一种提高建筑外墙保温材料阻燃性能的方法
阅读说明：本技术 一种提高建筑外墙保温材料阻燃性能的方法 (Method for improving flame retardant property of building external wall heat insulation material ) 是由 吕灵灵 李大鹏 仉杰 孔慧 王沿森 张新功 刘晨光 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种提高建筑外墙保温材料阻燃性能的方法,具体为：将高分子聚合物、改性纳米石墨颗粒和添加剂混合,在温度为150-190℃,压力为24-35MPa的条件下混炼,然后注入含超临界二氧化碳的复合发泡剂流体发泡,在温度为30-140℃,压力为8-16MPa的低温高压条件下释放压制成型的保温板,开凹槽；将防火剂和无机保温浆料混合后通过注射的方式嵌入保温板凹槽内,然后与另一个未开槽的保温板通过胶黏剂粘接。本发明通过将防火剂嵌在保温板内部的方式,完美的解决了现有防火剂与保温板结合难的问题,而且由于内部镶嵌的形式,使得在发生意外时防火剂瞬时进行灭火,大大提升了灭火时效,火势不会蔓延。(The invention discloses a method for improving the flame retardant property of a building external wall heat insulation material, which comprises the following steps: mixing a high molecular polymer, modified nano graphite particles and an additive, mixing at the temperature of 150-190 ℃ and under the pressure of 24-35MPa, injecting a composite foaming agent fluid containing supercritical carbon dioxide for foaming, releasing the pressed and formed insulation board under the conditions of low temperature and high pressure of 30-140 ℃ and under the pressure of 8-16MPa, and forming a groove; the fireproof agent and the inorganic heat-insulation slurry are mixed and then embedded into the groove of the heat-insulation plate in an injection mode, and then the heat-insulation plate is bonded with another heat-insulation plate which is not grooved through an adhesive. According to the invention, the fire-proof agent is embedded in the insulation board, so that the problem that the existing fire-proof agent is difficult to combine with the insulation board is perfectly solved, and due to the internal embedding mode, the fire-proof agent can instantly extinguish fire in case of accidents, so that the fire extinguishing time is greatly improved, and the fire can not spread.)
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种提高建筑外墙保温材料阻燃性能的方法。
背景技术
近年来，随着我国在建筑行业投入越来越多的精力与财力，这方面的成就与成果也越来越多。外墙保温材料应用对于建筑节能是一种卓有成效且成本较低的措施，因此我国对外墙保温材料的应用也越来越多，但同时也埋下了巨大的火灾隐患，目前市场上常见的外墙保温材料的主要成分为有机高分子保温材料，这种材料比较容易被点燃，并且一旦点燃，其燃烧速度十分的快，也会在燃烧过程中产生很大的毒性。
阻燃材料是一种防火安全保护的材料，它是本身燃烧极其困难的一种材料，能够阻止其他易燃物品的燃烧，在需要防火的材料如电池表面上涂抹或包裹上阻燃物品，它可以将物品自身起火时，将燃烧物与氧气隔绝从而达到熄灭火源或控制燃烧范围避免火势扩大的情况发生，其广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防、建筑等领域。然而，现有技术中针对保温材料使用的阻燃材料一般都采用涂覆在保温材料表面或者包覆的形式，由于两种原料的性质不同，导致阻燃材料与保温材料结合性不好，容易造成脱离的现象，从而失去阻燃性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种提高建筑外墙保温材料阻燃性能的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提高建筑外墙保温材料阻燃性能的方法，包括以下步骤：
将高分子聚合物、改性纳米石墨颗粒和添加剂混合，在温度为150-190℃，压力为24-35MPa的条件下混炼，然后注入含超临界二氧化碳的复合发泡剂流体发泡，在温度为30-140℃，压力为8-16MPa的低温高压条件下释放压制成型的保温板，开凹槽。
将防火剂和无机保温浆料混合后通过注射的方式嵌入保温板凹槽内，然后与另一个未开槽的保温板通过胶黏剂粘接；两保温板厚度不同，未开槽的保温板薄(0.5-1cm)，主要是为了封闭防火剂和无机保温浆料。
每块保温板的凹槽若干个，以不影响保温性能为准(凹槽总体积占比保温板总体积的30％以下)。
按质量份数计，所述防火剂成分包括三氧化二锑10-16份，聚硫醇2-4，巯基乙醇1.5-3份，2-溴乙醇0.5-2份。
优选的，所述高分子聚合物为聚氯乙烯和聚乙烯。
改性纳米石墨颗粒粒径为0.1-0.5nm。
优选的，所述添加剂为木质纤维和纳米黏土。纳米黏土的粒径为0.2-0.8nm。
优选的，所述无机保温浆料为胶粉料和骨料制成，按质量份数计，所述胶粉料包括胶粉1-3份，石灰5-8份，水泥7-11份，速凝剂0.5-1份。
优选的，按质量份数计，所述高分子聚合物65-72份，所述改性纳米石墨颗粒15-20份，所述添加剂7-10份，所述超临界二氧化碳的复合发泡剂流体4-6份。
优选的，所述超临界二氧化碳的复合发泡剂流体是由二氧化碳制气机从空气中抽取，再经高压泵加压制得。
优选的，所述混炼的条件为：温度为160-180℃，压力为26-30MPa。
优选的，所述低温高压的条件为：温度为40-130℃，压力为10-15MPa。
本发明还提供一种由上述方法得到的具有阻燃性能的建筑外墙保温材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的保温板是通过微孔结构以及小分子包裹技术而获得的高效高性能保温材料，该保温板以聚氯乙烯和聚乙烯为原料，利用石墨的超导热性能使得聚合物熔体温度场均匀，而且改性的石墨有利于与聚合物的接枝率，提高了保温材料的抗拉强度，纳米黏土的添加不仅加速了成型速度，也使得泡孔更加均齐、泡壁更加薄，闭孔率高，木质纤维易分散在保温材料中形成三维空间结构，并能吸附自重6-8倍的水分，这种结合特点提高了材料的抗滑坠性能和保温抗裂作用。
本发明的保温板导热系数低，稳定性好。在保温板上开设的凹槽中注入了含有三氧化二锑的防火剂，三氧化二锑在高温下，能与卤化氢生成三卤化锑或卤氧化锑，三卤化锑蒸汽的密度比较大，能长时间停留在燃烧区，具有稀释和覆盖作用，并且该物质可在一个较宽的温度范围内(245-565℃)，有效地捕捉材料燃烧时产生的自由基，而卤氧化锑又可在很宽的温度范围内继续分解为三卤化锑，其分解为吸热反应，可有效降低阻燃物的温度，减缓甚至终止热分解；聚硫醇、巯基乙醇和2-溴乙醇具有较好的阻燃性能，将其注入到保温板凹槽内对凹槽内表面进行修饰，可进一步提高保温板的阻燃性能。
本发明通过将防火剂嵌在保温板内部的方式，完美的解决了现有防火剂与保温板结合难的问题，而且由于内部镶嵌的形式，使得在发生意外时防火剂瞬时进行灭火，大大提升了灭火时效，火势不会蔓延。也就是说，本发明利用强化保温板本身防火性能的方式既解决了阻燃剂与保温板结合的问题，又在不影响保温板保温性能的同时提高了保温材料的物理性能，通过选择不同原料进行合理的调控，合理的实现了提高保温材料阻燃性能的目的。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
以下实施例所开凹槽总体积均占保温板总体积的30％以下。
实施例1
将35份聚氯乙烯、35份聚乙烯、18份改性纳米石墨颗粒、4份木质纤维和4份纳米黏土混合，并置入170℃、28MPa环境中混炼，调高压力至35MPa，利用高压机注入5份含超临界二氧化碳的复合发泡剂流体发泡，然后降低温度至80℃、压力12MPa释放压制成型的保温板，在保温板的一侧开设多个凹槽；
将防火剂和无机保温浆料混合后通过注射的方式嵌入保温板凹槽内，然后与另一个未开槽的保温板通过胶黏剂粘接，得到一个具有阻燃性能的保温板。
防火剂：三氧化二锑13份，聚硫醇3份，巯基乙醇2.5份，2-溴乙醇1.7份。
无机保温浆料：胶粉2份，石灰6.5份，水泥9份，速凝剂0.75份。
实施例2
将28份聚氯乙烯、37份聚乙烯、15份改性纳米石墨颗粒、3份木质纤维和4份纳米黏土混合，并置入180℃、30MPa环境中混炼，调高压力至35MPa，利用高压机注入6份含超临界二氧化碳的复合发泡剂流体发泡，然后降低温度至40℃、压力10MPa释放压制成型的保温板，在保温板的一侧开设多个凹槽；
将防火剂和无机保温浆料混合后通过注射的方式嵌入保温板凹槽内，然后与另一个未开槽的保温板通过胶黏剂粘接，得到一个具有阻燃性能的保温板。
防火剂：三氧化二锑10份，聚硫醇2份，巯基乙醇1.5份，2-溴乙醇2份。
无机保温浆料：胶粉1份，石灰5份，水泥11份，速凝剂1份。
实施例3
将32份聚氯乙烯、40份聚乙烯、20份改性纳米石墨颗粒、8份木质纤维和2份纳米黏土混合，并置入160℃、26MPa环境中混炼，调高压力至35MPa，利用高压机注入4份含超临界二氧化碳的复合发泡剂流体发泡，然后降低温度至130℃、压力15MPa释放压制成型的保温板，在保温板的一侧开设多个凹槽；
将防火剂和无机保温浆料混合后通过注射的方式嵌入保温板凹槽内，然后与另一个未开槽的保温板通过胶黏剂粘接，得到一个具有阻燃性能的保温板。
防火剂：三氧化二锑16份，聚硫醇4份，巯基乙醇3份，2-溴乙醇0.5份。
无机保温浆料：胶粉3份，石灰8份，水泥7份，速凝剂0.5份。
对比例1
同实施例1，区别在于，选择市售的岩棉保温板进行开槽，其他处理方式与实施例1相同。
对比例2
同实施例1，区别在于，制作保温板过程中压力和温度始终保持开始的设定。
对比例3
同实施例1，区别在于，保温板中不添加添加剂。
对比例4
同实施例1，区别在于，防火剂中只加入三氧化二锑。
对比例5
同实施例1，区别在于，保温板不开槽，防火剂和无机保温浆料以涂覆的方式涂覆在保温板表面。
对比例6
同实施例1，区别在于，不加入防火剂。
试验例
对实施例1-3以及对比例1-6制得的建筑保温阻燃材料性能进行测试，测试结果见下表1。
表1
由表中数据可以看出，本发明所述的保温板的阻燃性能得到明显的提高，燃烧性能等级达到了A1、A2级，而且其获得了较低的导热系数，保温隔热效果好，还提高了抗拉强度，且其水蒸气透湿系数较低，防水效果较好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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