一种建筑保温材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种建筑保温材料的制备方法，包括将膨胀石墨制备得到氧化石墨烯分散液，在通过凝胶化过程，干燥之后将其制作成固态的气凝胶，将石墨烯气凝胶加入隔热材料夹层中，起到隔热作用，制作成隔热效果更好的建筑保温材料。石墨烯作为一种疏松多孔材料，具有极大的比表面积和稳定性，可以作为保温材料隔层，可以起到很好的保温效果，并且利用气凝胶的多孔特性和石墨烯轻便的特点可以用于制备更加轻巧的建筑保温材料。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑保温材料的制备方法
本专利技术属于保温材料
，具体涉及到一种建筑保温材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯，自2004年被人们发现以来，成为了碳家族(零维的富勒烯，一维碳纳米管，二维石墨烯和三维石墨)中的一位新成员。因为其独特的二维结构，使其具有质量轻、导热性好、透明性高、导电性高等优越性，可被广泛的应用于能源、环境、传感和生物等领域。近些年石墨烯的导电性、高比表面积成为人们研究的热点，而关于石墨烯的性能复合材料研究相对较少。石墨烯是可替代碳纳米管的理想填充物,其分散性和与聚合物基体的相互作用是影响复合材料制备的两个关键因素,制备方法主要有溶液混合熔融共混和原位聚合等。现有的建筑保温材料的隔热保温性能并不够优秀，且不易降解，易对环境造成大的伤害。而石墨烯的大比表面积和孔状结构有利于提高隔热保温性能，且石墨烯作为环境友好型材料，更适合当今绿色发展的潮流。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术针对该问题提供了一种建筑保温材料的制备方法，该种材料具有良好的隔热性能和稳定性，使得其应用更为广泛。该方法操作简单、成本低廉，可广泛应用于大量生产。本专利技术提供建筑保温材料的制备方法，来改善现有建筑保温材料的隔热性能。首先制备得到氧化石墨烯分散液，在通过凝胶化过程，干燥之后将其制作成固态的气凝胶，将石墨烯气凝胶加入隔热材料夹层中，起到隔热作用，制作成隔热效果更好的建筑保温材料。本专利技术的具体技术方案包括以下步骤：(1)氧化石墨烯分散液的制备以大片层石墨为原料，用改进Hummers法制备氧化石墨烯，在高速离心的过程中选取上层离心液，稀释得到氧化石墨烯分散液。(2)石墨烯气凝胶的制备将上述(1)中离心得到的氧化石墨烯浓缩，配置成一定浓度的GO溶液，利用水热法高温高压，将氧化石墨烯制成气凝胶。(3)建筑保温材料的制备将上述(2)中的石墨烯气凝胶加入隔热材料夹层中，制成所需要建筑保温材料。将上述(1)中氧化石墨烯分散液配置浓度为1～10mg/mL的溶液1；再通过水热法将(2)中分散液运用水热法制成氧化石墨烯气凝胶；最后将气凝胶加入隔热材料中制成建筑保温材料。之后采用不同的加工方法制备得到不同用途的结构即可。作为本专利技术的进一步改进，上述中的大片层石墨尺寸为100-500um。作为本专利技术的进一步改进，上述中氧化石墨烯分散液的浓度为1～10mg/L。作为本专利技术的进一步改进，上述水热法制备氧化石墨烯气凝胶过程中，高温高压，100℃-180℃，条件下反应24～48h。作为本专利技术的进一步改进，上述凝胶化过程中加入离子液促进凝胶化过程。作为本专利技术的进一步改进，上述隔热材料可以是无机活性保温材料、硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、胶粉聚苯颗粒、钢丝网采水泥泡沫板(舒乐板)、挤塑板XPS、硬泡聚氨酯现场喷涂、硬泡聚氨酯保温板、喷涂聚氨酯硬泡、EPS泡沫板等各种隔热材料。作为本专利技术的进一步改进，上述的夹层中氧化石墨烯气凝胶层厚度为1mm～20mm。作为本专利技术的进一步改进，上述夹层的制备方法夹层可以用粘性胶粘结，或者加热直接融合。本专利技术有益效果:通过水热法将氧化石墨烯分散液制成气凝胶，将气凝胶加入到隔热材料夹层中制成筑保温材料。该材料比原先隔热材料具有更加良好的隔热保温性能。并且节能环保，可以大大降低传统建筑保温材料的使用，是保温材料更加轻便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例所提供的建筑保温材料的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1(1)氧化石墨烯分散液的制备将5g大片层石墨加入到150mL的浓H2SO4(98％)溶液中，在加入50mL的发烟硝酸，常温搅拌24h。加入到1L水中冷却抽滤，得到可膨胀石墨。将5g可膨胀石墨加入到250mL的浓H2SO4(98％)溶液中，然后加入6.8g的KMnO4，冰浴搅拌30min；再将溶液在30℃的油浴中反应2h，然后向溶液中缓慢加入150mL去离子水(滴水速度4～6s/滴)稀释溶液；再将溶液加热到85℃反应1h，加入600mL去离子水稀释溶液；冷却之后，加入10mL30％的H2O2，得到金黄色溶液；静置12h倒出上清液，除去金属离子；离心，离心过程中不断用去离子水和1M的盐酸洗涤，直至溶液呈中性；此时取离心的上层液体，得到大片层的氧化石墨烯分散液。(2)氧化石墨烯气凝胶的制备将步骤(1)中的石墨烯分散液配置成1mg/L的溶液，并取250mL1mg/L的氧化石墨烯分散液，利用水热法高温120℃，高压，加入一定量的离子液，在反应釜中反应24h制得一定量的石墨烯气凝胶。(3)石墨烯气凝胶建筑保温材料的制备将上述气凝胶通过粘接的方法直接粘接舒乐板上形成石墨烯夹层，夹层厚度3mm。如图1所示。实施例2(1)氧化石墨烯分散液的制备氧化石墨烯分散液的制备同实施例1；(2)氧化石墨烯气凝胶的的制备将步骤(1)中的石墨烯分散液配置成4mg/L的溶液，并取250mL1mg/L的氧化石墨烯分散液，利用水热法高温180℃，高压，加入一定量的离子液，在反应釜中反应48h制得一定量的石墨烯气凝胶。(3)石墨烯气凝胶建筑保温材料的制备将上述气凝胶通过粘接的方法直接粘接舒乐板上形成石墨烯夹层，夹层厚度4mm。如图1所示。实施例3(1)氧化石墨烯分散液的制备氧化石墨烯分散液的制备同实施例1；(2)氧化石墨烯气凝胶的的制备氧化石墨烯气凝胶的的制备制备同实施例1；(3)石墨烯气凝胶建筑保温材料的制备将隔热材料表面加热到粘流态，后将气凝胶直接粘贴到隔热材料上，夹层厚度8mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑保温材料的制备方法，包括以下步骤：(1)氧化石墨烯分散液的制备以大片层石墨为原料，用改进Hummers法制备氧化石墨烯，在高速离心的过程中选取上层离心液，稀释得到氧化石墨烯分散液。(2)石墨烯气凝胶的制备将上述(1)中离心得到的氧化石墨烯浓缩，配置成一定浓度的GO溶液，利用水热法高温高压，将氧化石墨烯制成气凝胶。(3)建筑保温材料的制备将上述(2)中的石墨烯气凝胶加入隔热材料夹层中，制成所需要建筑保温材料。

【技术特征摘要】
1.一种建筑保温材料的制备方法，包括以下步骤：(1)氧化石墨烯分散液的制备以大片层石墨为原料，用改进Hummers法制备氧化石墨烯，在高速离心的过程中选取上层离心液，稀释得到氧化石墨烯分散液。(2)石墨烯气凝胶的制备将上述(1)中离心得到的氧化石墨烯浓缩，配置成一定浓度的GO溶液，利用水热法高温高压，将氧化石墨烯制成气凝胶。(3)建筑保温材料的制备将上述(2)中的石墨烯气凝胶加入隔热材料夹层中，制成所需要建筑保温材料。2.根据权利要求1中所述的建筑保温材料的制备方法，其特征在于，采用的石墨原料为大片层可膨胀石墨，其尺寸在100-500um。3.根据权利要求1或2中所述的建筑保温材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的反应条件为高温100℃-180℃。4.根据权利要求1-3中任一项所述的建筑保温材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的反应条件为加入离子液促进凝胶化过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵永刚，蔡志远，崔岱麒，
申请(专利权)人：南京新月材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32