本发明涉及泡棉材料，具体为一种有机硅泡棉及其制备方法。
背景技术：
1、有机硅泡棉是一种以有机硅为基础材料的泡沫产品，具有许多独特的性能，如耐高低温、优异的电绝缘性，以及良好的强度。这些特性使得它成为航空航天、建筑、电子和医疗等行业中理想的材料选择。
2、有机硅泡棉虽然具有许多独特的性能，但也存在一些缺点，例如不具有抗菌功能，这限制了它在需要防菌或抗菌场合的应用；同时，有机硅泡棉的耐老化性能虽然较好，但在高温或紫外线照射等恶劣环境下，其性能可能会逐渐退化；此外，它不具有阻燃性，在遇到明火时容易燃烧，产生安全隐患。同时，有机硅泡棉降噪和抗震效果一般。因此，制备多功能性的有机硅泡棉可以拓宽它的应用领域，本发明制备的有机硅泡棉具有高强度、优良的抗老化性能、阻燃性能、抗菌和减震降噪性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种有机硅泡棉及其制备方法，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：
3、一种有机硅泡棉，所述有机硅泡棉是将八甲基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷反应制得功能化聚硅氧烷；将二烯丙基氯亚磷酸酯和4-氨基甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶反应制得含磷单体；将正硅酸乙酯和偏铝酸钠反应制得微孔分子筛，再使用酸处理得到大孔分子筛，再用硅烷偶联剂接枝并与四甲基胍反应得到抗菌大孔分子筛；最后使用纯水为发泡剂，将二苯甲烷二异氰酸酯、功能化聚硅氧烷、含磷单体、2,2-二羟甲基丁酸和抗菌大孔分子筛一步发泡得到有机硅泡棉。
4、一种有机硅泡棉的制备方法，包括以下制备步骤：
5、（1）将八甲基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、三氟丙基三甲基环三硅氧烷按质量比1:0.8-1:2.0-2.5混合均匀，在氮气保护下升温至80-90℃，搅拌30-40min，搅拌速度400-500r/min，继续升温至110-120℃，加入八甲基环四硅氧烷质量0.02-0.03%的25wt%四甲基氢氧化铵水溶液，再加入八甲基环四硅氧烷质量0.3-0.4%的纯水继续搅拌3-4h，升温至150℃，反应3-4h，减压至2-2.5kpa，继续反应3-4h，得到功能化聚硅氧烷；
6、（2）将二烯丙基氯亚磷酸酯、4-氨基甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶和二氯甲烷按质量比1:1-1.2:50-60混合均匀，在氮气保护下，加入二烯丙基氯亚磷酸酯质量0.3-0.4倍的三乙胺，室温反应22-24h，抽滤并使用二氯甲烷洗涤3-4次，再用饱和碳酸氢钠洗涤3-4次，真空常温干燥22-24h，真空度为0.08mpa，得到含磷单体；
7、（3）将异丙醇铝和1mol/l的氢氧化钠水溶液按质量体积比1:1000-1500混合搅拌1-2h，搅拌速度200-300r/min，然后加入四丙基氢氧化铵继续搅拌1-2h，缓慢滴加正硅酸乙酯，滴速为2ml/min，滴加结束后继续搅拌1-2h，加入尿素继续搅拌11-12h，将反应体系转移至聚四氟乙烯反应釜内，在180℃下反应22-24h后，过滤并使用纯水洗涤6-8次，在真空干燥箱中干燥6-8h得到微孔分子筛；
8、（4）将微孔分子筛经酸处理后得到的大孔分子筛和3-氯丙基三甲氧基硅烷和无水乙醇按照质量比1:1.5-2:50-60混合均匀，在200-300r/min下搅拌22-24h，再在20-40khz下超声20-30min，抽滤并使用乙醇洗涤3-4次，再使用纯水洗涤3-4次，重新分散至和无水乙醇等体积的二甲苯中，加入3-氯丙基三甲氧基硅烷质量0.6-0.8倍的四甲基胍，升温至100-120℃，搅拌3-4h，搅拌速度300-400r/min，冷却至室温后，过滤并使用纯水洗涤3-4次，在50-60℃下烘干6-8h，得到抗菌大孔分子筛；
9、（5）称取聚醚多元醇、功能化聚硅氧烷、2,2-二羟甲基丁酸、纯水、二月桂酸二丁基锡、三亚乙基二胺和抗菌大孔分子筛，在500-600r/min的搅拌速度下搅拌20-30min，在3000rpm/min下，加入二苯甲烷二异氰酸酯和含磷单体搅拌10-20s后，并倒入预热至80-90℃的模具中，在80℃下固化3-4h，再升温至110-120℃固化2-3h，得到有机硅泡棉。
10、作为优化，步骤（3）所述各试剂的称量量为，按摩尔份数计，异丙醇铝1-2份、四丙基氢氧化铵10-12份、正硅酸乙酯50-55份、尿素40-42份。
11、作为优化，步骤（4）所述将微孔分子筛经酸处理后得到的大孔分子筛的具体步骤为将微孔分子筛和1mol/l的盐酸水溶液按质量体积比1:20-30混合均匀，加热至60-70℃后，继续搅拌反应1-2h，搅拌速度500-600r/min，过滤并使用纯水洗涤6-8次，在真空度为0.08mpa的真空干燥箱中干燥6-8h得到大孔分子筛。
12、作为优化，步骤（5）所述各组分的称量量为，按质量份数计聚醚多元醇30-40份、功能化聚硅氧烷10-20份、2,2-二羟甲基丁酸10-20份、纯水2-3份、二月桂酸二丁基锡0.2-0.3份、三亚乙基二胺0.2-0.3份、抗菌大孔分子筛10-20份、二苯甲烷二异氰酸酯50-60份、含磷单体10-12份。
13、作为优化，步骤（5）所述聚醚多元醇型号为450l，购于恒丰聚氨酯实业有限公司。
14、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
15、本发明在制备有机硅泡棉时，将八甲基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷反应制得功能化聚硅氧烷；将二烯丙基氯亚磷酸酯和4-氨基甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶反应制得含磷单体；将正硅酸乙酯和偏铝酸钠反应制得微孔分子筛，再使用酸处理得到大孔分子筛，再用硅烷偶联剂接枝并与四甲基胍反应得到抗菌大孔分子筛；最后使用纯水为发泡剂，将二苯甲烷二异氰酸酯、功能化聚硅氧烷、含磷单体、2,2-二羟甲基丁酸和抗菌大孔分子筛一步发泡得到有机硅泡棉。
16、首先，将八甲基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷反应制得功能化聚硅氧烷；将1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷进行开环聚合在硅氧烷两端引入羟基，在侧链上引入氟元素，功能化聚硅氧烷两端羟基可以和二苯甲烷二异氰酸酯、聚醚多元醇一步发泡制得有机硅泡棉，并在泡棉上引入含氟硅氧烷，硅氧烷主链上的硅氧基团能够促进有机硅泡棉在高温下成碳，形成硅酸盐类的保护层，硅元素还可以吸附活性自由基，终止链式反应，赋予有机硅泡棉优良的阻燃性能，侧链上的氟元素电负性极强，可以增强有机硅泡棉的强度和阻燃性能；
17、其次，将二烯丙基氯亚磷酸酯和4-氨基甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶反应制得含磷单体；制成的含磷单体中不仅有阻燃的磷元素，还含有受阻胺结构；含磷单体中含有两个双键，可以在后续形成泡棉的过程中与羟基封端的含氢硅氧烷发生硅氢加成反应，形成交联结构并在泡棉中引入磷元素和受阻胺结构，磷元素具有很好的阻燃性能，受阻胺结构能够终止自由基链式反应，赋予有机硅泡棉优良的抗老化性能；
18、然后，将正硅酸乙酯和偏铝酸钠反应制得微孔分子筛，再使用酸处理得到大孔分子筛，再用硅烷偶联剂改性得到改性大孔分子筛，再与四甲基胍反应得到抗菌大孔分子筛，分子筛作为一种无机填料，加入至泡棉中可以很好的提高泡棉的硬度；酸处理可以增大分子筛的孔隙，这种孔隙结构可以很好的提高有机硅泡棉的减震降噪能力，分子筛上接枝的硅烷偶联剂与四甲基胍反应得到了季铵盐结构的分子筛，为有机硅泡棉提供了抗菌性能；
19、最后，使用二苯甲烷二异氰酸酯、功能化聚硅氧烷、含磷单体、2,2-二羟甲基丁酸和抗菌大孔分子筛一步发泡得到有机硅泡棉，二苯甲烷二异氰酸酯、功能化聚硅氧烷和2,2-二羟甲基丁酸共聚，含磷单体通过双键和功能化聚硅氧烷发生硅氢加成，抗菌大孔分子筛作为季铵盐型带正电荷的无机填料可以与2,2-二羟甲基丁酸进行静电吸附，增加分子筛在聚合物中的分散性，同时分子筛由于多孔结构和高比表面积，展现出很强的吸附能力，能够吸附燃烧过程中产生的气体和热量，降低材料的燃烧性，还有助于阻燃剂在聚合物基材中均匀分散，从而在燃烧过程中形成无缝的炭层，可以作为阻燃协效剂，可以与磷硅共同作用进一步增强有机硅泡棉的阻燃性。
1.一种有机硅泡棉，其特征在于，所述有机硅泡棉是将八甲基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和三氟丙基甲基环三硅氧烷反应制得功能化聚硅氧烷；将二烯丙基氯亚磷酸酯和4-氨基甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶反应制得含磷单体；将正硅酸乙酯和偏铝酸钠反应制得微孔分子筛，再使用酸处理得到大孔分子筛，再用硅烷偶联剂接枝并与四甲基胍反应得到抗菌大孔分子筛；最后使用纯水为发泡剂，将二苯甲烷二异氰酸酯、功能化聚硅氧烷、含磷单体、2,2-二羟甲基丁酸和抗菌大孔分子筛一步发泡得到有机硅泡棉。
2.一种有机硅泡棉的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
3.根据权利要求2所述的一种有机硅泡棉的制备方法，其特征在于，步骤（3）各试剂的称量量为，按摩尔份数计，异丙醇铝1-2份、四丙基氢氧化铵10-12份、正硅酸乙酯50-55份、尿素40-42份。
4.根据权利要求2所述的一种有机硅泡棉的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述将微孔分子筛经酸处理后得到的大孔分子筛的具体步骤为将微孔分子筛和1mol/l的盐酸水溶液按质量体积比1:20-30混合均匀，加热至60-70℃后，继续搅拌反应1-2h，搅拌速度500-600r/min，过滤并使用纯水洗涤6-8次，在真空度为0.08mpa的真空干燥箱中干燥6-8h得到大孔分子筛。
5.根据权利要求2所述的一种有机硅泡棉的制备方法，其特征在于，步骤（5）各组分的称量量为，按质量份数计聚醚多元醇30-40份、功能化聚硅氧烷10-20份、2,2-二羟甲基丁酸10-20份、纯水2-3份、二月桂酸二丁基锡0.2-0.3份、三亚乙基二胺0.2-0.3份、抗菌大孔分子筛10-20份、二苯甲烷二异氰酸酯50-60份、含磷单体10-12份。
6.根据权利要求2所述的一种有机硅泡棉的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述聚醚多元醇型号为450l。
