jī)粘結(jié)劑組分易受熱分解造成隔熱保溫性能下降，具有較好的隔熱保溫性能，且海泡石吸附的聚合物作為增強(qiáng)材料，提高海泡石的機(jī)械性能，避免海泡石易脆；負(fù)載海泡石玻璃棉氈表面含有大量的羥基結(jié)構(gòu)，能夠與無機(jī)阻燃劑通過化學(xué)鍵結(jié)合，實現(xiàn)在玻璃棉氈表面沉積阻燃劑，避免玻璃棉氈相互接觸，增加玻璃棉氈的比表面積，提高了隔熱保溫性能，且無機(jī)材料具有較好的阻燃性能，提高了玻璃棉氈的阻燃性能，進(jìn)而提高了有機(jī)保溫板的阻燃性能。

38、(2)本發(fā)明技術(shù)方案中，采用二氧化硅氣凝膠包覆改性玻璃棉氈，改性玻璃棉氈作為氣凝膠的支撐和骨架，改善了氣凝膠的強(qiáng)度和力學(xué)性能，使氣凝膠復(fù)合材料具有較好的結(jié)構(gòu)完整性，進(jìn)而增強(qiáng)氣凝膠的保溫性能和機(jī)械性能，且減少了改性玻璃棉氈之間的直接接觸，增大接觸面積，降低導(dǎo)熱系數(shù)，使得負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠具有較低導(dǎo)熱系數(shù)和較好隔熱性能，在降低導(dǎo)熱系數(shù)方面，與玻璃棉氈表面沉積無機(jī)助燃劑具有協(xié)同作用。

39、(3)本發(fā)明技術(shù)方案中，羥基錫酸鋅表面含有的羥基能夠與乙烯-醋酸乙烯共聚物中酯基通過氫鍵結(jié)合，進(jìn)行交聯(lián)，使得羥基錫酸鋅均勻分散在乙烯-醋酸乙烯共聚物中，交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入使得乙烯-醋酸乙烯共聚物形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善共聚物的熱穩(wěn)定性，同時還能使共聚物的黏度大幅上升，增加聚苯顆粒與無機(jī)材料之間的結(jié)合力；采用復(fù)合材料包覆聚苯乙烯顆粒，提高顆粒本身的韌性和抗沖擊性，且羥基錫酸鋅具有較好的抑煙性能，能夠抑制聚苯乙烯保溫板燃燒時釋放的有毒煙氣，此外，復(fù)合材料含有的親水基團(tuán)，實現(xiàn)與負(fù)載改性玻璃棉氈氣凝膠更好的結(jié)合，增強(qiáng)保溫和阻燃性能。