本發明屬于復合材料
技術領域：
，特別涉及一種防腐防火保溫復合材料及其制備方法。
背景技術：
：傳統材料因其使用過程中局限性，催生了復合材料行業的快速發展。復合材料的發展程度已經成為衡量一個國家科學技術先進水平的重要標志之一，全球復合材料的市場增長快速，我國復合材料行業也發展迅猛。復合材料是由金屬材料、陶瓷材料或高分子材料等兩種或兩種以上的材料經過復合工藝而制備的多相材料，各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料中由連續相的基體和被基體包容的相增強體組成。基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、石墨、橡膠、陶瓷、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、石棉纖維、碳化硅纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。目前市面上的復合材料種類也比較多，不過，現有復合材料中還僅僅局限于保溫、隔音等單一功能方向的改進上，無法同時滿足多種需求。例如某些防腐效果、抗污效果好的復合材料在防火性能上往往較差，無法在突發火災時起到防火的效果；一些防火效果好的復合材料卻保溫效果一般，既無法滿足人們對保溫的需求，也不利于節約能耗。因此，開發一種既能夠防腐防火，又保溫隔熱的復合材料非常有必要。技術實現要素：針對上述缺陷，本發明的目的是提供一種防腐防火保溫復合材料及其制備方法，通過加入環磷酰胺、硼鎂石、吡啶三苯基硼、癸二酸二丁氧基乙酯等物質，提高了復合材料的綜合性能，使其同時具備防腐、防火、保溫的功能，適應更高的使用需求。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種防腐防火保溫復合材料，包含如下重量組份的各物質：環氧樹脂20-30份、聚氨酯10-16份、環磷酰胺5-9份、4'-甲氧基乙酰苯胺4-8份、三聚磷酸二氫鋁1-3份、納米鈦白粉2-5份、硼鎂石1-4份、吡啶三苯基硼2-4份、癸二酸二丁氧基乙酯9-13份、交聯醇胺纖維素7-10份、烯丙氧基三甲硅烷3-5份、1,2-苯并異噻唑-3-酮1-4份、季戊四醇10-15份、正丁基縮水甘油醚7-12份、沒食子酸6-10份。優選的，所述環氧樹脂23-26份、聚氨酯12-15份、環磷酰胺7-9份、4'-甲氧基乙酰苯胺5-7份、三聚磷酸二氫鋁2-3份、納米鈦白粉3-5份、硼鎂石2-4份、吡啶三苯基硼3-4份、癸二酸二丁氧基乙酯10-12份、交聯醇胺纖維素8-10份、烯丙氧基三甲硅烷4-5份、1,2-苯并異噻唑-3-酮2-4份、季戊四醇12-14份、正丁基縮水甘油醚9-11份、沒食子酸7-9份。優選的，所述環氧樹脂25份、聚氨酯13份、環磷酰胺8份、4'-甲氧基乙酰苯胺6份、三聚磷酸二氫鋁2.5份、納米鈦白粉4份、硼鎂石3份、吡啶三苯基硼3.5份、癸二酸二丁氧基乙酯11份、交聯醇胺纖維素9份、烯丙氧基三甲硅烷4.5份、1,2-苯并異噻唑-3-酮3份、季戊四醇13份、正丁基縮水甘油醚10份、沒食子酸8份。一種防腐防火保溫復合材料的制備方法，包括如下步驟：S1：將環氧樹脂20-30份、聚氨酯10-16份、環磷酰胺5-9份、4'-甲氧基乙酰苯胺4-8份、交聯醇胺纖維素7-10份和季戊四醇10-15份混合，以2-3℃/min的升溫速率將溫度升至80-90℃，隨后攪拌反應20-40min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁1-3份、納米鈦白粉2-5份、硼鎂石1-4份、吡啶三苯基硼2-4、正丁基縮水甘油醚7-12份和沒食子酸6-10份混合，在溫度50-60℃，以速率1000-1200r/min攪拌反應20-30min，得混合液B；S3：將烯丙氧基三甲硅烷3-5份加入步驟S1內混合液A中，升高溫度至100-120℃，靜置反應15-20min，得混合液C；S4：將1,2-苯并異噻唑-3-酮1-4份加入步驟S2中混合液B中，升高溫度至80-90℃，靜置反應10-20min，得混合液D；S5：將步驟S3中混合液C、步驟S4中混合液D和癸二酸二丁氧基乙酯9-13份混合，設定反應溫度為110-130℃，以速率1200-1500r/min攪拌反應1-2h；待反應液冷卻后即可得到所述防腐防火保溫復合材料。優選的，步驟S1中所述溫度為85℃，攪拌的速率為500-600r/min；攪拌反應30min。優選的，步驟S2中所述溫度為53℃，速率為1100r/min，攪拌反應25min。優選的，步驟S3中所述溫度為115℃，靜置反應18min。優選的，步驟S4中所述溫度為86℃，靜置反應15min。優選的，步驟S5中所述溫度為125℃，速率為1350r/min，攪拌反應1.5h。本發明與現有技術相比，其有益效果為：本發明所述防腐防火保溫復合材料的制備方法，在原有制備復合材料工藝中，通過加入環磷酰胺和交聯醇胺纖維素提高復合材料的防腐性能；通過加入硼鎂石、烯丙氧基三甲硅烷和吡啶三苯基硼提高復合材料的防火性能；通過加入癸二酸二丁氧基乙酯和1,2-苯并異噻唑-3-酮提高復合材料的保溫性能；在添加上述幾種關鍵物質及其合適配比下，使得防腐、防火、保溫性能同時具備，不會因為彼此加入使得各個性能受到影響，制備得到了防腐防火保溫性能好的新型復合材料。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。實施例1S1：將環氧樹脂20份、聚氨酯10份、環磷酰胺5份、4'-甲氧基乙酰苯胺4份、交聯醇胺纖維素7份和季戊四醇10份混合，以2℃/min的升溫速率將溫度升至80℃，隨后以速率500r/min攪拌反應20min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁1份、納米鈦白粉2份、硼鎂石1份、吡啶三苯基硼2份、正丁基縮水甘油醚7份和沒食子酸6份混合，在溫度50℃，以速率1000r/min攪拌反應20min，得混合液B；S3：將烯丙氧基三甲硅烷3份加入步驟S1內混合液A中，升高溫度至100℃，靜置反應15min，得混合液C；S4：將1,2-苯并異噻唑-3-酮1份加入步驟S2中混合液B中，升高溫度至80℃，靜置反應10min，得混合液D；S5：將步驟S3中混合液C、步驟S4中混合液D和癸二酸二丁氧基乙酯9份混合，設定反應溫度為110℃，以速率1200r/min攪拌反應1h；待反應液冷卻后即可得到所述防腐防火保溫復合材料。對比例1S1：將環氧樹脂20份、聚氨酯10份、4'-甲氧基乙酰苯胺4份和季戊四醇10份混合，以2℃/min的升溫速率將溫度升至80℃，隨后以速率500r/min攪拌反應20min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁1份、納米鈦白粉2份、正丁基縮水甘油醚7份和沒食子酸6份混合，在溫度50℃，以速率1000r/min攪拌反應20min，得混合液B；S3：將步驟S1中混合液A、步驟S2中混合液B混合，設定反應溫度為110℃，以速率1200r/min攪拌反應1h；待反應液冷卻后即可得到復合材料。實施例2S1：將環氧樹脂30份、聚氨酯16份、環磷酰胺9份、4'-甲氧基乙酰苯胺8份、交聯醇胺纖維素10份和季戊四醇15份混合，以3℃/min的升溫速率將溫度升至90℃，隨后以速率600r/min攪拌反應40min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁3份、納米鈦白粉5份、硼鎂石4份、吡啶三苯基硼4份、正丁基縮水甘油醚12份和沒食子酸10份混合，在溫度60℃，以速率1200r/min攪拌反應30min，得混合液B；S3：將烯丙氧基三甲硅烷5份加入步驟S1內混合液A中，升高溫度至120℃，靜置反應20min，得混合液C；S4：將1,2-苯并異噻唑-3-酮4份加入步驟S2中混合液B中，升高溫度至90℃，靜置反應20min，得混合液D；S5：將步驟S3中混合液C、步驟S4中混合液D和癸二酸二丁氧基乙酯13份混合，設定反應溫度為130℃，以速率1500r/min攪拌反應2h；待反應液冷卻后即可得到所述防腐防火保溫復合材料。對比例2S1：將環氧樹脂30份、聚氨酯16份、4'-甲氧基乙酰苯胺8份和季戊四醇15份混合，以3℃/min的升溫速率將溫度升至90℃，隨后以速率600r/min攪拌反應40min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁3份、納米鈦白粉5份、正丁基縮水甘油醚12份和沒食子酸10份混合，在溫度60℃，以速率1200r/min攪拌反應30min，得混合液B；S3：將步驟S1中混合液A、步驟S2中混合液B混合，設定反應溫度為130℃，以速率1500r/min攪拌反應2h；待反應液冷卻后即可得到復合材料。實施例3S1：將環氧樹脂23份、聚氨酯12份、環磷酰胺7份、4'-甲氧基乙酰苯胺5份、交聯醇胺纖維素8份和季戊四醇12份混合，以2℃/min的升溫速率將溫度升至90℃，隨后以速率600r/min攪拌反應25min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁2份、納米鈦白粉5份、硼鎂石2份、吡啶三苯基硼4份、正丁基縮水甘油醚9份和沒食子酸7份混合，在溫度55℃，以速率1000r/min攪拌反應25min，得混合液B；S3：將烯丙氧基三甲硅烷4份加入步驟S1內混合液A中，升高溫度至110℃，靜置反應15min，得混合液C；S4：將1,2-苯并異噻唑-3-酮2份加入步驟S2中混合液B中，升高溫度至80℃，靜置反應10min，得混合液D；S5：將步驟S3中混合液C、步驟S4中混合液D和癸二酸二丁氧基乙酯10份混合，設定反應溫度為120℃，以速率1300r/min攪拌反應1h；待反應液冷卻后即可得到所述防腐防火保溫復合材料。實施例4S1：將環氧樹脂26份、聚氨酯15份、環磷酰胺9份、4'-甲氧基乙酰苯胺7份、交聯醇胺纖維素10份和季戊四醇14份混合，以3℃/min的升溫速率將溫度升至80℃，隨后以速率500r/min攪拌反應35min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁3份、納米鈦白粉3份、硼鎂石4份、吡啶三苯基硼3份、正丁基縮水甘油醚11份和沒食子酸9份混合，在溫度60℃，以速率1200r/min攪拌反應30min，得混合液B；S3：將烯丙氧基三甲硅烷5份加入步驟S1內混合液A中，升高溫度至115℃，靜置反應20min，得混合液C；S4：將1,2-苯并異噻唑-3-酮4份加入步驟S2中混合液B中，升高溫度至90℃，靜置反應20min，得混合液D；S5：將步驟S3中混合液C、步驟S4中混合液D和癸二酸二丁氧基乙酯12份混合，設定反應溫度為115℃，以速率1400r/min攪拌反應2h；待反應液冷卻后即可得到所述防腐防火保溫復合材料。實施例5S1：將環氧樹脂25份、聚氨酯13份、環磷酰胺8份、4'-甲氧基乙酰苯胺6份、交聯醇胺纖維素9份和季戊四醇13份混合，以2.5℃/min的升溫速率將溫度升至85℃，隨后以速率550r/min攪拌反應30min，得混合液A；S2：將三聚磷酸二氫鋁2.5份、納米鈦白粉4份、硼鎂石3份、吡啶三苯基硼3.5份、正丁基縮水甘油醚10份和沒食子酸8份混合，在溫度53℃，以速率1100r/min攪拌反應25min，得混合液B；S3：將烯丙氧基三甲硅烷4.5份加入步驟S1內混合液A中，升高溫度至115℃，靜置反應18min，得混合液C；S4：將1,2-苯并異噻唑-3-酮3份加入步驟S2中混合液B中，升高溫度至86℃，靜置反應15min，得混合液D；S5：將步驟S3中混合液C、步驟S4中混合液D和癸二酸二丁氧基乙酯11份混合，設定反應溫度為125℃，以速率1350r/min攪拌反應1.5h；待反應液冷卻后即可得到所述防腐防火保溫復合材料。將以上各個實施例和對比例所得到的復合材料進行性能測試，結果如下：試驗耐酸性（5%硫酸溶液、25℃，50h）耐堿性（5%氫氧化鈉溶液、25℃，600h）耐燃時間（min）保溫率（%）實施例1無氣泡、無脫落無氣泡、無脫落7686.9對比例1有氣泡、有腐蝕有氣泡、有腐蝕2034.5實施例2無氣泡、無脫落無氣泡、無脫落7987.5對比例2有氣泡、有腐蝕有氣泡、有腐蝕2939實施例3無氣泡、無脫落無氣泡、無脫落8891.6實施例4無氣泡、無脫落無氣泡、無脫落8593.2實施例5無氣泡、無脫落無氣泡、無脫落10095.1本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3