一種環保水性納米恒固保溫材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種保溫材料，具體是一種環保水性納米恒固保溫材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]保溫材料一般是指導熱系數小于或等于0.2的材料，當今，全球保溫隔熱材料正朝著高效、節能、薄層、隔熱、防水外護一體化方向發展，在發展新型保溫隔熱材料及符合結構保溫節能技術同時，更強調有針對性使用保溫絕熱材料，按標準規范設計及施工，努力提高保溫效率及降低成本。普通的硬質聚氨酯泡沫PUF在其尺寸穩定性及隔音隔熱性能等方面已經達不到生活要求。
[0003]傳統的建筑隔熱保溫材料，例如EPS板、XPS板、PU硬泡等有機隔熱保溫材料防火性能較差。近年來，我國連續發生的建筑外保溫工程重大火災事故，損失嚴重，在全國范圍內造成了嚴重影響。針對這些重大火災事故，住建部、公安部明確規定，我國民用建筑外墻隔熱保溫材料必須采用燃燒性能為A級或BI級，高度小于24m的建筑，其保溫材料燃燒性能不應低于B2級，同時設置防火隔離帶，這就大大限制了傳統的建筑隔熱保溫材料在建筑工程中的應用范圍。無機保溫材料，例如巖棉、礦棉、玻璃棉、泡沫混凝土、玻化微珠等，雖然燃燒性能達到A級，但是導熱系數較差，保溫性能欠佳，甚至遇水失效，單獨使用很難達到理想的隔熱保溫節能效果。
[0004]發展隔熱保溫優異，防火安全、環保兼顧的環境友好型水性納米隔熱保溫材料技術，將無機納米材料與無機隔熱保溫材料復合，配以成膜和功能助劑，制備成一種漿液狀、熱工性能可調的隔熱保溫材料。這種主動隔熱保溫節能技術和材料，可以大大提高無機材料的隔熱保溫效果，并具有優異的環保和防火性能。這是國內外建筑隔熱保溫節能技術、材料重點研究課題和發展方向，更是建筑隔熱保溫節能工程市場的未來發展趨勢。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種隔熱性能好、阻燃節能的環保水性納米恒固保溫材料及其制備方法，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]一種環保水性納米恒固保溫材料，按照重量份的原料包括:去離子水30-40份、單羥基聚環氧乙烷30-40份、多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液20-30份、聚醚多元醇20-30份、聚四氫呋喃20-30份、發泡劑20-30份、玻璃空心微球20-30份、有機硅油5_10份、紅外遮光劑4-8份、無機超微材料3-5份、阻燃劑3-5份、納米二氧化鈦2-5份、納米氧氯化祕1-4份、陶瓷纖維2-3份，所述多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液按照重量份的原料包括:水性丙烯酸乳液4-6份、水性丙烯酸粘性乳液4-6份、彈性乳液4-8份、多孔水性納米二氧化硅8-10份。
[0008]作為本發明進一步的方案:所述環保水性納米恒固保溫材料，按照重量份的原料包括:去離子水35份、單羥基聚環氧乙烷35份、多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液25份、聚醚多元醇25份、聚四氫呋喃25份、發泡劑25份、玻璃空心微球25份、有機硅油8份、紅外遮光劑6份、無機超微材料4份、阻燃劑4份、納米二氧化鈦3.5份、納米氧氯化祕2.5份、陶瓷纖維2.5份，所述多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液按照重量份的原料包括:水性丙烯酸乳液5份、水性丙烯酸粘性乳液5份、彈性乳液6份、多孔水性納米二氧化硅9份。
[0009]作為本發明進一步的方案:所述有機硅油為聚醚改性有機硅油SF-8427，發泡劑為 HFC-245FA。
[0010]作為本發明進一步的方案:所述多孔水性納米二氧化硅的比表面積是600-800m2/g，多孔水性納米二氧化硅的孔隙率是50-80 %，多孔水性納米二氧化硅的孔尺寸是0.6-1.5nm，多孔水性納米二氧化娃的介孔比體積彡1000cm3/g。
[0011]作為本發明進一步的方案:所述無機超微材料的粒徑為0.3-1 μ m，無機超微材料為氧化錯、二氧化娃、二氧化鈦、氧氯化祕和娃藻土中的一種或兩種以上。
[0012]作為本發明進一步的方案:所述玻璃空心微球的密度為0.125-0.38g/cc,玻璃空心微球的粒徑為10-80 μ m。
[0013]作為本發明再進一步的方案:所述阻燃劑為氫氧化鎂或氫氧化鋁。
[0014]所述環保水性納米恒固保溫材料的制備方法，具體步驟如下:
[0015](I)按照重量份稱取各原料；
[0016](2)將陶瓷纖維在高速攪拌機中分散，將紅外遮光劑和陶瓷纖維放入所述高速攪拌機繼續攪拌，直至混合均勻；
[0017](3)將水性丙烯酸乳液、水性丙烯酸粘性乳液、彈性乳液、多孔水性納米二氧化硅裝入密封的均質乳化機中進行攪拌混合，使多孔水性納米二氧化硅在這些乳液中充分分散、混溶復合均勻，得到多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液；
[0018](4)將無機納米二氧化鈦、無機納米氧氯化鉍、無機超微材料和去離子水裝入密封的均質乳化機中進行高速剪切研磨得到一種預混漿料；然后，往所述的預混漿料中再加入玻璃空心微球，繼續進行攪拌混合，使納米二氧化鈦、納米氧氯化祕、無機超微材料在去離子水中充分分散、混溶復合均勻后，得到合成漿料；
[0019](5)將多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液、合成漿料、發泡劑和阻燃劑加入至步驟(2)所得到的產物中，低速攪拌分散均勻，泡沫穩定后注入模具中，于40-60°C下熟化50-180min,脫模，得到環保水性納米恒固保溫材料。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0021]本發明在制備過程中，選擇添加熱穩定性好、不揮發、不產生有害氣體、不腐蝕生產設備、抑煙和阻燃效果良好的阻燃劑，使得水性納米隔熱保溫材料涂層中的乳液和助劑得到有效的抑煙和阻燃，顯著的提高了水性納米隔熱保溫材料的阻燃效果，利用無機納米二氧化鈦的高折射系數，低消光性能，高反射率和光觸媒性能，提高了水性納米保溫材料涂層的熱反射率、半球發射率和抗老化性能，提高水性納米保溫材料涂層的使用效果，延長有效使用年限。
【具體實施方式】
[0022]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0023]實施例1
[0024]一種環保水性納米恒固保溫材料，按照重量份的原料包括:去離子水30份、單羥基聚環氧乙烷30份、多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液20份、聚醚多元醇20份、聚四氫呋喃20份、HFC-245FA20份、玻璃空心微球20份、聚醚改性有機硅油5份、紅外遮光劑4份、粒徑為0.3 μ??的氧化錯3份、氫氧化鎂3份、納米二氧化鈦2份、納米氧氯化祕I份、陶瓷纖維2份，所述多孔水性納米二氧化硅懸浮乳液按照重量份的原料包括:水性丙烯酸乳液4份、水性丙烯酸粘性乳液4份、彈性乳液4份、多孔水性納米二氧化硅8份，所述多孔水性納米二氧化硅的比表面積是600m2/g，多孔水性納米二氧化硅的孔隙率是50%，多孔水性納米二氧化硅的孔尺寸是0.6nm，多孔水性納米二氧化硅的介孔比體積為1000cm3/g，所述玻璃空心微球的密度為0.125g/cc，玻璃空心微球的粒徑為10 μ m。
[0025]所述環保水性納米恒固保溫材料的制備方法，具體步驟如下:
[0026](I)按照重量份稱取各原料；
[0027](2)將陶瓷纖維在高速攪拌機中分散，將紅外遮光劑和陶瓷纖維放入所述高速攪拌機繼續攪拌，直至混合均勻；