本发明涉及建筑材料，具体为一种建筑用保温隔热节能材料及其制备方法。
背景技术：
1、聚氨酯具有优良的物理机械性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能，并与多种材料具有很强的粘结力，所以被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料，但是由于聚氨酯泡沫燃烧速度过快且会释放剧毒气体，被视为造成重大伤亡的元凶之一，并且聚氨酯的原料聚醚多元醇和异氰酸酯为石油基型，不够节能环保且不可再生，大大地限制了在工程领域中的应用；木质素是广泛存在于自然界中存在量仅次于纤维素的第二大可再生资源，分子链中含有丰富的羟基，这为木质素替代聚氨酯原料聚醚多元醇提供了可能性，加上新型阻燃剂，提高聚氨酯的阻燃性能并且抑制燃烧产生的剧毒气体，使其适用于实际应用，对推进绿色环保节能建筑的发展具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种建筑用保温隔热节能材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种建筑用保温隔热节能材料，所述建筑用保温隔热节能材料是利用改性竹纤维复合硬质聚氨酯泡沫制得。
3、进一步的，所述硬质聚氨酯泡沫由改性木质素磺酸钠混合甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶与异氰酸酯反应制得。
4、进一步的，所述改性木质素磺酸钠由甲醛在碱性条件下改性木质素磺酸钠制得。
5、进一步的，所述改性竹纤维先由氢氧化钠对竹纤维进行处理，再接枝改性纤维素纳米纤维制得。
6、进一步的，所述改性纤维素纳米纤维由硅烷偶联剂kh560改性纤维素纳米纤维制得。
7、进一步的，一种建筑用保温隔热节能材料的制备方法，包括以下制备步骤：
8、(1)将20wt％木质素磺酸钠水溶液与无水乙醇按质量比1:5混合，70～100rpm搅拌1～2h，静置24h后，过滤，取固体，于70℃干燥4～6h，得精制木质素磺酸钠；将精制木质素磺酸钠、甲醛、去离子水按质量比3:0.8:12～7:1.2:20混合，加入10wt％氢氧化钠溶液至溶液ph为12，于70～100℃蒸馏4～6h后，冷却至室温，60～70℃下真空干燥3～6h，得改性木质素磺酸钠；
9、(2)将甲基膦酸二甲酯、去离子水、乙醇、氨水加热至80℃，70～100rpm搅拌30～60min，加入正硅酸乙酯，反应20～30h后，加入硅烷偶联剂kh570，于70～100℃反应1～4h，得甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶；
10、(3)将竹纤维浸泡在竹纤维质量10～15倍的4wt％氢氧化钠溶液中，加热至60～90℃，70～100rpm搅拌80～120min，静置10～14h后，用蒸馏水洗涤8～10次，过滤，取固体，50～70℃下真空干燥10～15h，加入竹纤维质量30～40倍的蒸馏水、竹纤维质量0.28～0.42倍的亚氯酸钠和竹纤维质量0.18～0.35倍的冰醋酸，升温至70～80℃，静置50～80min，再用蒸馏水洗涤5～10次，20～40℃下干燥10～15h，得预处理竹纤维；
11、(4)将无水乙醇、硅烷偶联剂kh560、蒸馏水按质量比35:3:0.8～43:5:1.2混合，1000～1500rpm搅拌15～25min，加入硅烷偶联剂kh560质量0.8～1.2倍的纤维素纳米纤维乳液，1200～1800rpm搅拌15～25min，得改性纤维素纳米纤维混合溶液；
12、(5)将改性纤维素纳米纤维混合溶液按40g/m2均匀喷涂在预处理竹纤维上，于50～70℃干燥4～6h，得改性竹纤维；
13、(6)将二月桂酸二丁基锡、甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶、改性木质素磺酸钠、改性竹纤维混合，70～100rpm搅拌20～40min，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，继续搅拌1～3min，倒入模具中，静置60～90min，脱模，于50～80℃熟化8～12h，得建筑用保温隔热节能材料。
14、进一步的，步骤(1)和步骤(3)所述真空度皆为0.2～1kpa。
15、进一步的，步骤(2)所述甲基膦酸二甲酯、去离子水、乙醇、氨水、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂kh570的质量比为3:5:3.5:0.3:4:0.01～7:10:5:0.8:9:0.05。
16、进一步的，步骤(4)所述纤维素纳米纤维乳液的制备方法为：将n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡按质量比1:0.6:0.3:0.1～1:0.8:0.5:0.2混合，升温至40～50℃，反应1～3h后，得混合溶液；将纤维素纳米纤维溶于纤维素纳米纤维质量4～8倍的质量分数为20％的丁酮水溶液，升温至70～80℃，反应2～3h后，降温至35～45℃，加入纤维素纳米纤维质量2～3倍的混合溶液和纤维素纳米纤维质量1.5～2.5倍的三乙胺，反应30～60min后，降温至15～25℃，加入纤维素纳米纤维质量4～6倍的去离子水，1200～1500rpm搅拌20～40min。
17、进一步的，步骤(6)所述二月桂酸二丁基锡、甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶、改性木质素磺酸钠、改性竹纤维、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为1:11:20:4.5:20～2:15:25:6:25。
18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
19、本发明的建筑用材料是利用改性竹纤维复合硬质聚氨酯泡沫制得，以实现阻燃、隔热、抗压的效果。
20、首先，本发明先对木质素磺酸钠进行活化改性，在碱性条件下，通过甲醛将羟甲基引入酚羟基的邻位，与异氰酸根发生交联反应，生成聚氨酯，在高温条件，木质素中的羟基和苯环进行碳链重排，产生大量的残碳发生酯化反应脱水交联形成膨胀、连续且致密的炭层，有效地隔绝空气和热量的传递，从而抑制燃烧的进行并且对内部材料起到保护作用，使基体实现阻燃、隔热的效果；然后将甲基膦酸二甲酯中的磷氧双键与二氧化硅上的硅羟基发生氢键结合，形成甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶，甲基膦酸二甲酯具有双亲性，加上纳米二氧化硅具有三维纳米结构，两者分散在聚氨酯材料中，既能提高木质素磺酸钠的相容性，使得泡沫中硬段含量提高，又能填充聚氨酯泡孔，形成高温屏障层，增大其密实性，从而实现较强的抗压能力且增强基体的隔热性能，而且甲基膦酸二甲酯能够在材料燃烧时，一部分含磷基团分解形成难挥发的磷酸液态保护膜，并且在纳米二氧化硅的协助下，极大程度的隔绝外界氧气的进入，另一部分含磷自由基能够捕捉燃烧降解过程中生成的氢离子和氢氧根离子，迫使自由基的连锁反应中断，有效的起到了终止燃烧反应的作用，从而减缓聚氨酯材料的燃烧速度和有毒烟雾的释放，增益材料的阻燃、隔热效果。
21、其次，利用碱溶液的羟基对纤维中部分原纤解旋，从而除去竹纤维表面胶状半纤维素，使纤维素裸露细化，增加与基体的接触面积，增强竹纤维与材料的粘结力，并在其中形成三维网络结构，同时纤维素纳米纤维通过偶联剂kh560改性接枝在竹纤维表面，有效地填充竹纤维与基体界面间的空隙，加固三维结构，从而使复合材料更加密实，提高抗压性；异氰酸酯基与竹纤维表面的羟基反应偶合，穿连在聚氨酯内部，同时竹纤维细胞壁具有中空及多孔结构，增益材料的隔热效果。
1.一种建筑用保温隔热节能材料，其特征在于，所述建筑用保温隔热节能材料是利用改性竹纤维复合硬质聚氨酯泡沫制得。
2.根据权利要求1所述的一种建筑用保温隔热节能材料，其特征在于，所述硬质聚氨酯泡沫由改性木质素磺酸钠混合甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶与异氰酸酯反应制得。
3.根据权利要求2所述的一种建筑用保温隔热节能材料，其特征在于，所述改性木质素磺酸钠由甲醛在碱性条件下改性木质素磺酸钠制得。
4.根据权利要求1所述的一种建筑用保温隔热节能材料，其特征在于，所述改性竹纤维先由氢氧化钠对竹纤维进行处理，再接枝改性纤维素纳米纤维制得。
5.根据权利要求4所述的一种建筑用保温隔热节能材料，其特征在于，所述改性纤维素纳米纤维由硅烷偶联剂kh560改性纤维素纳米纤维制得。
6.一种建筑用保温隔热节能材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
7.根据权利要求6所述的一种建筑用保温隔热节能材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)所述真空度皆为0.2～1kpa。
8.根据权利要求6所述的一种建筑用保温隔热节能材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述甲基膦酸二甲酯、去离子水、乙醇、氨水、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂kh570的质量比为3:5:3.5:0.3:4:0.01～7:10:5:0.8:9:0.05。
9.根据权利要求6所述的一种建筑用保温隔热节能材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述纤维素纳米纤维乳液的制备方法为：将n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡按质量比1:0.6:0.3:0.1～1:0.8:0.5:0.2混合，升温至40～50℃，反应1～3h后，得混合溶液；将纤维素纳米纤维溶于纤维素纳米纤维质量4～8倍的质量分数为20％的丁酮水溶液，升温至70～80℃，反应2～3h后，降温至35～45℃，加入纤维素纳米纤维质量2～3倍的混合溶液和纤维素纳米纤维质量1.5～2.5倍的三乙胺，反应30～60min后，降温至15～25℃，加入纤维素纳米纤维质量4～6倍的去离子水，1200～1500rpm搅拌20～40min。
10.根据权利要求6所述的一种建筑用保温隔热节能材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述二月桂酸二丁基锡、甲基膦酸二甲酯杂化纳米二氧化硅溶胶、改性木质素磺酸钠、改性竹纤维、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比为1:11:20:4.5:20～2:15:25:6:25。
