[发明专利]纳米硅复合保温板

说明书

本发明提供了一种纳米硅复合保温板，涉及建筑保温材料技术领域，解决了现有保温板阻燃性能低的问题。该纳米硅复合保温板，通过以下步骤制成：步骤1：将盐酸和三氧化二铝溶于水中，加热并保持温度为50‑70℃，于搅拌状态下加入乙二胺四乙酸并持续搅拌，充分反应后得到含铝有机离子溶液；步骤2：将纳米级的硅酸盐颗粒加入步骤1制得的所述含铝有机离子溶液中，于90‑110℃下搅拌直至挥发干燥，并于550‑650℃下焙烧，得到包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒；步骤3：将重量份数为30‑50份的三聚氰胺树脂、3‑5份的固化剂、6‑9份发泡剂以及40‑70份的步骤2制得的包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒混合并在50‑100℃发泡制得纳米硅复合保温板。本发明用于建筑外墙保温，具有良好的阻燃效果。

技术领域

本发明属于建筑保温材料技术领域，具体涉及一种纳米硅复合保温板。

背景技术

在现有建筑的基础上，我国每年还会增加大量的新建建筑，建筑能耗已占全国总能耗的很大比例，建筑节能问题已成为我国可持续发展的重要环节。在建筑外墙设置保温板，对降低建筑能耗具有重要作用。现有保温板的材质可以分为有机材料和无机材料；其中，挤塑聚苯板(XPS)或膨胀聚苯板(EPS)等是最常用的有机保温材料，虽然有机材料具有导热系数低和密度小等优点，但其可燃性也造成了很大的安全隐患；无机保温材料具有防火阻燃、变形系数小、抗老化的性能，同时与墙基层和抹面层结合的较好，安全稳固性好，施工难度小，工程成本较低，虽然无机保温材料具有多种优异性能，但是一般密度较大，保温效果稍差，为了提高无机保温板的保温效果，会增加一些辅助的有机成分，虽然提高了保温板的保温效果，却降低了其阻燃性。

因此，在保证保温效果的基础上，如何进一步提高保温板的阻燃性能是本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米硅复合保温板，已解决现有保温板阻燃性能较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明的纳米硅复合保温板，通过以下步骤制成：

步骤1：将盐酸和三氧化二铝溶于水中，加热并保持温度为50-70℃，于搅拌状态下加入乙二胺四乙酸并持续搅拌，充分反应后得到含铝有机离子溶液；

步骤2：将纳米级的硅酸盐颗粒加入步骤1制得的所述含铝有机离子溶液中，于90-110℃下搅拌直至挥发干燥，并于550-650℃下焙烧，得到包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒；

步骤3：将重量份数为30-50份的三聚氰胺树脂、3-5份的固化剂、6-9份发泡剂以及40-70份的步骤2制得的包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒混合并在50-100℃发泡制得纳米硅复合保温板。

其中，三氧化二铝用作铝源，在盐酸的作用下能够释放铝离子；乙二胺四乙酸(EDTA)是一个多元酸，且为氨羧配合剂；在溶液中以H₄Y、H₃Y^-、HY^3-，Y^4-等形式存在，其中Y4^-能与铝离子直接配合生成稳定的配合物，配合比为1：1。通过反应能够成形含铝有机离子溶液即铝的配合物溶液；再向铝的配合物溶液中加入硅酸盐颗粒搅拌混合均匀，在干燥过程中，铝的配合物会均匀依附在硅酸盐颗粒表面，在焙烧过程中铝的配合物会被空气氧化形成三氧化二铝，从而制得具有三氧化二铝包覆层的硅酸盐颗粒；其中盐酸在反应初期作为主要提供氢离子的一方，能够加速三氧化二铝水解释放铝离子，在形成的含铝有机离子溶液中，盐酸也能起到稳定剂的作用；随着铝离子与乙二胺四乙酸的结合，乙二胺四乙酸水解的氢离子与氯离子重新结合，在加热干燥过程中以氯化氢的形式挥发；包覆三氧化二铝的硅酸盐颗粒尺寸由初始硅酸盐颗粒大小决定，三氧化二铝包覆层的厚度根据铝的配合物与硅酸盐颗粒的摩尔比例不同而发生变化，当硅酸盐颗粒比例较大，包覆层厚度较薄；当硅酸盐颗粒比例较小时，包覆层厚度较厚；具体的厚度根据实际需要可以进行调整。