一种涂膜阻燃保温材料及其制备方法与流程

本发明属于建筑材料领域，具体涉及将可膨胀石墨及其它一种或多种阻燃剂添加到涂膜液中，将涂膜液喷涂于轻质保温材料表面以提升其阻燃效果，还涉及所述涂膜阻燃保温材料的制备方法。

背景技术：

1、国家大力倡导固废的综合利用，用非活性尾矿生产绿色建材，不仅能解决尾矿堆放占用大量的土地资源的问题，又能达到节约资源、减少环境污染的目的，对促进我国经济、资源、社会及环境等方面的协调发展起着积极作用。

2、目前技术中，对非活性尾矿低温热压制备轻质保温材料，实现了大宗工业固废的大掺量资源化利用。利用非活性尾矿制备的轻质保温材料是一种多孔材料，由于发泡材料中含有大量封闭的孔结构，使其具有轻质、保温隔热、隔音等特性，但是由于轻质保温材料为有机-无机复合热压发泡成型，由于分子中还含有碳氢元素，在火焰下材料可以燃烧，因此为提高保温材料的阻燃性能必须对发泡材料进行进一步阻燃处理。

3、对于已成型的保温材料，防火涂料是一种可行的提高阻燃性能的方法。防火涂料可涂覆在多种材料表面，能够在一定时间内阻止材料燃烧，或者延缓被涂材料表层的温度升高，从而提高材料的耐火性能，以此控制火焰的蔓延传播速度，起到防火、防烟雾的作用。防火涂料具有使用方便，防火效率较高，适应性较强等优点。

4、专利cn201110255562.7一种高阻燃低烟密度聚苯乙烯泡沫复合隔热保温材料及其制备方法，将酚醛树脂与可膨胀石墨的阻燃作用相结合，优选加入胶囊红磷，开发酚醛基协同阻燃型涂料，作为聚苯乙烯泡沫颗粒表面包裹材料。此种材料的应用是在生产保温材料的过程中，将阻燃涂料涂覆到预发泡的聚苯乙烯泡沫颗粒表面再进行模压成型，应用有一定的局限性。

5、专利cn108086614a一种a级阻燃保温装饰一体板及其制备方法，保温层包括阻燃耐火胶浆和保温板，阻燃耐火胶浆浇筑在模具内，使其包覆保温板的正面及四个侧面。此方法适用有机或无机保温板，但对于多孔的保温材料，耐火胶浆的用量较大，而且会大大增加保温材料的重量，安装保温材料会使墙的负荷增大。

6、本发明涉及一种涂膜阻燃保温材料及其制备方法，可以有效弥补上述阻燃保温材料应用上的局限性问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明克服有机保温材料及有机-无机合成轻质保温材料的防火性能上的不足，提供了一种二元或多元阻燃体系协同作用的涂膜材料及其制造方法，将涂膜材料涂于轻质保温材料表面，实现遇火时无卤低烟低毒无熔滴物的高阻燃性能，并且提高保温材料的绝热保温、综合力学性能等。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种涂膜阻燃保温材料(1)，包括保温层(10)和涂覆在所述保温层(10)的表面的高阻燃涂膜层(20)；所述高阻燃涂膜层设置于所述保温层(10)的表面的所有面上；

4、所述高阻燃涂膜材料由下列重量份的组分原料制成：酚醛树脂10-25％，氨水2-6％，改性可膨胀石墨5-15％，氢氧化铝0-10％，氢氧化镁0-10％，ifr(聚磷酸铵0-10％，三聚氰胺0-4％，季戊四醇0-4％)，偶联剂1-3％，消泡剂0.5-2％，分散剂1-5％，其余为溶剂水；

5、所述改性可膨胀石墨由以下方法制得：向可膨胀石墨中加入h2so4，冰水浴搅拌30分钟，缓慢加入kmno4,恒温水浴2小时，加入去离子水，待温度下降后加入去离子水和30％h2o2，水解反应结束后离心洗涤至中性，真空50度干燥48h得到改性可膨胀石墨。

6、其中，轻质保温材料包括有机-无机复合保温材料及多种有机保温材料。

7、本发明的另一个目的是提供一种涂膜阻燃保温材料的制作方法，包括以下步骤：

8、(1s)配制高阻燃涂膜材料：依次将称取的酚醛树脂，水，氨水等混合搅拌均匀，加入改性可膨胀石墨后，再加入氢氧化铝，氢氧化镁，ifr中的一种或几种的组合，再加入偶联剂，消泡剂，分散剂等混合搅拌均匀；

9、(2s)雾化涂覆高阻燃涂膜液；

10、(3s)将涂膜保温材料进行固化。

11、其中，步骤(1s)包括：将多种阻燃剂混配，使多元体系协同起到阻燃作用。

12、优选地，步骤(1s)包括：酚醛树脂作为成膜剂配制涂膜液。

13、优选地，步骤(2s)包括：涂膜采用高压雾化的方式涂覆于保温材料表面，涂覆雾化压力为0.3-0.5mpa。

14、采用雾化涂覆的方式，不仅能提高阻燃材料与保温材料的附着力，而且可以控制保温材料表面形成较薄的涂膜层，既节约了阻燃材料的用量，减轻了保温材料的重量，同时避免了对墙体负荷形成负担。

15、所述步骤(2s)包括：每一层涂膜厚度为0.3-0.6mm。

16、在多孔轻质保温材料表面经三层雾化涂覆，每一层干燥固化后再涂另一层，能够更好的加强阻燃材料与多孔保温材料表面的覆盖与融合，也能控制阻燃材料的总用量和总厚度，不仅能增强其阻燃性，经固化干燥后还可增强保温材料的强度。

17、优选地，步骤(3s)所述的固化温度130℃-220℃，固化时间10-30分钟。

18、本发明与现有阻燃保温技术相比具有以下的优势：

19、由于石墨的比表面能很高，不易分散，本发明对可膨胀石墨进行了改性，改变其界面性能，使其更易分散融合，经过表面改性的可膨胀石墨可实现均匀分散不沉降，喷涂了涂膜层的保温材料在遇火燃烧时，可膨胀石墨起成炭剂、隔离剂和抑烟剂的作用，大大提高材料的阻燃性。

20、本发明在多孔轻质保温材料表面喷涂涂膜层，不仅能增强其阻燃性，经固化干燥后还可增强保温材料的强度。

21、本发明能增强保温材料的隔热功能，涂膜层中的石墨对红外波有很强的散射吸收特性，起到很好的保温隔热效果。

22、本发明是在发泡后的多孔材料表面涂膜，此方法简单易行，可适用于多种有机或有机-无机复合保温材料的阻燃性能提升。

技术特征：

1.一种涂膜阻燃保温材料(1)，其特征在于，所述涂膜阻燃保温材料(1)包括保温层(10)和涂覆在所述保温层(10)的表面的高阻燃涂膜层(20)；

2.如权利要求1所述的涂膜阻燃保温材料，其特征在于，

3.一种涂膜阻燃保温材料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，

5.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，

6.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，

7.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，

8.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，

技术总结
本发明提供了一种涂膜阻燃保温材料及其制备方法，属于建筑材料领域。本发明的涂膜阻燃保温材料包括轻质保温层和涂覆在所述保温层表面的高阻燃涂膜层。本发明将膨胀石墨进行改性，使用改性可膨胀石墨和其它膨胀阻燃剂或无机阻燃剂复配得到高阻燃涂膜材料，使其协同作用在材料表面形成互相贯穿的炭层结构，可以抑制氧气的扩散以及热量的传递，从而阻碍有机聚合物的进一步氧化降解，克服了以往阻燃体系易产生烟气的不足，实现遇火时无卤低烟低毒无熔滴物的高阻燃性能。在多孔轻质保温材料表面喷涂涂膜液，不仅能增强其阻燃性，经固化干燥后还可增强保温材料的强度。涂膜层中的石墨对红外波有很强的散射吸收特性，起到很好的保温隔热效果。

技术研发人员：陆庆秀,赵金平,冯小江,刘文秀,许志钢,王弘书,刘雪婧
受保护的技术使用者：中关村人居环境工程与材料研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12