本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种包覆溶胶改性建筑保温板材及其制备方法。
背景技术：
发泡聚苯乙烯是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域，也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖；其内部为独立的密闭式气泡结构，具有热导率低、高抗压、防潮、不透气、不吸水、质轻、耐腐蚀、使用寿命长等有益性能；
空心玻璃微珠珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，具有明显的减轻重量和隔音保温效果，使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能，被广泛地使用在玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料以及石油工业、航空航天、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料等、保温幕墙领域，空心玻璃微珠用于发泡聚苯乙烯中，既充当了改善加工流动性的固体润滑剂，又可对超高分子量聚苯乙烯材料的综合力学性能进行改性，以提高其强度和耐磨性等，同时提高了发泡聚苯乙烯的保温性能；
然而，由于中空玻璃微珠就像减震器一样,在产品受到冲击时，中空玻璃微珠会优先于树脂基体而受到破坏，而且当中空玻璃微珠与别的无机填料共混时，无机填料还会对中空玻璃微珠表面造成损伤，容易导致其破裂，特别是在高速混合机和挤出机的强大外力和高速碰撞作用下，中空玻璃微珠更容易破裂；
因此，本发明的目的是通过包覆改性空心玻璃微珠，以提高其抗冲击性能，并将其应用到发泡聚苯乙烯中，降低其在发泡聚苯乙烯中的破裂率，进而提高成品板材的稳定性、抗性等性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术中中空玻璃微珠在树脂中容易破裂的现象，通过包覆改性空心玻璃微珠，以提高其抗冲击性能，并将其应用到发泡聚苯乙烯中，降低其在发泡聚苯乙烯中的破裂率，进而提高成品板材的稳定性、抗性等性能，提供一种包覆溶胶改性建筑保温板材及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种包覆溶胶改性建筑保温板材，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯160-200、发泡剂15-17、硬脂酸锌2-3、甲基丙烯酰氯14-20、2,2,2-三氟乙醇10-16、正硅酸乙酯40-50、引发剂4-6、叔丁基对苯二酚0.7-1、有机催化分散液20-30、空心玻璃微珠3-4、柠檬酸三丁酯6-9、司盘800.7-1。
所述的发泡剂为ac发泡剂。
所述的引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯中的任何一种。
所述的有机催化分散液是由下述重量份的原料组成的：
甲基三乙氧基硅烷5-7、氨基磺酸镍1-2、无水乙醇30-40。
所述的有机催化分散液的制备方法包括以下步骤：
取甲基三乙氧基硅烷，加入到上述无水乙醇中，送入到60-70℃的恒温水浴中，保温搅拌1-2小时，出料，加入氨基磺酸镍，搅拌至常温，即得所述有机催化分散液。
一种包覆溶胶改性建筑保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)取空心玻璃微珠，加入到其重量40-50倍的去离子水中，加入司盘80，加入正硅酸乙酯，送入到30-40℃的恒温水浴中，滴加氨水，调节ph为10-12，保温搅拌2-3小时，出料，过滤，将沉淀在70-80℃下干燥，得包覆溶胶；
(2)取上述包覆溶胶，加入到上述有机催化分散液中，超声分散10-20分钟，得有机催化溶胶分散液；
(3)取硬脂酸锌、甲基丙烯酰氯混合，送入到反应釜中，调节反应釜温度为60-65℃，加入上述有机催化溶胶分散液，搅拌条件下滴加上述2,2,2-三氟乙醇，滴加完毕后继续保温搅拌3-4小时，出料冷却，得酯化改性包覆溶胶；
(4)取叔丁基对苯二酚，加入到其重量10-16倍的无水乙醇中，升高温度为60-70℃，搅拌溶解，加入苯乙烯、酯化改性包覆溶胶，搅拌至常温，得包覆溶胶改性单体；
(5)取上述包覆溶胶改性单体，与柠檬酸三丁酯混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入引发剂，保温反应4-6小时，出料，将产物水洗后干燥，得包覆溶胶改性聚苯乙烯；
(6)取上述包覆溶胶改性聚苯乙烯与剩余各原料混合，送入到发泡机中，在85-90℃下发泡6-7小时，得包覆溶胶改性发泡聚苯乙烯；
(7)取上述包覆溶胶改性发泡聚苯乙烯，送入到板材成型机中，模内导入90-100℃蒸汽加热，保持压力为0.08-0.10mpa，待通气结束后经过冷却、脱模，切割即得所述的包覆溶胶改性建筑保温板材。
本发明的优点：
本发明首先以正硅酸乙酯为前驱体，在去离子水中水解，然后通过溶胶沉积，沉积到空心玻璃微珠表面，形成溶胶包覆，然后分散到含有催化剂氨基磺酸镍的硅烷醇溶液中，与甲基丙烯酰氯、2,2,2-三氟乙醇混合酯化，得酯化改性包覆溶胶，然后与苯乙烯单体共混分散到含有叔丁基对苯二酚的乙醇溶液中，得到改性单体，然后以此改性单体进行聚合，再发泡成型，得到成品保温板材；
本发明的通过溶胶包覆空心玻璃微珠，对空心玻璃微珠具有很好的保护效果，有效的降低了空心玻璃微珠的破损率，增强了空心玻璃微珠对板材保温、抗韧等性能，本发明的保温板材保温性、稳定性好、抗冲击强度高，加入的叔丁基对苯二酚还具有一定的抗氧化效果，综合性能优越；
本发明通过将二氧化硅溶胶参与到甲基丙烯酰氯与醇的酯化反应中，有效的改善了二氧化硅溶胶与酯化物间的相容性，然后以此溶胶复合酯化料与单体苯乙烯共混，共同参与到苯乙烯的聚合反应中，进一步改善了二氧化硅溶胶与聚合物间的相容性，提高了成品的稳定性强度。
具体实施方式
实施例1
一种包覆溶胶改性建筑保温板材，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯200、发泡剂17、硬脂酸锌3、甲基丙烯酰氯20、2,2,2-三氟乙醇16、正硅酸乙酯50、引发剂6、叔丁基对苯二酚1、有机催化分散液30、空心玻璃微珠4、柠檬酸三丁酯9、司盘801。
所述的发泡剂为ac发泡剂。
所述的引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯。
所述的有机催化分散液是由下述重量份的原料组成的：
甲基三乙氧基硅烷7、氨基磺酸镍2、无水乙醇40。
所述的有机催化分散液的制备方法包括以下步骤：
取甲基三乙氧基硅烷，加入到上述无水乙醇中，送入到70℃的恒温水浴中，保温搅拌2小时，出料，加入氨基磺酸镍，搅拌至常温，即得所述有机催化分散液。
一种包覆溶胶改性建筑保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)取空心玻璃微珠，加入到其重量50倍的去离子水中，加入司盘80，加入正硅酸乙酯，送入到40℃的恒温水浴中，滴加氨水，调节ph为12，保温搅拌3小时，出料，过滤，将沉淀在80℃下干燥，得包覆溶胶；
(2)取上述包覆溶胶，加入到上述有机催化分散液中，超声分散20分钟，得有机催化溶胶分散液；
(3)取硬脂酸锌、甲基丙烯酰氯混合，送入到反应釜中，调节反应釜温度为65℃，加入上述有机催化溶胶分散液，搅拌条件下滴加上述2,2,2-三氟乙醇，滴加完毕后继续保温搅拌4小时，出料冷却，得酯化改性包覆溶胶；
(4)取叔丁基对苯二酚，加入到其重量16倍的无水乙醇中，升高温度为70℃，搅拌溶解，加入苯乙烯、酯化改性包覆溶胶，搅拌至常温，得包覆溶胶改性单体；
(5)取上述包覆溶胶改性单体，与柠檬酸三丁酯混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入引发剂，保温反应6小时，出料，将产物水洗后干燥，得包覆溶胶改性聚苯乙烯；
(6)取上述包覆溶胶改性聚苯乙烯与剩余各原料混合，送入到发泡机中，在90℃下发泡7小时，得包覆溶胶改性发泡聚苯乙烯；
(7)取上述包覆溶胶改性发泡聚苯乙烯，送入到板材成型机中，模内导入100℃蒸汽加热，保持压力为0.10mpa，待通气结束后经过冷却、脱模，切割即得所述的包覆溶胶改性建筑保温板材。
实施例2
一种包覆溶胶改性建筑保温板材，它是由下述重量份的原料组成的：
苯乙烯160、发泡剂15、硬脂酸锌2、甲基丙烯酰氯14、2,2,2-三氟乙醇10、正硅酸乙酯40、引发剂4、叔丁基对苯二酚0.7、有机催化分散液20、空心玻璃微珠3、柠檬酸三丁酯6、司盘800.7。
所述的发泡剂为ac发泡剂。
所述的引发剂为过氧化二异丙苯。
所述的有机催化分散液是由下述重量份的原料组成的：
甲基三乙氧基硅烷5、氨基磺酸镍1、无水乙醇30。
所述的有机催化分散液的制备方法包括以下步骤：
取甲基三乙氧基硅烷，加入到上述无水乙醇中，送入到60℃的恒温水浴中，保温搅拌1小时，出料，加入氨基磺酸镍，搅拌至常温，即得所述有机催化分散液。
一种包覆溶胶改性建筑保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)取空心玻璃微珠，加入到其重量40倍的去离子水中，加入司盘80，加入正硅酸乙酯，送入到30℃的恒温水浴中，滴加氨水，调节ph为10，保温搅拌2小时，出料，过滤，将沉淀在70℃下干燥，得包覆溶胶；
(2)取上述包覆溶胶，加入到上述有机催化分散液中，超声分散10分钟，得有机催化溶胶分散液；
(3)取硬脂酸锌、甲基丙烯酰氯混合，送入到反应釜中，调节反应釜温度为60℃，加入上述有机催化溶胶分散液，搅拌条件下滴加上述2,2,2-三氟乙醇，滴加完毕后继续保温搅拌3小时，出料冷却，得酯化改性包覆溶胶；
(4)取叔丁基对苯二酚，加入到其重量10倍的无水乙醇中，升高温度为60℃，搅拌溶解，加入苯乙烯、酯化改性包覆溶胶，搅拌至常温，得包覆溶胶改性单体；
(5)取上述包覆溶胶改性单体，与柠檬酸三丁酯混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入引发剂，保温反应4小时，出料，将产物水洗后干燥，得包覆溶胶改性聚苯乙烯；
(6)取上述包覆溶胶改性聚苯乙烯与剩余各原料混合，送入到发泡机中，在85℃下发泡6小时，得包覆溶胶改性发泡聚苯乙烯；
(7)取上述包覆溶胶改性发泡聚苯乙烯，送入到板材成型机中，模内导入90℃蒸汽加热，保持压力为0.08mpa，待通气结束后经过冷却、脱模，切割即得所述的包覆溶胶改性建筑保温板材。
性能测试：
本发明的包覆溶胶改性建筑保温板材的力学性能、保温性能测试结果表明：
弯曲强度0.31-0.4mpa；
压缩强度0.20-0.25mpa；
导热系数0.028-0.029w/m.k；
传统含有空心玻璃微珠的聚苯乙烯板材的力学性能、保温性能测试结果表明：
弯曲强度0.20-0.30mpa；
压缩强度0.16-0.22mpa；
导热系数0.047-0.055w/m.k。