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一种磷钨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:
胡云楚;黄自知;袁利萍;吴袁泊;汤连东;...
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:
CN201910838144.7
公开时间:
2020-01-17
公开号:
CN201910838144.7
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
代理人:
刘向丹
机构署名:
本校为其他完成单位
主权项:
1.一种磷钨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Zn/Al类水滑石前驱体; (2)采用离子交换法,将磷钨酸盐溶液滴入步骤(1)中的Zn/Al类水滑石前驱体浆液中,对Zn/Al类水滑石前驱体进行改性制得磷钨酸-Zn/Al类水滑石; (3)将步骤(2)所得磷钨酸-Zn/Al类水滑石、纳米纤维素、粘接剂混合,经冷冻干燥得到磷钨酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料。 2.根据权利要求1所述的磷钨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)所述共沉淀法是将锌盐、铝盐配成混合盐溶液,在pH值为6~9,温度为50-90℃的条件下反应得到Zn/Al类水滑石前驱体。 3.根据权利要求2所述的磷钨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)所述锌盐、铝盐按锌离子与铝离子的摩尔比为2:1-3:1配制。 4.根据权利要求1~3任一项所述的磷钨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钨酸盐溶液滴入步骤(1)中的Zn/Al类水滑石前驱体浆液中,在温度为50-90℃的条件下反应得到磷钨酸-Zn/Al类水滑石。 5.根据权利要求4所述的磷钨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)中主体Zn/Al类水滑石与客体磷钨酸盐的质量比为1:3-3:1。 6.根据权利要求1~3任一项所述的磷钨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)所述的纳米纤维素尺寸分布为:纤维长度为1~100nm的纳米纤维素占25%~60%;纤维长度为100~1000nm的纳米纤维素占35%~50%;纤维长度为1μm~10mm的纳米纤维素占10%~15%。 7.根据权利要求1~3任一项所述的磷钨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)所述粘接剂为硼酸、酒石酸、苹果酸或柠檬酸中的至少一种。 8.根据权利要求1~3任一项所述的磷钨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)中磷钨酸-Zn/Al类水滑石、纳米纤维素、粘接剂质量比为20~55:40~80:1~5。 9.根据权利要求1~3任一项所述的磷钨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)中还加入小分子醇类有机溶剂、大分子有机物或阻燃助剂中的一种或几种。 10.一种磷钨酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料,其特征在于,由权利要求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钨酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料及其制备方法,采用共沉淀法制备Zn/Al类水滑石前驱体;采用离子交换法,将磷钨酸盐溶液滴入Zn/Al类水滑石前驱体浆液中,对Zn/Al类水滑石前驱体进行改性制得磷钨酸‑Zn/Al类水滑石;将磷钨酸‑Zn/Al类水滑石、纳米纤维素、粘接剂混合,经冷冻干燥得到磷钨酸插层类水滑石轻质泡沫隔热材料。杂多磷钨酸插层改性后的ZnAl‑LDHs解决了单一ZnAl‑LDHs作为阻燃剂时存在的添加量大、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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