本發(fā)明涉及復(fù)合板，具體為一種基于硫氧鎂的防火復(fù)合板及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑行業(yè)對(duì)防火材料的需求不斷增加，防火復(fù)合板作為一種重要的建筑材料，逐漸受到廣泛關(guān)注。硫氧鎂（mos）水泥是一種由mgo-mgso4-h2o三元體系組成的氣硬性水泥漿料，具有輕質(zhì)、耐高溫、易制備、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，因而在防火門芯板、外墻保溫板等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

2、然而，硫氧鎂水泥作為一種脆性材料，容易在外力作用下發(fā)生脆性開裂，這種特性使得其在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是在承受沖擊或振動(dòng)的環(huán)境下，表現(xiàn)出較差的耐久性；同時(shí)，硫氧鎂水泥的耐水性能較差，容易受到潮濕環(huán)境的影響，導(dǎo)致材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降。這在一些需要防水的應(yīng)用場合中，限制了其使用。

3、因此，我們提出一種基于硫氧鎂的防火復(fù)合板及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于硫氧鎂的防火復(fù)合板及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于硫氧鎂的防火復(fù)合板的制備方法，包括如下步驟：

4、步驟s1：將輕燒氧化鎂和硫酸鎂水溶液混合均勻，加入改性劑、復(fù)合氣凝膠、活性摻合料和發(fā)泡劑混合均勻，得到改性硫氧鎂水泥漿料；

5、步驟s2：在模板上依次鋪設(shè)一層無紡布、一層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布，倒入改性硫氧鎂水泥漿料，再依次鋪設(shè)一層耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布、一層無紡布；進(jìn)行一次養(yǎng)護(hù)、二次養(yǎng)護(hù)，得到防火復(fù)合板。

6、進(jìn)一步的，所述改性硫氧鎂水泥漿料包括以下重量組分：輕燒氧化鎂20～45份、硫酸鎂水溶液25～50份、復(fù)合氣凝膠5～15份、活性摻合料15～25份、發(fā)泡劑0.1～0.5份、改性劑0.1～3.0份。

7、進(jìn)一步的，所述硫酸鎂水溶液為密度為1.2～1.3g/cm3的硫酸鎂水溶液。

8、進(jìn)一步的，所述復(fù)合氣凝膠的制備方法如下：

9、步驟（1）：將氧化石墨烯水溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和n-羥基琥珀酰亞胺混合，超聲處理30～60min，加入油胺和乙醇、去離子水的混合溶液，繼續(xù)超聲處理2～3h，攪拌22～24h，經(jīng)離心、過濾、干燥后，得到含雙鍵氧化石墨烯；

10、步驟（2）：將含雙鍵氧化石墨烯、阻燃劑和光引發(fā)劑混合均勻，經(jīng)紫外光照射后，得到改性氧化石墨烯；

11、步驟（3）：將羧甲基殼聚糖水溶液、改性氧化石墨烯、納米纖維素、羥基磷灰石納米線混合均勻，超聲處理1～2h，加入戊二醛攪拌均勻，靜置3～5h，得到復(fù)合水凝膠；將復(fù)合水凝膠進(jìn)行預(yù)凍、冷凍干燥后，得到復(fù)合氣凝膠。

12、進(jìn)一步的，所述步驟（1）中，氧化石墨烯水溶液、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為1：（0.012～0.015）：（0.010～0.012），氧化石墨烯水溶液的濃度為10mg/ml。

13、進(jìn)一步的，所述步驟（1）中，油胺和乙醇、去離子水的質(zhì)量比為1：（15～20）：（10～20），油胺的質(zhì)量為氧化石墨烯水溶液質(zhì)量的3～5%。

14、進(jìn)一步的，所述步驟（2）中，含雙鍵氧化石墨烯、阻燃劑和光引發(fā)劑的質(zhì)量比為1：（2～4）：（0.3～0.5）。

15、進(jìn)一步的，所述光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基苯丙酮。

16、進(jìn)一步的，所述步驟（2）中，紫外光照射的工藝條件為：照射波長360～400nm，照射時(shí)間0.5～2.0h，照射強(qiáng)度20～35mw/cm2。

17、進(jìn)一步的，所述阻燃劑的制備方法如下：

18、步驟a：將三聚氰胺和吡啶混合均勻，加熱至40～50℃，通入氮?dú)?，加入巰基乙酸和二環(huán)己基碳二亞胺混合均勻，升溫至60～70℃，保溫反應(yīng)1～2h，經(jīng)過濾、減壓蒸餾、干燥后，得到改性三聚氰胺；

19、步驟b：將4-羥基苯硼酸和四氫呋喃混合均勻，在冰浴條件下，加入苯基磷酰二氯、二丁基氧化錫和三乙胺，反應(yīng)2～4h，在室溫下繼續(xù)反應(yīng)8～10h，經(jīng)沉淀、過濾、洗滌、干燥后，得到中間體；

20、步驟c：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將改性三聚氰胺、中間體、甲苯和三乙胺混合均勻，在65～75℃下反應(yīng)2～4h，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，得到阻燃劑。

21、在上述技術(shù)方案中，通過巰基乙酸的羧基與三聚氰胺的氨基，發(fā)生酰胺化反應(yīng)，在脫水劑的幫助下，較溫和的條件下就能反應(yīng)，通過控制三聚氰胺略微過量，使三聚氰胺上只有一個(gè)氨基參與到反應(yīng)，得到改性三聚氰胺；再通過控制苯基磷酰二氯略微過量，使苯基磷酰二氯中的一個(gè)-cl與4-羥基苯硼酸中的羥基發(fā)生反應(yīng)，三乙胺除去反應(yīng)生成的氯化氫，得到中間體；最后，利用苯基磷酰二氯中剩余的-cl與改性三聚氰胺中的一個(gè)氨基反應(yīng)，得到含有n、p、b元素的阻燃劑。

22、進(jìn)一步的，所述步驟a中，三聚氰胺、吡啶、巰基乙酸、二環(huán)己基碳二亞胺的質(zhì)量比為1：（6.5～7.0）：（0.6～0.7）：（1.3～1.5）。

23、進(jìn)一步的，所述步驟b中，4-羥基苯硼酸、四氫呋喃、苯基磷酰二氯、二丁基氧化錫和三乙胺的質(zhì)量比為1：（5～10）：（1.5～1.6）：（0.01～0.03）：（0.8～1.0）。

24、進(jìn)一步的，所述步驟c中，改性三聚氰胺、中間體、甲苯和三乙胺的質(zhì)量比為1：（1.4～1.5）：（5～7）：（0.8～1.0）。

25、進(jìn)一步的，所述步驟（3）中，羧甲基殼聚糖、改性氧化石墨烯、納米纖維素、羥基磷灰石納米線的質(zhì)量比為1：（0.2～0.5）：（0.5～1.0）：（0.4～0.6），羧甲基殼聚糖水溶液的濃度為3wt%。

26、進(jìn)一步的，所述步驟（3）中，戊二醛的質(zhì)量為羧甲基殼聚糖質(zhì)量的30-50%。

27、進(jìn)一步的，所述步驟（3）中，預(yù)凍的工藝條件為：在-10～-5℃的冰箱中預(yù)凍12-24h。

28、進(jìn)一步的，所述步驟（3）中，冷凍干燥的工藝條件為：在-50～-45℃的冷凍干燥器中干燥12-24h。

29、進(jìn)一步的，所述活性摻合料由5～10份偏高嶺土和10～15份粉煤灰復(fù)配而成。

30、進(jìn)一步的，所述發(fā)泡劑為動(dòng)物蛋白發(fā)泡劑。

31、進(jìn)一步的，所述改性劑由葡萄糖酸、羥基乙叉二膦酸和蘋果酸鈉按質(zhì)量比1：（0.3～0.5）：（0.3～0.5）復(fù)配而成。

32、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，一次養(yǎng)護(hù)、二次養(yǎng)護(hù)的工藝條件為：在溫度25～35℃，相對(duì)濕度60～70%的室內(nèi)環(huán)境下放置20～24h，脫模；之后在溫度?20～30℃，相對(duì)濕度70～80%的室內(nèi)環(huán)境下二次養(yǎng)護(hù)7～14d，脫膜。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

34、1、本發(fā)明的一種基于硫氧鎂的防火復(fù)合板及其制備方法，通過巰基乙酸的羧基與三聚氰胺的氨基發(fā)生酰胺化反應(yīng)，得到改性三聚氰胺；再通過苯基磷酰二氯中的一個(gè)-cl與4-羥基苯硼酸中的羥基發(fā)生反應(yīng)，得到中間體；最后，利用苯基磷酰二氯中剩余的-cl與改性三聚氰胺中的一個(gè)氨基反應(yīng)，得到含有n、p、b元素的阻燃劑，同時(shí)含有巰基和氨基，為后續(xù)反應(yīng)提供了活性位點(diǎn)；

35、將具有脂肪族長鏈的油胺接枝在氧化石墨烯上，引入雙鍵，提高了氧化石墨烯的疏水性，使得氧化石墨烯不易團(tuán)聚，改善了氧化石墨烯的分散性；再利用阻燃劑與含雙鍵氧化石墨烯發(fā)生巰基-烯點(diǎn)擊化反應(yīng)，進(jìn)一步提高了氧化石墨烯的阻燃性能，同時(shí)引入氨基，使其能夠與戊二醛的醛基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了氧化石墨烯片層與聚合物基團(tuán)的化學(xué)交聯(lián)，提高氣凝膠的疏水性能和防火性能。

36、2、本發(fā)明的一種基于硫氧鎂的防火復(fù)合板及其制備方法，羧甲基殼聚糖作為一種天然高分子材料，具有優(yōu)良的生物相容性和環(huán)保特性；以改性氧化石墨烯作為阻燃劑，能夠有效提升材料的防火性能；以納米纖維素作為增強(qiáng)材料，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性；同時(shí)，采用具有良好柔韌性的羥基磷灰石納米線作為氣凝膠的骨架，確保了復(fù)合材料的輕質(zhì)特性與優(yōu)異的隔熱性能；以戊二醛為交聯(lián)劑，經(jīng)冷凍干燥后，得到復(fù)合氣凝膠。本發(fā)明制備的復(fù)合氣凝膠具有隔熱、質(zhì)輕、憎水、耐溫、防火等優(yōu)異性能，能夠?qū)α蜓蹑V材料進(jìn)行改性復(fù)合，顯著彌補(bǔ)現(xiàn)有防火板在耐水性較差、密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高等方面的缺陷，從而提升其整體性能和應(yīng)用價(jià)值。