本發(fā)明涉及一種隔熱板材，具體涉及一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上現(xiàn)有常用的復(fù)合隔熱板材通常是由樹(shù)脂和纖維填料共同混合壓制而成，常用的纖維填料有玻璃纖維、碳纖維、天然纖維等，其中玻璃纖維用量較大。玻璃纖維的生產(chǎn)工藝對(duì)人體有一定的傷害，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的懸浮物對(duì)于人體的呼吸道有強(qiáng)烈的刺激作用，對(duì)于皮膚敏感的人也有不良反應(yīng)。碳纖維所生產(chǎn)的產(chǎn)品雖然質(zhì)量更佳，但成本比玻璃纖維要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，并且碳纖維與基體之間的粘合性不是很好。天然纖維雖然價(jià)格較為低廉，但制品的品質(zhì)不穩(wěn)定，仍有待改善。
玄武巖纖維最早由前蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)，用于軍事領(lǐng)域，其取自于純天然的玄武巖在1500℃左右高溫熔融后，經(jīng)鉑銠合金拉絲漏板制成，現(xiàn)不斷開(kāi)發(fā)利用于民用領(lǐng)域。如何不斷改進(jìn)完善玄武巖纖維材料的性能，用于制造更為優(yōu)異的復(fù)合材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板，具有良好的隔熱阻燃性能。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板，由如下重量份的物質(zhì)制成：
90~100份改性環(huán)氧樹(shù)脂、37~42份碳酸鈣、21~24份改性玄武巖纖維、1~2份紫外線吸收劑、1~2份抗氧劑、1.5~2.5份增塑劑、1~2份交聯(lián)劑；所述改性環(huán)氧樹(shù)脂由如下重量份的物質(zhì)制成：90~100份環(huán)氧樹(shù)脂、6~8份納米氧化鋯、2~3份硬脂酸鋅、2~4份硬脂酸鎂、1~3份檸檬酸、3~4份乙二醇、4~7份聚氯乙烯、2~4份鄰苯二甲酸二辛酯；所述改性玄武巖纖維由如下重量份的物質(zhì)制成：90~100份玄武巖纖維、4~6份水鎂石、5~8份蒙脫石、3~5份蛇紋石。
進(jìn)一步的，所述紫外線吸收劑由紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UV-327、紫外線吸收劑UV-P中的至少一種組成。
進(jìn)一步的，所述抗氧劑由抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑164中的至少一種組成。
進(jìn)一步的，所述增塑劑由鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸丁芐酯中的至少一種組成。
進(jìn)一步的，所述交聯(lián)劑由過(guò)氧化二異丙苯、二叔丁基過(guò)氧化物、二乙三胺中的至少一種組成。
進(jìn)一步的，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法包括如下步驟：
（1）先將環(huán)氧樹(shù)脂放入反應(yīng)釜中，然后將聚氯乙烯和鄰苯二甲酸二辛酯加入，并加熱控制溫度為37~42℃，不斷攪拌混合均勻后得一次混合物備用；
（2）將硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、檸檬酸和乙二醇加入到步驟（1）所得的一次混合物中，將溫度提升至45~48℃，繼續(xù)攪拌均勻后得二次混合物備用；
（3）將納米氧化鋯加入到步驟（2）所得的二次混合物中，以頻率為46~48kHz的超聲波分散均勻后冷卻至室溫即可。
進(jìn)一步的，所述改性玄武巖纖維的制備方法包括如下步驟：
（1）將玄武巖纖維、水鎂石、蒙脫石和蛇紋石共同放入熔化爐中，以100~120℃/h的速率升溫至1600℃，保溫處理10~15min后備用；水鎂石、蒙脫石和蛇紋石的添加，更利于玄武巖纖維拉伸成型，拉制后的表面性狀更為光滑致密，耐腐耐溫性得到改善，力學(xué)特性也得到優(yōu)化；
（2）將步驟（1）所得的熔融液降溫至1300℃后進(jìn)行拉制，得半成品玄武巖纖維；
（3）將步驟（2）處理后的半成品玄武巖纖維浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的殼聚糖溶液中浸泡處理30~35min，取出后干燥至水含量不大于4%即得改性玄武巖纖維。殼聚糖溶液處理后的玄武巖纖維表面特性得到進(jìn)一步提升。
一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板的制備方法，具體為：先將改性環(huán)氧樹(shù)脂、碳酸鈣、改性玄武巖纖維、紫外線吸收劑、抗氧劑、增塑劑和交聯(lián)劑共同攪拌分散均勻，然后放于112~117℃的條件下干燥處理34~36min，最后將其置于溫度為215~220℃的壓片機(jī)中熱壓成型即可。
本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有復(fù)合板材的缺點(diǎn)，對(duì)其工藝方法進(jìn)行了改善，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行了改性處理，改善了其固化、耐水、耐溫特性，提高了其機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行了改性處理，提升了其耐腐、耐溫性，表面活性高，力學(xué)特性增強(qiáng)，更易與環(huán)氧樹(shù)脂基體結(jié)合。在各物質(zhì)成分的綜合作用下，本發(fā)明制得的復(fù)合隔熱板具有優(yōu)異的耐溫特性，可長(zhǎng)期在850℃的條件下工作，力學(xué)特性良好，品質(zhì)穩(wěn)定，有很好的推廣使用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板，由如下重量份的物質(zhì)制成：
90份改性環(huán)氧樹(shù)脂、37份碳酸鈣、21份改性玄武巖纖維、1份紫外線吸收劑、1份抗氧劑、1.5份增塑劑、1份交聯(lián)劑；所述改性環(huán)氧樹(shù)脂由如下重量份的物質(zhì)制成：90份環(huán)氧樹(shù)脂、6份納米氧化鋯、2份硬脂酸鋅、2份硬脂酸鎂、1份檸檬酸、3份乙二醇、4份聚氯乙烯、2份鄰苯二甲酸二辛酯；所述改性玄武巖纖維由如下重量份的物質(zhì)制成：90份玄武巖纖維、4份水鎂石、5份蒙脫石、3份蛇紋石。
進(jìn)一步的，所述紫外線吸收劑由紫外線吸收劑UV-531、紫外線吸收劑UV-327組成。
進(jìn)一步的，所述抗氧劑由抗氧劑1010、抗氧劑164組成。
進(jìn)一步的，所述增塑劑由鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸丁芐酯組成。
進(jìn)一步的，所述交聯(lián)劑由二叔丁基過(guò)氧化物、二乙三胺組成。
進(jìn)一步的，所述改性環(huán)氧樹(shù)脂的制備方法包括如下步驟：
（1）先將環(huán)氧樹(shù)脂放入反應(yīng)釜中，然后將聚氯乙烯和鄰苯二甲酸二辛酯加入，并加熱控制溫度為40℃，不斷攪拌混合均勻后得一次混合物備用；
（2）將硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、檸檬酸和乙二醇加入到步驟（1）所得的一次混合物中，將溫度提升至46℃，繼續(xù)攪拌均勻后得二次混合物備用；
（3）將納米氧化鋯加入到步驟（2）所得的二次混合物中，以頻率為47kHz的超聲波分散均勻后冷卻至室溫即可。
進(jìn)一步的，所述改性玄武巖纖維的制備方法包括如下步驟：
（1）將玄武巖纖維、水鎂石、蒙脫石和蛇紋石共同放入熔化爐中，以110℃/h的速率升溫至1600℃，保溫處理12min后備用；
（2）將步驟（1）所得的熔融液降溫至1300℃后進(jìn)行拉制，得半成品玄武巖纖維；
（3）將步驟（2）處理后的半成品玄武巖纖維浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的殼聚糖溶液中浸泡處理33min，取出后干燥至水含量不大于4%即得改性玄武巖纖維。
一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板的制備方法，具體為：先將改性環(huán)氧樹(shù)脂、碳酸鈣、改性玄武巖纖維、紫外線吸收劑、抗氧劑、增塑劑和交聯(lián)劑共同攪拌分散均勻，然后放于115℃的條件下干燥處理35min，最后將其置于溫度為218℃的壓片機(jī)中熱壓成型即可。
實(shí)施例2
一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板，由如下重量份的物質(zhì)制成：
95份改性環(huán)氧樹(shù)脂、40份碳酸鈣、23份改性玄武巖纖維、1.5份紫外線吸收劑、1.5份抗氧劑、2份增塑劑、1.5份交聯(lián)劑；所述改性環(huán)氧樹(shù)脂由如下重量份的物質(zhì)制成：95份環(huán)氧樹(shù)脂、7份納米氧化鋯、2.5份硬脂酸鋅、3份硬脂酸鎂、2份檸檬酸、3.5份乙二醇、6份聚氯乙烯、3份鄰苯二甲酸二辛酯；所述改性玄武巖纖維由如下重量份的物質(zhì)制成：95份玄武巖纖維、5份水鎂石、7份蒙脫石、4份蛇紋石。其余方法步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
一種含有玄武巖纖維的復(fù)合隔熱板，由如下重量份的物質(zhì)制成：
100份改性環(huán)氧樹(shù)脂、42份碳酸鈣、24份改性玄武巖纖維、2份紫外線吸收劑、2份抗氧劑、2.5份增塑劑、2份交聯(lián)劑；所述改性環(huán)氧樹(shù)脂由如下重量份的物質(zhì)制成：100份環(huán)氧樹(shù)脂、8份納米氧化鋯、3份硬脂酸鋅、4份硬脂酸鎂、3份檸檬酸、4份乙二醇、7份聚氯乙烯、4份鄰苯二甲酸二辛酯；所述改性玄武巖纖維由如下重量份的物質(zhì)制成：100份玄武巖纖維、6份水鎂石、8份蒙脫石、5份蛇紋石。其余方法步驟同實(shí)施例1。
對(duì)比實(shí)施例1
本對(duì)比實(shí)施例1與實(shí)施例1相比，不對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂做任何改性處理，即用等質(zhì)量份的普通環(huán)氧樹(shù)脂取代改性環(huán)氧樹(shù)脂，除此外的方法步驟均相同。
對(duì)比實(shí)施例2
本對(duì)比實(shí)施例2與實(shí)施例2相比，不對(duì)玄武巖纖維做任何改性處理，即用等質(zhì)量份的普通玄武巖纖維取代改性玄武巖纖維，除此外的方法步驟均相同。
對(duì)比實(shí)施例3
本對(duì)比實(shí)施例3與實(shí)施例3相比，用等質(zhì)量份的S-玻璃纖維取代改性玄武巖纖維，除此外的方法步驟均相同。
為了對(duì)比本發(fā)明效果，對(duì)上述六種方法制得的復(fù)合板材制成規(guī)格相同的試件，然后對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，具體對(duì)比數(shù)據(jù)如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的爐內(nèi)升溫指標(biāo)參照GB/T 5464-2010進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所述的持續(xù)燃燒指標(biāo)參照GB/T 5464-2010進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所述的質(zhì)量損失率指標(biāo)參照GB/T 5464-2010進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所述的熱值參照GB/T 14402-2007進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
由上表1中可以看出，本發(fā)明制得的復(fù)合隔熱板具有良好的耐溫阻燃性，防火性能達(dá)到了GB/T 8640-2006的A1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，使用價(jià)值較高。