一種模塊化建筑保溫材料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種模塊化建筑保溫材料及其制備方法，所述建筑保溫材料含有抗菌改性聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯纖維和助劑，所述抗菌改性聚苯乙烯的制備原料含有抗菌劑和苯乙烯。所述建筑保溫材料的制備方法包括：(1)所述抗菌劑與苯乙烯在引發劑和助劑的作用下發生聚合反應，制得所述抗菌改性聚苯乙烯；(2)苯乙烯在所述引發劑和助劑的作用下發生聚合反應，制得聚苯乙烯；(3)所述抗菌改性聚苯乙烯、聚丙烯纖維和聚苯乙烯共混、發泡、成型，制得所述模塊化建筑保溫材料。本發明專利技術加入的抗菌劑和聚丙烯纖維能夠提高建筑保溫材料的抗菌性能和抗沖擊性能。

A Modular Building Thermal Insulation Material and Its Preparation Method

The invention discloses a modular building heat preservation material and a preparation method. The building heat preservation material comprises antimicrobial modified polystyrene, polystyrene, polypropylene fiber and additives. The raw material for the preparation of antimicrobial modified polystyrene contains antimicrobial agent and styrene. The preparation method of the building thermal insulation material includes: (1) the antimicrobial agent and styrene are polymerized under the action of initiator and assistant to produce the antimicrobial modified polystyrene; (2) styrene is polymerized under the action of the initiator and assistant to produce polystyrene; (3) the antimicrobial modified polystyrene, polypropylene fiber and polystyrene are blended, foamed, and expanded. The modular building thermal insulation material is formed. The antimicrobial agent and polypropylene fiber added by the invention can improve the antimicrobial and impact properties of building insulation materials.

【技術實現步驟摘要】
一種模塊化建筑保溫材料及其制備方法
本專利技術涉及建筑材料
，具體涉及一種模塊化建筑保溫材料及其制備方法。
技術介紹
聚苯乙烯(EPS)建筑模塊是由阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料模塊作為模版和保溫隔熱層，中芯澆筑混凝土面層，然后抹灰或加蓋輻射板材而形成的一種新型復合建筑模塊，可作為地基、墻體、房頂、地面等多種建筑構造。EPS模塊是用可發性聚苯乙烯珠粒原料經過加熱、預發、熟化、成型和烘干后，通過標準化生產設備一次切割成型，具有閉孔結構的高強度高密度的防火材料。它既可制成不同密度、不同形狀的泡沫型材或構件，又可以生產出各種不同厚度的泡沫板材。這種型材或構件可呈積木式插接而成各種建筑構造，幾何尺寸準確，質量穩定。EPS建筑模塊解決了建筑外墻保溫層方面的空鼓、開裂、脫落及內墻面的返潮、透寒、結露等工程質量方面的通病，極大地提高了外墻保溫層的耐久性和保溫節能性能，建筑整體節能達75％以上，并可實現保溫層與結構墻體同壽命，實現了我國工業建筑節能體系的突破。EPS建筑模塊作為一體的新型建筑構造體系，需要具備保溫、防水、防火、防腐、防震，耐沖擊等特性。本領域技術人員在提高EPS材料各種性能方面進行了較多研究。例如，專利CN201611164729.8公開了一種保溫負載過渡金屬的聚苯乙烯建筑材料，該材料含有氧氯化鋯和氯化鎳，提高產品的熱穩定性和阻燃性，然后，通過加入鈣沸石，經過處理后可以有效的改善產品的空隙性，提高保溫性能；專利CN201710548212.7提供了一種交聯聚苯乙烯建筑保溫材料的制備方法，該專利技術將氰胺化聚合物與含有磷酸二氫鋁的水乳液共混，在氰胺與蓖麻油酸反應的過程中引入發泡劑進行發泡，促進磷酸二氫鋁在聚合物基體中的填充，提高了成品的穩定性和強度。EPS材料作為建筑模塊長期處于復雜多變的自然環境中，或者EPS材料外部附有其他建材或涂料，因此要求EPS材料具有優異的防腐抗菌和耐沖擊性。專利CN201611164724.5公開了一種防腐負載過渡金屬的聚苯乙烯建筑材料，該材料加入辛基異噻唑啉酮、芐基三苯基氯化膦和苯甲酸鈉，可以有效提高成品材料的防腐性能，進而提高成品的綜合性能。專利CN201611164707.1提供了一種纖維負載過渡金屬的聚苯乙烯建筑材料，該專利技術加入的羥乙基纖維素可以有效的改善填料在聚合物間的分散性，提高成品的穩定性，加入的磷酸纖維素不僅可以有效的提高成品材料的防腐抑菌性，還可以提高成品材料的韌性。專利CN201710880472.4公開了一種防火耐用泡沫板，原料包括聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯、糠醇樹脂、珍珠巖粉、麥飯石粉、殼聚糖季銨鹽、石墨烯、鈀碳；該泡沫板阻燃性好、耐腐蝕、耐老化、使用壽命明顯延長；該專利技術采用殼聚糖季銨鹽提高聚苯乙烯樹脂的耐腐蝕性和抗菌性。目前，用于EPS材料的抗菌和耐沖擊改性的化學物質分為有機物和無機物，無機物與EPS的相容性較差，在EPS中分布不均勻，且容易流失，有機物與EPS的相容性好，通過化學鍵聯的方式與EPS結合，性能穩定持久。然而，目前EPS有機防腐抗菌和耐沖擊方面的研究不多，現有方法采用的改性物質種類復雜，功能單一，還需要加入其它多種添加劑，才能獲得性能優良的EPS材料。
技術實現思路
為克服現有技術的不足，本專利技術提供了一種模塊化建筑保溫材料及其制備方法，所述材料和方法分別制備抗菌改性聚苯乙烯和聚苯乙烯，然后加入聚丙烯短纖維進行共混，再經發泡和高溫成型，制備抗菌化、耐沖擊的聚苯乙烯模塊化建筑保溫材料。本專利技術提供了一種模塊化建筑保溫材料，所述建筑保溫材料含有抗菌改性聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯纖維和助劑；所述抗菌改性聚苯乙烯的制備原料含有抗菌劑、苯乙烯和引發劑。所述抗菌劑帶有與苯乙烯可發生聚合反應的基團，優選的，所述抗菌劑為帶有碳碳雙鍵的季銨鹽類化合物，更優選的，所述抗菌劑為甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨(DMAE-BC)。本專利技術選擇的有機抗菌劑殺菌效率高，毒性低，與有機高分子材料相容性較好，通過改變有機抗菌劑的官能集團，能夠獲得特殊的性能；所述DMAE-BC具有毒性低、抗菌性能強的優點；本專利技術中DMAE-BC與苯乙烯發生聚合反應，以化學鍵聯的方式引入具有抗菌功能的DMAE-BC，制得所述抗菌改性聚苯乙烯，再將所述抗菌改性聚苯乙烯引入聚苯乙烯建筑材料中，使聚苯乙烯建筑材料在長期的使用和自然環境中抵抗微生物的腐蝕，尤其是病毒和霉菌的侵蝕；與物理共混的方法相比，通過化學鍵聯獲得的抗菌防腐性能更加穩定和持久；DMAE-BC閃點高并且含有氮和氯元素，具有較好的阻燃性能，因此DMAE-BC的加入對提高所述模塊化建筑保溫材料的阻燃性能具有促進作用。所述聚丙烯纖維優選為聚丙烯短纖維，優選的，所述聚丙烯短纖維的長度不大于9mm。聚丙烯纖維具有抗沖擊性、防腐耐磨、密度低/質輕、疏水性和絕緣保溫的特點，將聚丙烯纖維作為填料加入所述模塊化建筑保溫材料，通過較少的聚丙烯纖維用量，能改善所述模塊化建筑保溫材料的抗沖擊性和抗菌性能。所述聚苯乙烯的相對分子質量為5-200000。所述助劑選自乳化劑、分散穩定劑和發泡劑。所述引發劑為過氧化化合物或偶氮類化合物，根據不同反應溫度，選擇性質穩定的引發劑，優選的，所述引發劑為過氧化二苯甲酰(低溫引發劑)、1，1-雙(過氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基環己烷(中溫引發劑)和過氧化苯甲酸叔丁酯(高溫引發劑)，最優選的，所述引發劑為過氧化氫異丙苯，過氧化氫異丙苯的沸點較高，在苯乙烯聚合反應溫度下穩定不分解。所述發泡劑為市售的聚苯乙烯發泡劑，在本專利技術的一個實施方式中，所述發泡劑為戊烷，在本專利技術的另一個實施方式中，所述發泡劑為偶氮二甲酰胺(ac)發泡劑。所述分散穩定劑為市售苯乙烯懸浮聚合的復合(有機和無機)分散穩定劑，在本專利技術的一個實施方式中，所述有機分散穩定劑為聚乙烯醇，無機分散穩定劑為磷酸三鈣，在本專利技術的另一個實施方式中，所述有機分散穩定劑為羥乙基纖維素，無機分散穩定劑為磷酸三鈣；復合分散穩定劑能夠減輕粘釜現象，用量較少，既具有有機分散穩定劑的改善反應區域表面張力的作用，又具有無機分散穩定劑機械隔離反應區域和連續介質區域的作用。所述乳化劑為市售苯乙烯懸浮聚合的乳化劑，在本專利技術的一個實施方式中，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉。所述建筑保溫材料以100重量份的聚苯乙烯為基礎，所述苯乙烯為100重量份，所述抗菌改性聚苯乙烯為2-5重量份，所述聚丙烯纖維為5-10重量份；所述抗菌改性聚苯乙烯的原料中所述抗菌劑為0.1-1重量份，苯乙烯為1-4.9重量份。所述助劑和引發劑的加入量根據實際工藝情況確定。優選的，以100重量份的聚苯乙烯為基礎，所述引發劑為1-3重量份，所述發泡劑為3-4重量份，所述有機分散穩定劑為7-9重量份，所述無機分散穩定劑為5-6重量份，所述乳化劑為3-5重量份。本專利技術還提供了一種模塊化建筑保溫材料的制備方法，所述制備方法包括：(1)抗菌劑與苯乙烯在引發劑和助劑的作用下發生聚合反應，制得所述抗菌改性聚苯乙烯；(2)苯乙烯在引發劑和助劑的作用下發生聚合反應，制得聚苯乙烯；(3)所述抗菌改性聚苯乙烯、聚丙烯纖維和聚苯乙烯共混、發泡、成型，制得所述模塊化建筑保溫材料。具體的，所述制備方法包括以下步驟：(1)常溫下，將引發劑溶解于20-25重量份的蒸餾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種模塊化建筑保溫材料，其特征在于，所述建筑保溫材料含有抗菌改性聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯纖維和助劑；所述抗菌改性聚苯乙烯的制備原料含有抗菌劑、苯乙烯。

【技術特征摘要】
1.一種模塊化建筑保溫材料，其特征在于，所述建筑保溫材料含有抗菌改性聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯纖維和助劑；所述抗菌改性聚苯乙烯的制備原料含有抗菌劑、苯乙烯。2.根據權利要求1所述的建筑保溫材料，其特征在于，所述抗菌劑為帶有與苯乙烯可發生聚合反應的基團的化合物。3.根據權利要求2所述的建筑保溫材料，其特征在于，所述抗菌劑為帶有碳碳雙鍵的季銨鹽類化合物。4.根據權利要求2-3任一項所述的建筑保溫材料，其特征在于，所述抗菌劑為甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨(DMAE-BC)。5.根據權利要求1-4任一項所述的建筑保溫材料，其特征在于，所述聚丙烯纖維為聚丙烯短纖維。6.根據權利要求1-5任一項所述的建筑保溫材料，其特征在于，所述建筑保溫材料以100重量份的聚苯乙烯為基準計，所述抗菌改性聚苯乙烯為2-5重量份，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬清浩，
申請(專利權)人：馬清浩，
類型：發明
國別省市：北京,11