[go: up one dir, main page]

CN108658507A - 一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺 - Google Patents

一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN108658507A
CN108658507A CN201810550325.5A CN201810550325A CN108658507A CN 108658507 A CN108658507 A CN 108658507A CN 201810550325 A CN201810550325 A CN 201810550325A CN 108658507 A CN108658507 A CN 108658507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
woven cloth
composite functional
architecture indoor
functional material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810550325.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108658507B (zh
Inventor
兰军亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhao Puping
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201810550325.5A priority Critical patent/CN108658507B/zh
Publication of CN108658507A publication Critical patent/CN108658507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108658507B publication Critical patent/CN108658507B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
    • E04F13/002—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings made of webs, e.g. of fabrics, or wallpaper, used as coverings or linings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00025—Aspects relating to the protection of the health, e.g. materials containing special additives to afford skin protection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00258—Electromagnetic wave absorbing or shielding materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C04B2111/0062—Gypsum-paper board like materials
    • C04B2111/00629—Gypsum-paper board like materials the covering sheets being made of material other than paper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038—Resistance against physical degradation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2092—Resistance against biological degradation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/40—Porous or lightweight materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/52—Sound-insulating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
    • C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

本发明公开了一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土12‑34份，粉煤灰10‑20份，氢氧化钙4‑8份，短切碳纤维5‑15份，海泡石绒3‑8份，淀粉基多孔碳材料6‑18份，膨胀珍珠岩2‑7份，改性纤维素气凝胶16‑28份，改性层状双羟基复合水滑石1‑3份，聚乙烯醇12‑20份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3‑4:1制成。本发明提供的建筑室内用复合功能材料质轻、具有优异的防火、保温、吸音、防潮、防霉、抗震、抗辐射功能，重量轻、机械性能好。

Description

一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺。
背景技术
室内装饰材料及家具的污染是目前造成室内空气污染的主要方面，油漆、胶合板、刨花填料、内墙涂料、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯、乙醇、氯仿等有机蒸汽，有相当的致癌性。办公设备、微波炉、电视机、电脑、手机等家用电器工作时所产生的各种不同波长频率的电磁波充斥空间，可以穿透包括人体在内的许多物质，受到超标的辐射剂量。现有的防辐射保温板、防辐射复合板大多采用多层组合式结构，存在生产工艺复杂，防电磁辐射效果差的缺陷。室内噪声污染，特别是一些公共场所，如电影院、会议室、报告厅等，噪声不仅影响工作质量，还对健康造成危害。现有的吸音材料对低频音吸收效果差，没有阻燃功能，燃烧时释放出大量有害气体。硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉降而成，硅藻土孔隙度大、化学性质稳定、耐磨、耐热，不含有害化学物质，具有隔音、防水、保温的效果，还能除湿、除臭、净化室内空气，目前市场上的硅藻土材料为提高机械强度大多添加了水泥、碳酸钙等材料，导致密度大、重量重，保温性差。
因此，研究一种能充分发挥硅藻土的优良特性，VOC含量低，能吸附有害气体、防火、保温、抗电磁辐射、隔音效果好的建筑室内用复合功能材料具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种质轻、防火、保温、抗电磁辐射、隔音、防水抗霉的建筑室内用复合功能材料及其制备工艺。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土12-34份，粉煤灰10-20份，氢氧化钙4-8份，短切碳纤维5-15份，海泡石绒3-8份，淀粉基多孔碳材料6-18份，膨胀珍珠岩2-7份，改性纤维素气凝胶16-28份，改性层状双羟基复合水滑石1-3份，聚乙烯醇12-20份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3-4:1制成。
进一步地，所述定形相变纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)质量配比为6:2:2负载到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维体系中，通过静电纺丝技术制备得到；所述定形相变材料中LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)的质量含量小于等于55％。
进一步地，所述短切碳纤维长度为0.5-1.5mm。
一种建筑室内用复合功能材料的制备工艺，包括以下步骤：
1)汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3-4:1，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到非织造布；
2)按重量份数取改性纤维素气凝胶颗粒分散在水中，超声分散，形成悬浮液A；
3)分别按重量份数取材料主体配方中改性硅藻土、粉煤灰、氢氧化钙、短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料、膨胀珍珠岩、改性层状双羟基复合水滑石于搅拌锅中混合均匀，得混合物B；
4)将聚乙烯醇与45℃温水混合，300r/min搅拌使之完全溶解形成胶溶液，加入混合物B，慢慢提速至500r/min搅拌15-25min，再加入悬浮液A，继续搅拌10-20min，制得混合物料C；
5)将混合物料C均分为与非织造布层数相适应的份数，首先在成型模具底层平铺一层非织造布，注入一份混合物料C并使其分布均匀，平铺放置一层非织造布，再注入一份混合物料C并使其分布均匀，再平铺放置一层非织造布，最后升温、加压成型即得厚度为20mm的板材。
进一步地，步骤5)中成型温度为100-110℃，成型压力为10-15MPa。
本发明所用改性硅藻土的制备方法为：①将硅藻土原矿自然干燥、风化，土坯检测分选等级，运输至加工车间进行粉碎、风选、提纯；②提纯后的硅藻土进入高温煅烧窑添加无机盐助溶剂进行焙烧；③再次经过粉碎，风选、多次分级后，加入5％碳酸钠在900-1000℃下进行改性得到改性硅藻土。通过加入5％碳酸钠高温下改性的工艺，使得硅藻土的强度、吸附性能和保温性能大大提升。
本发明所述定形相变材料的制备方法为：
S1、将基体材料膨胀珍珠岩、改性硅藻土在真空干燥箱内80℃干燥24h备用；
S2、按照质量配比为6:2:2分别称取LA、PA、SA，恒温水浴加热至完全熔化，搅拌均匀，冷却至室温备用；
S3、按膨胀珍珠岩、改性硅藻土质量配比为1-1.5:1取基体材料置于容器中，恒温水浴，抽真空10min；将S2中LA、PA、SA溶于无水乙醇，置于恒压漏斗中，滴加至盛有基体材料的容器中，滴加后关闭恒压漏斗，400rpm搅拌，真空渗浸吸附1h后用自来水冷凝，调节水浴温度为55℃，无水乙醇发生低压沸腾，待无水乙醇蒸发完全，将LA-PA-SA相变材料置于40℃干燥箱干燥3h，得到定形相变材料。
本发明所用粉煤灰既可作为分散剂，使混合物料B中各组分在聚乙烯醇中分散均匀，又可以与氢氧化钙生成水硬胶凝性能的物质，可以增强复合材料的强度和耐久度。
本发明所用短切碳纤维具有轻质、高强度、耐高温、抗腐蚀的特点，起火时短切碳纤维能够中断火势蔓延，使得复合功能材料具备优异的阻燃性能。优选长度0.5-1.5mm的短切碳纤维，长度介于纤维素气凝胶颗粒(粒径2-5mm)和膨胀珍珠岩(粒径0.25-2.5mm)粒径之间，将三者混合进行配比，使其保温功效相协同，从而使复合材料的导热系数达到最优。此外，短切碳纤维能通过电损耗和散射效应衰减电磁波，与海泡石绒的抗辐射性能、淀粉基多孔碳材料协同，使复合材料具备抗电磁辐射的功效，与现有抗辐射材料所用的石墨烯、碳纳米管相比，大大降低了材料的成本。
本发明所用海泡石绒能耐高温1500～1700℃、保温、隔音、吸音，还具有很强的吸附能力，能吸附室内各种有害气体，热稳定性高、造型好，收缩率低，不易裂开，抗腐蚀、抗辐射。
本发明所用淀粉基多孔碳材料是以淀粉为碳源，以KOH活化法活化其预碳化产物，制备得到的比表面积大，中孔、微孔发达且孔径分布窄(主要分布在1～6nm)的多孔碳材料，且内部含有石墨微晶，表现出良好的电容特性，可以有效衰减电磁波，发挥抗辐射功能。
本发明所用汉麻纤维是一种天然纤维素纤维，汉麻种植简单，省时省功，在我国各地都能种，是可再生、可循环的生物资源，能够大大地降低复合材料的生产成本。汉麻纤维抗静电、抗紫外线辐射、强度好、刚度高、耐热性好，能在370℃下而不变色，纤维内部具有空腔，具有保温隔热材料的潜质；汉麻纤维本身由于巨原纤纵向分裂缝和孔洞的存在，表面形成的天然毛细通道和中腔连通，形成优异的毛细效应，故吸湿排湿性能优越，由于通道中储存大量的空气，能够阻止厌氧菌增殖。此外，汉麻中含有多种活性酚类物质、有机酸、无机盐和具有抑菌特性的Ag、Cu、Zn、Cr等元素存在，阻碍霉菌的代谢作用和生理活动，破坏菌体结构，具有天然的持久抗霉抑菌功效，对白色念珠菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌有显著的抑制效果。
本发明所用静电纺定形相变复合纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)质量配比为6:2:2负载到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维体系中，解决了相变过程中的渗漏问题，这也是本发明复合功能材料保温效果优于其他材料的重要基础。本发明采用汉麻纤维与静电纺定形相变复合纤维配比，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到的非织造布，在满足保温性能的同时，提高了非织造布的机械性能，同时增强了非织造布的防水性。
本发明所用膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂颗粒在瞬间高温下，内部附着水与结晶水汽化急剧蒸发所产生的大量气泡冲破颗粒表层产生膨胀力，使熔融状态下的珍珠岩矿砂颗粒瞬时膨胀，颗粒内部和表面形成无数蜂窝状的孔隙和裂痕，冷却后形成多孔轻质白色颗粒。
本发明所用纤维素气凝胶由生物质纤维素制备得到，与传统的二氧化硅、金属氧化物气凝胶相比，来源广泛、制备简单，具有更大的比表面积、孔隙率，良好的力学柔韧性及耐压缩性，同时还具有良好的热绝缘与高频声吸附的优势，还能与硅藻土、海泡石绒协同，共同吸附气体污染物。由于纤维素气凝胶良好的耐压缩性，其颗粒粒径(2-5mm)大于膨胀珍珠岩粒径(0.25-2.5mm)，能够在压制过程中保护膨胀珍珠岩结构完整，避免碎裂，保证复合功能材料的轻质和保温效果。通过十八烷基三氯硅烷改性，得到高疏水性的改性纤维素气凝胶，使得复合材料具有良好的防潮、防水性。
本发明所用改性层状双羟基复合水滑石为具有优异阻燃性能的高抑烟粉状无机功能材料、不含卤素，粒径小、分散性好，解决了常用无机阻燃剂抑烟剂如氢氧化镁、氢氧化铝添加量大造成材料笨重，三氧化二锑成本高的难题。
本发明提供的建筑用复合功能材料具有保温、吸音、防潮、防霉、防火、抗震、抗辐射功能，各组分均无毒无害，生物质材料所占比例较大，符合绿色建筑和资源可持续发展的要求。其中纤维素气凝胶可以由农作物秸秆为原料制备得到，粉煤灰来源于燃煤电厂，脂肪酸可由地沟油制备得到，变废为宝，实现资源合理利用的同时也降低了复合功能材料的原料成本，便于推广应用。该复合功能材料几乎无VOC，耐久性好，克服了现有建筑用功能材料厚重、施工难度大、功能单一、逐层粘结脱落频发、易发霉的难题。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明提供的建筑室内用复合功能材料具有优异的防火、保温、吸音、防潮、防霉、抗震、抗辐射功能，重量轻、机械性能好，采用材料主体与非织造布交替叠加的三明治结构板材一体形式，无需另外使用粘合剂粘结，避免了后期开裂、脱落等隐患，大大降低了施工和维护难度，比建筑行业广泛使用的聚氯乙烯板材保温和隔音效果大幅提高，耐久性好；
(2)本发明提供的建筑室内用复合功能材料可能吸附空气中的有害气体，调节空气湿度，天然长期抗霉抑菌，净化空气，无VOC产生，而同类保温材料VOC高达60％以上，对环境及施工人员健康造成极大危害；
(3)本发明提供的建筑室内用复合功能材料具有抗辐射功能，能有效吸收家用电器辐射的电磁波、装修材料大理石等辐射的有害射线，通过实现介电损耗与电磁波干涉相消的协同作用，在2～18GHz频段具有良好的吸波性能，电磁衰减大于35dB，减轻电磁波对人体健康的危害。
附图说明
图1是建筑室内用复合功能材料截面剖面图，其中1-非织造布，2-材料主体，3-非织造布，4-材料主体，5-非织造布。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合附图和具体实施例进行详细描述。
实施例1
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土12份，粉煤灰10份，氢氧化钙4份，短切碳纤维5份，海泡石绒3份，淀粉基多孔碳材料6份，膨胀珍珠岩2份，改性纤维素气凝胶16份，改性层状双羟基复合水滑石1份，聚乙烯醇12份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3:1制成。
进一步地，所述定形相变纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)质量配比为6:2:2负载到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维体系中，通过静电纺丝技术制备得到；所述定形相变材料中LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)的质量含量等于25％。
进一步地，所述短切碳纤维长度为0.5-1.5mm。
一种建筑室内用复合功能材料的制备工艺，包括以下步骤：
1)汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3:1，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到非织造布；
2)按重量份数取改性纤维素气凝胶颗粒分散在水中，超声分散，形成悬浮液A；
3)分别按重量份数取材料主体配方中改性硅藻土、粉煤灰、氢氧化钙、短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料、膨胀珍珠岩、改性层状双羟基复合水滑石于搅拌锅中混合均匀，得混合物B；
4)将聚乙烯醇与45℃温水混合，300r/min搅拌使之完全溶解形成胶溶液，加入混合物B，慢慢提速至500r/min搅拌15-25min，再加入悬浮液A，继续搅拌10-20min，制得混合物料C；
5)将混合物料C均分为与非织造布层数相适应的份数，首先在成型模具底层平铺一层非织造布，注入一份混合物料C并使其分布均匀，平铺放置一层非织造布，再注入一份混合物料C并使其分布均匀，再平铺放置一层非织造布，最后升温、加压成型即得厚度为20mm的板材。
进一步地，步骤5)中成型温度为100-110℃，成型压力为10-15MPa。
实施例2
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土18份，粉煤灰14份，氢氧化钙6份，短切碳纤维7份，海泡石绒5份，淀粉基多孔碳材料9份，膨胀珍珠岩5份，改性纤维素气凝胶19份，改性层状双羟基复合水滑石2份，聚乙烯醇16份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.5:1制成。
进一步地，所述定形相变纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)质量配比为6:2:2负载到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维体系中，通过静电纺丝技术制备得到；所述定形相变材料中LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)的质量含量等于40％。
进一步地，所述短切碳纤维长度为0.5-1.5mm。
一种建筑室内用复合功能材料的制备工艺，包括以下步骤：
1)汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.5:1，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到非织造布；
2)按重量份数取改性纤维素气凝胶颗粒分散在水中，超声分散，形成悬浮液A；
3)分别按重量份数取材料主体配方中改性硅藻土、粉煤灰、氢氧化钙、短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料、膨胀珍珠岩、改性层状双羟基复合水滑石于搅拌锅中混合均匀，得混合物B；
4)将聚乙烯醇与45℃温水混合，300r/min搅拌使之完全溶解形成胶溶液，加入混合物B，慢慢提速至500r/min搅拌15-25min，再加入悬浮液A，继续搅拌10-20min，制得混合物料C；
5)将混合物料C均分为与非织造布层数相适应的份数，首先在成型模具底层平铺一层非织造布，注入一份混合物料C并使其分布均匀，平铺放置一层非织造布，再注入一份混合物料C并使其分布均匀，再平铺放置一层非织造布，最后升温、加压成型即得厚度为20mm的板材。
进一步地，步骤5)中成型温度为100-110℃，成型压力为10-15MPa。
实施例3
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土23份，粉煤灰18份，氢氧化钙6份，短切碳纤维12份，海泡石绒7份，淀粉基多孔碳材料14份，膨胀珍珠岩6份，改性纤维素气凝胶23份，改性层状双羟基复合水滑石2.5份，聚乙烯醇18份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.8:1制成。
进一步地，所述定形相变纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)质量配比为6:2:2负载到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维体系中，通过静电纺丝技术制备得到；所述定形相变材料中LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)的质量含量等于49％。
进一步地，所述短切碳纤维长度为0.5-1.5mm。
一种建筑室内用复合功能材料的制备工艺，包括以下步骤：
1)汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.8:1，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到非织造布；
2)按重量份数取改性纤维素气凝胶颗粒分散在水中，超声分散，形成悬浮液A；
3)分别按重量份数取材料主体配方中改性硅藻土、粉煤灰、氢氧化钙、短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料、膨胀珍珠岩、改性层状双羟基复合水滑石于搅拌锅中混合均匀，得混合物B；
4)将聚乙烯醇与45℃温水混合，300r/min搅拌使之完全溶解形成胶溶液，加入混合物B，慢慢提速至500r/min搅拌15-25min，再加入悬浮液A，继续搅拌10-20min，制得混合物料C；
5)将混合物料C均分为与非织造布层数相适应的份数，首先在成型模具底层平铺一层非织造布，注入一份混合物料C并使其分布均匀，平铺放置一层非织造布，再注入一份混合物料C并使其分布均匀，再平铺放置一层非织造布，最后升温、加压成型即得厚度为20mm的板材。
进一步地，步骤5)中成型温度为100-110℃，成型压力为10-15MPa。
实施例4
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土34份，粉煤灰20份，氢氧化钙8份，短切碳纤维15份，海泡石绒8份，淀粉基多孔碳材料18份，膨胀珍珠岩7份，改性纤维素气凝胶28份，改性层状双羟基复合水滑石3份，聚乙烯醇20份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比4:1制成。
进一步地，所述定形相变纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)质量配比为6:2:2负载到PET(聚对苯二甲酸乙二酯)纤维体系中，通过静电纺丝技术制备得到；所述定形相变材料中LA(月桂酸)-PA(棕榈酸)-SA(脂肪酸)的质量含量等于55％。
进一步地，所述短切碳纤维长度为0.5-1.5mm。
一种建筑室内用复合功能材料的制备工艺，包括以下步骤：
1)汉麻纤维与定形相变纤维质量配比4:1，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到非织造布；
2)按重量份数取改性纤维素气凝胶颗粒分散在水中，超声分散，形成悬浮液A；
3)分别按重量份数取材料主体配方中改性硅藻土、粉煤灰、氢氧化钙、短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料、膨胀珍珠岩、改性层状双羟基复合水滑石于搅拌锅中混合均匀，得混合物B；
4)将聚乙烯醇与45℃温水混合，300r/min搅拌使之完全溶解形成胶溶液，加入混合物B，慢慢提速至500r/min搅拌15-25min，再加入悬浮液A，继续搅拌10-20min，制得混合物料C；
5)将混合物料C均分为与非织造布层数相适应的份数，首先在成型模具底层平铺一层非织造布，注入一份混合物料C并使其分布均匀，平铺放置一层非织造布，再注入一份混合物料C并使其分布均匀，再平铺放置一层非织造布，最后升温、加压成型即得厚度为20mm的板材。
进一步地，步骤5)中成型温度为100-110℃，成型压力为10-15MPa。
对比例1
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)，所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：粉煤灰18份，氢氧化钙6份，短切碳纤维12份，海泡石绒7份，淀粉基多孔碳材料14份，膨胀珍珠岩6份，改性纤维素气凝胶23份，改性层状双羟基复合水滑石2.5份，聚乙烯醇18份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.8:1制成。
其余同实施例3。
对比例2
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)，所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土23份，粉煤灰18份，氢氧化钙6份，膨胀珍珠岩6份，改性纤维素气凝胶23份，改性层状双羟基复合水滑石2.5份，聚乙烯醇18份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.8:1制成。
其余同实施例3。
对比例3
一种建筑室内用复合功能材料，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替叠加(图1所示)，所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土23份，粉煤灰18份，氢氧化钙6份，短切碳纤维12份，海泡石绒7份，淀粉基多孔碳材料14份，膨胀珍珠岩6份，改性层状双羟基复合水滑石2.5份，聚乙烯醇18份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3.8:1制成。
其余同实施例3。
对照例
仅由实施例3材料主体制备得到，不含非织造布。
性能测试
对照例及实施例1～4、对比例1～3所制得的复合材料性能测试，结果见表1。
表1
注：抗冲击性测试具体为经过N次抗冲击试验，板面无裂缝；抗冻性测试具体为N次冻融后表面无明显裂缝。
从以上测试结果可以看出，本发明实施例1～4提供的建筑室内用复合功能材料导热系数为0.015以下，耐火时间大于3小时，空气隔声性能大于55dB，吸水率为1.5％以下，经过15次冲击试验，板面无裂缝，55次以上冻融后表面无明显裂缝，弯曲强度大于160N，表明本发明提供的建筑用复合材料具有优异的保温、防火、隔音、防水、抗震、抗冻性能。对比例1不含改性硅藻土，与实施例3相比，耐火时间和空气隔声性能均略微下降，导热系数明显增加，表明硅藻土在复合材料保温、防火、隔音及强度性能方面发挥重要作用；对比例2不含短切碳纤维，海泡石绒，淀粉基多孔碳材料，与实施例3相比，导热系数和吸水率略有增加，隔音、耐火性能、抗性冲击性能及抗冻性均有所下降；对比例3不含改性纤维素气凝胶，导热系数成倍增加，隔音效果明显变差，表明改性纤维素气凝胶在保障复合材料质轻、保温、隔音性能方面具有重要意义；对照不含非织造布，导热系数增加为原来的7倍，这是由于非织造布中定形相变材料可以对热能进行储存和利用，因而保温效果突出，且汉麻纤维内部空腔储存的大量空气能够起到很好的保温、隔音功效，非织造布在复合材料中的分布，能够增强材料的机械强度。
抗辐射性能测试
选取现有市售防辐射板材作为对照1。利用HP～8720B网络分析仪在无回波暗室中根据国标GJB2038～94要求，采用弓形反射法进行测试其吸波性能，测试频段为2～18GHz(高频)，试样大小180mm×180mm×10mm。
实施例1～4、对比例1～3及对照所制得的复合材料抗辐射性能测试，结果见表2。
表2
由表2可知，实施例1～4所制备建筑室内用复合功能材料在2-18GHz范围内具有优异的吸波性能，电磁衰减大于35dB，可知其抗辐射性能远远优于现有市售防辐射板材。对比例2不含短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料，吸波带宽及电磁衰减效果均降低一倍，表明本发明复合材料中这三种组分为发挥防辐射功能的主要成分。本发明提供的复合材料与其他防辐射材料相比，质轻、成本低、制备简单、防辐射效果好，环保优势明显，值得推广。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种建筑室内用复合功能材料，其特征在于，由材料主体和非织造布两部分组成，非织造布与材料主体呈三明治结构逐层交替分布；所述材料主体由按重量份数计的下列组分制成：改性硅藻土12-34份，粉煤灰10-20份，氢氧化钙4-8份，短切碳纤维5-15份，海泡石绒3-8份，淀粉基多孔碳材料6-18份，膨胀珍珠岩2-7份，改性纤维素气凝胶16-28份，改性层状双羟基复合水滑石1-3份，聚乙烯醇12-20份；所述非织造布由汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3-4:1制成。
2.根据权利要求1所述的建筑室内用复合功能材料，其特征在于，所述定形相变纤维是将脂肪酸三元低共熔物即LA（月桂酸）-PA（棕榈酸）-SA（脂肪酸）质量配比为6:2:2负载到PET（聚对苯二甲酸乙二酯）纤维体系中，通过静电纺丝技术制备得到；所述定形相变材料中LA（月桂酸）-PA（棕榈酸）-SA（脂肪酸）的质量含量小于等于55%。
3.根据权利要求1所述的建筑室内用复合功能材料，其特征在于，所述短切碳纤维长度为0.5-1.5 mm。
4.一种根据权利要求1所述的建筑室内用复合功能材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）汉麻纤维与定形相变纤维质量配比3-4:1，采用气流成网和热熔粘合工艺制备得到非织造布；
2）按重量份数取改性纤维素气凝胶颗粒分散在水中，超声分散，形成悬浮液A；
3）分别按重量份数取材料主体配方中改性硅藻土、粉煤灰、氢氧化钙、短切碳纤维、海泡石绒、淀粉基多孔碳材料、膨胀珍珠岩、改性层状双羟基复合水滑石于搅拌锅中混合均匀，得混合物B；
4）将聚乙烯醇与45 ℃温水混合，300 r/min搅拌使之完全溶解形成胶溶液，加入混合物B，慢慢提速至500 r/min搅拌15-25 min，再加入悬浮液A，继续搅拌10-20 min，制得混合物料C；
5）将混合物料C均分为与非织造布层数相适应的份数，首先在成型模具底层平铺一层非织造布，注入一份混合物料C并使其分布均匀，平铺放置一层非织造布，再注入一份混合物料C并使其分布均匀，再平铺放置一层非织造布，最后升温、加压成型即得厚度为20 mm的三明治结构板材。
5.根据权利要求4所述的建筑室内用复合功能材料的制备工艺，其特征在于，步骤5）中成型温度为100-110 ℃，成型压力为10-15 MPa。
CN201810550325.5A 2018-05-31 2018-05-31 一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺 Expired - Fee Related CN108658507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810550325.5A CN108658507B (zh) 2018-05-31 2018-05-31 一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810550325.5A CN108658507B (zh) 2018-05-31 2018-05-31 一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108658507A true CN108658507A (zh) 2018-10-16
CN108658507B CN108658507B (zh) 2021-04-09

Family

ID=63774992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810550325.5A Expired - Fee Related CN108658507B (zh) 2018-05-31 2018-05-31 一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108658507B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111732380A (zh) * 2020-06-23 2020-10-02 闫昱伦 多层高强度膨化珍珠岩板及其制备方法
CN112210168A (zh) * 2020-10-22 2021-01-12 蚌埠学院 柔性复合吸声材料、制备方法及其应用
CN112341090A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 北京科技大学 一种环境友好电磁屏蔽功能型胶凝材料及其制备方法
CN112575916A (zh) * 2020-12-14 2021-03-30 吉林大学 一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板
CN113635628A (zh) * 2021-09-01 2021-11-12 北京智恒立建科技有限公司 一种保温防火材料及其制备方法和应用
CN114085499A (zh) * 2021-11-27 2022-02-25 成都众恒印务有限责任公司 一种提升包装材料剥离强度的方法
CN115323611A (zh) * 2022-09-02 2022-11-11 南通大学 一种自灭菌高效防寒保暖非织造材料及其制备方法
CN116425494A (zh) * 2023-04-13 2023-07-14 山东京韵泰博新材料科技有限公司 一种吸碳、隔音轻质板材及其制备方法
CN118834043A (zh) * 2024-06-24 2024-10-25 山东凯大新型材料科技有限公司 一种轻质隔热硅藻土保温板材及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1287967A (zh) * 1999-09-14 2001-03-21 北京化工大学 一种层状双羟基复合金属氧化物粉体的表面处理方法
CN101798850A (zh) * 2010-03-11 2010-08-11 李珠 发泡型无机保温隔热板、其制备方法及其保温层
CN102605463A (zh) * 2011-12-15 2012-07-25 江南大学 一种脂肪酸/聚合物定形相变超细复合纤维的制备方法及应用
CN103756006A (zh) * 2014-01-20 2014-04-30 东北林业大学 一种超轻、疏水、高吸油率的纳米纤丝化纤维素气凝胶的制备方法
WO2017179494A1 (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 花王株式会社 極細繊維の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1287967A (zh) * 1999-09-14 2001-03-21 北京化工大学 一种层状双羟基复合金属氧化物粉体的表面处理方法
CN101798850A (zh) * 2010-03-11 2010-08-11 李珠 发泡型无机保温隔热板、其制备方法及其保温层
CN102605463A (zh) * 2011-12-15 2012-07-25 江南大学 一种脂肪酸/聚合物定形相变超细复合纤维的制备方法及应用
CN103756006A (zh) * 2014-01-20 2014-04-30 东北林业大学 一种超轻、疏水、高吸油率的纳米纤丝化纤维素气凝胶的制备方法
WO2017179494A1 (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 花王株式会社 極細繊維の製造方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111732380B (zh) * 2020-06-23 2024-04-26 闫昱伦 多层高强度膨化珍珠岩板及其制备方法
CN111732380A (zh) * 2020-06-23 2020-10-02 闫昱伦 多层高强度膨化珍珠岩板及其制备方法
CN112210168A (zh) * 2020-10-22 2021-01-12 蚌埠学院 柔性复合吸声材料、制备方法及其应用
CN112210168B (zh) * 2020-10-22 2022-09-30 蚌埠学院 柔性复合吸声材料、制备方法及其应用
CN112341090A (zh) * 2020-11-16 2021-02-09 北京科技大学 一种环境友好电磁屏蔽功能型胶凝材料及其制备方法
CN112341090B (zh) * 2020-11-16 2021-11-23 北京科技大学 一种环境友好电磁屏蔽功能型胶凝材料及其制备方法
CN112575916A (zh) * 2020-12-14 2021-03-30 吉林大学 一种用汉麻秸秆制作的生物质建筑保温板
CN113635628A (zh) * 2021-09-01 2021-11-12 北京智恒立建科技有限公司 一种保温防火材料及其制备方法和应用
CN114085499A (zh) * 2021-11-27 2022-02-25 成都众恒印务有限责任公司 一种提升包装材料剥离强度的方法
CN114085499B (zh) * 2021-11-27 2023-03-14 成都众恒印务有限责任公司 一种提升包装材料剥离强度的方法
CN115323611B (zh) * 2022-09-02 2023-12-08 南通大学 一种自灭菌高效防寒保暖非织造材料及其制备方法
CN115323611A (zh) * 2022-09-02 2022-11-11 南通大学 一种自灭菌高效防寒保暖非织造材料及其制备方法
CN116425494A (zh) * 2023-04-13 2023-07-14 山东京韵泰博新材料科技有限公司 一种吸碳、隔音轻质板材及其制备方法
CN118834043A (zh) * 2024-06-24 2024-10-25 山东凯大新型材料科技有限公司 一种轻质隔热硅藻土保温板材及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108658507B (zh) 2021-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108658507A (zh) 一种建筑室内用复合功能材料及其制备工艺
RU2532487C2 (ru) Панели, содержащие возобновляемые компоненты, и способы их изготовления
KR100910213B1 (ko) 천연 기능성 도료조성물의 제조방법
CN103755224A (zh) 一种混合型球粘土矿棉板及其制备方法
CN108424061B (zh) 一种建筑节能材料及其制备工艺
CA2721574A1 (en) Panels including renewable components and methods for manufacturing
KR101312864B1 (ko) 건축용 미장재
CN108249956A (zh) 一种蒸压加气混凝土砌块的制作方法
CN1218818C (zh) 利用草木粉碎物和粘土的板材和板材组合物及其制造方法
CN102674882A (zh) 自调温相变蓄热节能材料
CN111533527A (zh) 一种环保高强度秸秆水泥砌砖及其制备方法
CN109592960A (zh) 一种复合硅酸镁保温净化材料及其制备方法
KR101799914B1 (ko) 다기능 복합성능 에코벽돌
CN109291204A (zh) 一种防霉防虫抑菌秸秆板材及其制备方法
KR20070008042A (ko) 숯을 포함하는 성형체 및 이의 제조방법
CN108658558A (zh) 利用植物纤维制备治理室内甲醛的石膏基建筑材料
CN111253123A (zh) 一种节能环保轻质墙体材料及其制备方法
CN108947470A (zh) 调湿净化材料及制备方法、应用和应用调湿净化材料制备得到的产品
KR102062047B1 (ko) 건축 내외장재 및 액자 제조에 사용되는 친환경 조성물
CN107189473A (zh) 一种环保材料防水阻燃板材及其制备方法
CN108503267B (zh) 一种建筑用复合材料及其制备工艺
KR101835633B1 (ko) 향기 나는 에코벽돌
KR101415088B1 (ko) 흡음, 단열, 난연, 조습 기능을 갖는 기능성 펄프스프레이 조성물, 그 제조방법 및 그것을 이용한 건축재
KR100468083B1 (ko) 내화액 및 그 제조방법과 그 내화액을 사용한 내화재,내화건재와 내화성 접착제
CN110510925B (zh) 一种防水防火防虫蛀的植物纤维及其成型工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210319

Address after: 110000 3-1-2, 341-1, Zhongshan Road, Shenhe District, Shenyang City, Liaoning Province

Applicant after: Zhao Puping

Address before: No.58, jingsan Road, Jinshui District, Zhengzhou City, Henan Province 450003

Applicant before: LAN Jun ya

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210409

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee