[发明专利]保温防火材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种保温防火材料及其制备方法，保温防火材料由下列重量份的原料制成：栲胶溶液：20‑30份，糠醇：10‑20份，质量浓度为37％的甲醛：5‑10份，质量浓度为65％的对甲苯磺酸溶液：10‑20份，吐温‑80：1‑5份，水：5‑30份。本发明的保温防火材料保温、防火效果显著，成本低。

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体地，涉及保温防火材料及其制备方法。

背景技术

随着低碳、节能、安全政策的推行和消费者意识的提高，材料的保温防火特性越来越受到人们的重视。聚氨酯泡沫(PU)、聚苯乙烯泡沫(EPS)和酚醛树脂泡沫(PF)材料是建筑和家电领域重要的保温隔热及防火材料。聚氨酯泡沫虽然保温性好，但价格高，易燃和燃烧后释放剧毒气体一次又一次的向人们敲响了警钟。聚苯乙烯板材(EPS)强度高，透明度、刚性和耐化学腐蚀性均较好，价格适中，因此一直受到消费者亲睐，但具有易燃，比重大，导热系数大和易出现应力开裂等缺陷。酚醛树脂泡沫(PF)具有保温性好，阻燃性高，火烧情况下，不熔融、无滴落物产生，烟密度小，对化学性质稳定等优势而被广泛用作建筑及汽车工业的保温、隔音及阻燃材料，但成本过高。上述泡沫的一个共同点是原料都来源于石化衍生物，我国是一个人均石化资源相对比较缺乏的国家，加上石化产品价格经常性波动的影响，保温防火材料亟待升级换代。因此，有效利用生物质资源逐步替代石化产品就成为必然。

目前，有报道通过利用单宁与苯酚结构的相似性来制备单宁基生物质泡沫材料，系统分析了单宁基生物质泡沫的各项性能指标，得出了单宁基泡沫材料兼具了聚氨酯泡沫和酚醛树脂泡沫的优点，而且原材料来自于生物质。整个单宁基生物质泡沫的合成过程中，生物质原料占到总原料的95％以上。但该泡沫材料存在脆性大，掉渣严重的特性使其不能直接在保温防火领域使用，必须进行表面覆膜和贴面处理后才可使用。

发明内容

本发明提供一种保温、防火效果显著且成本低的保温防火材料。

本发明提供了一种保温防火材料，由下列重量份的原料制成：栲胶溶液(溶剂是水)：20-30份，糠醇：10-20份，质量浓度为37％的甲醛：5-10份，质量浓度为65％的对甲苯磺酸溶液：10-20份，吐温-80：1-5份，水：5-30份。

在上述保温防火材料中，由下列最优重量份的原料配比制成：栲胶溶液：30份，糠醇：13份，质量浓度为37％的甲醛：7.4份，质量浓度为65％的对甲苯磺酸溶液：15份，吐温-80：3份，水：5份。

在上述保温防火材料中，所述栲胶溶液的质量浓度为40-55％，pH值为4.0-6.0，单宁含量不低于60％。

在上述保温防火材料中，由树脂泡沫层和树脂实体层一次浇铸成型。

本发明还提供了上述保温防火材料的制备方法，按以下步骤制得：

1)：在栲胶溶液中加入水、糠醇、甲醛和对甲苯磺酸溶液，充分搅拌均匀，静置3-5分钟，得到溶液A，确保溶液A的pH≤2，因为只有在强酸条件下，后续的溶液A1能够快速固化；另外在强酸条件下，在之后的溶液A2中加入吐温-80后，快速搅拌后容易起泡。

2)：将溶液A分为第一部分A1和第二部分A2，将第一部分A1倒入成型模具中；

3)：在第二部分A2中加入吐温-80，搅拌5-10分钟，搅拌速度控制在1000-2000r/min，使溶液完全起泡，得到泡沫；

4)：将泡沫倒入成型模具中的上层，搅拌1-2分钟，搅拌速度控制在50-100r/min，使泡沫平整而均匀地铺在成型模具中的上层；

5)：静置，实现树脂和泡沫的预固化，使其不再流动；

6)：转移成型模具至60-80℃的烘箱中干燥8-12h，完全固化得到保温防火材料。