CN102040346B - 改性玻化微珠组合物及其制备方法 - Google Patents

改性玻化微珠组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性玻化微珠组合物及其制备方法，所述组合物包括如下重量份的组分：玻化微珠100份。硬脂酸1～3份，二甲基硅油1～3份，硅烷偶联剂1～3份，油酸酰胺0.5～1份，硫化锌1～3份，二氧化硅微粉5～10份。本发明的玻化微珠的表面改性，提高了保温性能、砂浆的抗压与粘接强度、减少了收缩性，使无机玻化微珠保温砂浆达到了优良的效果。

Description

改性玻化微珠组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无机环保保温材料，具体涉及一种玻化微珠。
背景技术
玻化微珠，是一种酸性玻璃质溶岩矿物质(松脂岩矿砂)，经过特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔、表面玻化封闭，呈球状体细径颗粒，是一种具有高性能的新型无机轻质绝热材料。由于其表面玻化形成一定的颗粒强度，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音性能，适合诸多领域中作轻质填充骨料和绝热、防火、吸音、保温材料。在建筑材料行业已广泛应用于无机保温砂浆中。但由于生产玻化微珠的企业在工艺和技术设备上有很大的差异，其产品也有很大的不同，尤其是表面玻化率，球形率，吸水率，漂浮率有很大的出入，由于这些差异的存在，导致部分玻化微珠类保温砂将吸水率偏高，玻化微珠与胶粘剂的相容性差，菌类的入侵等原因最终影响了砂浆保温和其他各项性能的实际效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性玻化微珠组合物及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的改性玻化微珠组合物，包括如下重量份的组分：
玻化微珠              100份
硬脂酸                1～3份
二甲基硅油            1～3份
硅烷偶联剂            1～3份
油酸酰胺              0.5～1份
硫化锌              1～3份
二氧化硅微粉        5～10份
所述的玻化微珠是一种酸性玻璃质溶岩矿物质(松脂岩矿砂)，玻化微珠是由酸性玻璃质熔岩矿物质，经电炉生产工艺加热到1100～1300℃膨胀使内部多孔、再精密控制900～1000℃温度使表面玻化封闭、呈球状的颗粒材料，由于表面玻化形成一定的颗粒强度，耐老化耐候性强，具有优异的绝热、防火、吸音、保温性能。主要化学成份是SiO2、AI2O3、CaO，堆积密度为50～120kg/m3，可采用信阳天梯矿业开发总公司生产的牌号为“天梯牌”的产品；
所述二氧化硅微粉主要指标：SiO2含量83～96％；平均粒径0.15～0.335um；比表面积15～22m2/g；火山灰活性指数＞86％自然堆积密度180～240kg/m3；
硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；
所述的改性玻化微珠组合物的制备方法，包括如下步骤：
在翻转式混合反应釜内，将玻化微珠加热到75～85℃，将熔融状态的硬脂酸喷洒在玻化微珠上面，翻转混合10～20分钟后，然后再喷洒二甲基硅油，翻转混合10～20分钟后，再喷洒偶联剂，翻转混合10～20分钟后，再喷洒油酸酰胺，翻转混合10～20分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合20～40分钟，即可获得产品。
本发明通过对玻化微珠表面进行物理与化学改性，利用硬脂酸和二甲基硅油包覆在玻化微珠表面，使玻化微珠表面增加了一憎水层，活性二氧化硅微粉具有优良的亲水性，在玻化微珠与水泥砂浆之间起了一个桥梁作用，提高了砂浆的和易性，硅烷偶联剂吸附在玻化微珠表面，由于受活性二氧化硅微粉的作用，与砂浆中的聚合物发生交联作用，促使了砂浆各项性能的改善；硫化锌的杀菌作用，减少了砂浆受细菌入侵可能性。玻化微珠的表面改性提高了保温性能、砂浆的抗压与粘接强度、减少了收缩性，使无机玻化微珠保温砂浆达到了优良的效果。
具体实施方式
实施例中，硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
实施例(样)1
玻化微珠(堆积密度53.1Kg/m3)100份、硬脂酸1份、二甲基硅油3份、硅烷偶联剂1份、油酸酰胺0.5份、硫化锌1份、二氧化硅微粉5份
通过如下方法制备：在翻转式混合反应釜(LC-1干燥型电加热混合机，东莞利彩五金塑品公司制造)内，加入玻化微珠100份，加热使玻化微珠的温度达到75℃，将硬脂酸加热到熔融状态，然后喷洒在玻化微珠上面；翻转混合15分钟后，再喷洒二甲基硅油；翻转混合15分钟后，再喷洒偶联剂；翻转混合15分钟后，再喷洒油酸酰胺；翻转混合15分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合30分钟。
实施例(样)2
玻化微珠(堆积密度68.7Kg/m3)100份、硬脂酸3份、二甲基硅油1份、硅烷偶联剂3份、油酸酰胺1份、硫化锌3份、活性二氧化硅微粉10份
通过如下方法制备：在翻转式混合反应釜内，加入玻化微珠100份，加热使玻化微珠的温度达到85℃，将硬脂酸加热到熔融状态，然后喷洒在玻化微珠上面；翻转混合15分钟后，再喷洒二甲基硅油；翻转混合15分钟后，再喷洒偶联剂；翻转混合15分钟后，再喷洒油酸酰胺；翻转混合15分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合30分钟。
实施例(样)3
玻化微珠(堆积密度87.03Kg/m3)100份、硬脂酸1.5份、二甲基硅油2.5份、硅烷偶联剂2份、油酸酰胺0.7份、硫化锌2份、活性二氧化硅微粉8份
通过如下方法制备：在翻转式混合反应釜内，加入玻化微珠100份，加热使玻化微珠的温度达到80℃，将硬脂酸加热到熔融状态，然后喷洒在玻化微珠上面；翻转混合15分钟后，再喷洒二甲基硅油；翻转混合15分钟后，再喷洒偶联剂；翻转混合15分钟后，再喷洒油酸酰胺；翻转混合15分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合30分钟。
实施例(样)4
玻化微珠(堆积密度99.01Kg/m3)100份、硬脂酸2.5份、二甲基硅油1.5份、硅烷偶联剂1.5份、油酸酰胺0.8份、硫化锌1.5份、活性二氧化硅微粉7份
通过如下方法制备：在翻转式混合反应釜内，加入玻化微珠100份，加热使玻化微珠的温度达到78℃，将硬脂酸加热到熔融状态，然后喷洒在玻化微珠上面；翻转混合15分钟后，再喷洒二甲基硅油；翻转混合15分钟后，再喷洒偶联剂；翻转混合15分钟后，再喷洒油酸酰胺；翻转混合15分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合30分钟。
实施例(样)5
玻化微珠(堆积密度109.2Kg/m3)100份、硬脂酸2份、二甲基硅油2份、硅烷偶联剂2.5份、油酸酰胺0.6份、硫化锌2.5份、活性二氧化硅微粉9份；
通过如下方法制备：在翻转式混合反应釜内，加入玻化微珠100份，加热使玻化微珠的温度达到82℃，将硬脂酸加热到熔融状态，然后喷洒在玻化微珠上面；翻转混合15分钟后，再喷洒二甲基硅油；翻转混合15分钟后，再喷洒偶联剂；翻转混合15分钟后，再喷洒油酸酰胺；翻转混合15分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合30分钟。
实施例(样)6
玻化微珠(堆积密度123.7Kg/m3)100份、硬脂酸2份、二甲基硅油2份、硅烷偶联剂1份、油酸酰胺0.75份、硫化锌2份、活性二氧化硅微粉8份
通过如下方法制备：在翻转式混合反应釜内，加入玻化微珠100份，加热使玻化微珠的温度达到85℃，将硬脂酸加热到熔融状态，然后喷洒在玻化微珠上面；翻转混合15分钟后，再喷洒二甲基硅油；翻转混合15分钟后，再喷洒偶联剂；翻转混合15分钟后，再喷洒油酸酰胺；翻转混合15分钟后，加入硫化锌和活性二氧化硅微粉，再翻转混合30分钟。
实施例7
一、对玻化微珠改性前后的力学测试，根据国家建材行业标准(JC/T 1042-2007膨胀玻化微珠)规定方法测试，结果见表1.。
表1
Figure BSA00000290085500051
续表1
Figure BSA00000290085500052
Figure BSA00000290085500061
二、对玻化微珠在保温砂浆中的应用及测试方法(组分均为重量份)
1.保温砂浆配方：普通硅酸盐水泥42.5 46份、玻化微珠(改性)50份可再分散乳胶粉3份、纤维素醚(4万分子量)0.2份、3mmPP纤维0.05份、葡萄糖酸钠0.2份、淀粉醚0.15份、三聚氰胺减水剂0.2份、木质素0.2份、水10份。
2.测试方法：《玻化微珠保温砂浆应用技术规程》，DBJ04-250-2007规定的方法进行测试：见表2.
表2
Figure BSA00000290085500062
Figure BSA00000290085500071
从表1可以得到结论：经改性后的玻化微珠导热性降低，体积吸水率明显下降。
从表二可以得到结论：经改性后的玻化微珠应用到保温砂浆中，保温砂浆各项性能明显优于改性前的玻化微珠在砂浆中的各项性能。

Claims (2)

1.改性玻化微珠组合物，其特征在于，如下重量份的组分组成：
Figure FSB00000795173000011
所述的玻化微珠堆积密度为50～120kg/m3；
所述二氧化硅微粉的SiO2含量83～96％，平均粒径0.15～0.335μm，比表面积15～22m2/g，火山灰活性指数＞86％，自然堆积密度180～240kg/m3；
硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的改性玻化微珠组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在翻转式混合反应釜内，将玻化微珠加热到75～85℃，将熔融状态的硬脂酸喷洒在玻化微珠上面，翻转混合10～20分钟后，然后再喷洒二甲基硅油，翻转混合10～20分钟后，再喷洒硅烷偶联剂，翻转混合10～20分钟后，再喷洒油酸酰胺，翻转混合10～20分钟后，加入硫化锌和二氧化硅微粉，再翻转混合20～40分钟，即可获得产品。
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