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一种磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料及其制备方法

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成果类型:
专利
发明/设计人:
黄自知;吴义强;胡进波;陈强;袁利萍;...
申请/专利权人:
中南林业科技大学
专利类型:
发明专利
语种:
中文
申请时间:
2019-09-05
申请/专利号:
CN201910838991.3
公开时间:
2020-01-10
公开号:
CN110669246A
主申请人地址:
410000 湖南省长沙市韶山南路498号
申请地区:
湖南
机构署名:
本校为第一完成单位
主权项:
1.一种磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,包括下述的步骤: (1)采用共沉淀法制备M2+1-xM3+x-LDHs前驱体,其中M2+为二价金属离子,M3+为三价金属离子; (2)采用离子交换法,将磷钼酸或磷钼酸盐溶液滴入步骤(1)的M2+1-xM3+x-LDHs前驱体浆液中,对其进行改性制得M2+1-xM3+x-PMo12O40-LDHs; (3)将步骤(2)得到的M2+1-xM3+x-PMo12O40-LDHs与纤维素、连接剂混合,经冷冻干燥得到磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料,所述连接剂为酸。 2.根据权利要求1所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述共沉淀法是将M2+盐、M3+盐按比例配成混合盐溶液,在pH值为6.55-9.30,温度为50-90℃的条件下反应得到M2+1-xM3+x-LDHs前驱体。 3.根据权利要求1或2所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中M2+为Mg2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Ca2+或Fe2+中的至少一种,M3+为Al3+、Fe3+或Cr3+中的至少一种,n(M2+):n(M3+)为2:1-4:1。 4.根据权利要求1或2所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述离子交换法是将磷钼酸或磷钼酸盐溶液滴入步骤(1)的M2+1-xM3+x-LDHs前驱体浆液中,在温度为50~90℃的条件下反应得到M2+1-xM3+x-PMo12O40-LDHs。 5.根据权利要求4所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中M2+1-xM3+x-LDHs与PMo12O403–的质量比为1:3-3:1。 6.根据权利要求1或2所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述纤维素为纳米纤维素,纳米纤维素尺寸分布为:纤维长度为1~100nm的纳米纤维素占35%~60%;纤维长度为100~1000nm的纳米纤维素占30%~50%;纤维长度为1μm~10mm的纳米纤维素占10%~15%。 7.根据权利要求1或2所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述连接剂为硼酸、海藻酸、柠檬酸、烟酸或异烟酸中的至少一种。 8.根据权利要求1或2所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中纳米纤维素、M2+1-xM3+x-PMo12O40-LDHs和连接剂质量比为35~75:25~65:1~3。 9.根据权利要求1或2所述的磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述冷冻干燥方法为:于-50℃~-40℃冷冻10~15h,然后在真空度2~8pa下进行真空干燥,该真空干燥过程分为若干阶段逐次升温干燥。 10.一种磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料,其特征在于,采用权利要求1~9任一项所述的方法制备而成。
摘要:
本发明公开了一种磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料及其制备方法,该制备方法包括:采用共沉淀法制备M2+1‑xM3+x‑LDHs前驱体;采用离子交换法,将磷钼酸或磷钼酸盐溶液滴入前驱体浆液中,对其进行改性制得M2+1‑xM3+x‑PMo12O40‑LDHs;将M2+1‑xM3+x‑PMo12O40‑LDHs与纤维素、连接剂混合,经冷冻干燥得到磷钼酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料。杂多磷钼酸插层改性后的LDHs解决了单一LDHs作为阻燃剂时存在的添加量大、分散性差、阻燃效率低等问题,同时结合纳米纤维素轻质、高杨氏模量、高强度、可再生的特点,赋予泡沫材料低密度、高强度、绿色环保等特点。

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