CN102093072B - 一种氟石膏发泡材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氟石膏发泡材料及其制备方法，该氟石膏发泡材料包括胶凝材料、水、外掺料和泡沫，其步骤是：(1)原材料的预处理：以防其中的大颗粒在泡沫浆里沉积；(2)按照配比称量各组分；(3)发泡液的配制；(4)上料及搅拌：在搅拌机内加入水，开启搅拌机，依次加入氟石膏、减水剂、激发剂和防水剂；(5)发泡：在浆料搅拌的同时发泡；(6)浆体与泡沫混合：在胶凝浆体制备好后，不停机，在搅拌状态下加入泡沫；(7)浇注成型：当浆面看不到漂浮的泡沫时，泡沫浆制备完成。这种氟石膏发泡材料兼具轻质、防水、耐火、保温等功能，特别适合于建筑外墙保温层和建筑室内隔墙使用。

Description

一种氟石膏发泡材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种发泡材料，更具体涉及一种氟石膏发泡材料，同时还涉及该氟石膏发泡材料的制备方法。该发泡材料可广泛应用于建筑领域，适合于建筑外墙保温层和建筑室内隔墙使用。

背景技术

建筑节能和工业废弃物的综合利用已成为我国的基本国策，利用工业废弃物研制满足国家建筑节能规范的新型建筑材料，已成为材料科研工作者的使命。

建筑节能政策的实施推动了墙体保温隔热材料的发展，泡沫塑料等有机类绝热材料大量应用于墙体材料中。然而有机类绝热材料防火性能和抗老化性能差、变形系数大的缺陷制约了其作为保温隔热材料的更快发展。相比泡沫塑料等有机绝热材料，无机保温材料具有防火性好、阻燃性强、变形系数小、抗老化性能强等优点。因此，将发泡石膏、发泡水泥等无机发泡材料应用于墙体保温隔热材料中，具有广泛的推广应用前景。

氟石膏是氟化盐厂在生产氟化物过程中产生的一种工业废料，其主要物相组成是CaSO₄。目前，大部分氟石膏稍加中和处理后就作为一种固体废弃物直接堆放，但是直接堆放不仅占用土地，而且氟石膏的酸性腐蚀耕地、污染水源，氟石膏的粉尘污染空气，对环境有很大的破坏。

氟石膏经物理改性和化学改性后，水化活性提高，凝结硬化时间缩短，早期强度增大，可作为一种胶凝材料而被大量利用。改性氟石膏中掺入泡沫，可使硬化后的氟石膏中存在大量封闭孔洞，形成氟石膏发泡材料。氟石膏浆体中泡沫的引入降低了氟石膏硬化体的密度和导热系数，使得氟石膏发泡材料具有轻质、保温、防火等性能，适合于建筑外墙保温层和建筑室内隔墙使用。利用氟石膏生产氟石膏发泡材料，有利于节约能源、保护环境。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种氟石膏发泡材料，这种氟石膏发泡材料兼具轻质、防水、耐火、保温等功能，特别适合于建筑外墙保温层和建筑室内隔墙使用。

本发明的另一个目的是在于提供了一种氟石膏发泡材料的制备方法，通过该制备方法生产出来的氟石膏发泡材料可以轻松实现轻质、防水、耐火、保温等功能，保证产品稳定可靠。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

本发明所述的氟石膏发泡材料成分包括胶凝材料、水、外掺料和泡沫，一种氟石膏发泡材料它由以下重量百分比原料组成：

原料重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏            100份

(2)水             20～40份

(3)外掺料：

激发剂            2～10份

防水剂            0.5～2份

减水剂           0.1～1.5份

(4)泡沫：体积(升)占氟石膏重量(千克)的百分比为100～260％。

一种氟石膏发泡材料，其优选范围是，它由以下重量百分比原料组成：

原料             重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏              100份

(2)水               20～30份

(3)外掺料：

激发剂              3～9份

防水剂              0.9～1.6份

减水剂              0.2～1.4份

(4)泡沫：体积(升)占氟石膏重量(千克)的百分比为100～260％。

一种氟石膏发泡材料，其最好优选范围是，它由以下重量百分比原料组成：

原料                  重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏                100份

(2)水                21～28份

(3)外掺料：

激发剂              3.5～8.5份

防水剂               1～1.4份

减水剂               0.2～1.4份

(4)泡沫：体积(升)占氟石膏重量(千克)的百分比为100～260％。

其中胶凝材料为氟石膏；水占氟石膏重量的百分比为20～40％；外掺料由激发剂、防水剂和减水剂组成，激发剂、防水剂和减水剂占氟石膏重量的百分比分别为：2～10％，0.5～2％和0.1～1.5；泡沫(泡沫由发泡剂用专门的发泡机制得)体积(升)占氟石膏重量(千克)的百分比为100～260％。

所述的氟石膏为工业上硫酸与氟石制取氟化氢的副产品。

所述的激发剂为复合型激发剂。

所述的防水剂为硅烷基憎水剂。

所述的减水剂为萘系减水剂。

所述的泡沫为植物/动物发泡剂通过专门的发泡机发泡制得。

一种氟石膏发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)原材料的预处理：氟石膏过0.2mm方孔筛，以防其中的大颗粒在泡沫浆里沉积；

(2)按照配比称量各组分；

(3)发泡液的配制：按照1体积的发泡剂和60体积的水的比例配制发泡液；

(4)上料及搅拌：先在搅拌机中加入少量的水(约为设计用水量的1/20)，使机筒的筒壁润滑，然后开启搅拌机，在低速(约30～40r/min)搅拌状态下依次加入氟石膏、减水剂、激发剂和防水剂，同时按比例加水，直至加料完全后，继续搅拌，等待加泡沫；

(5)发泡：在浆料搅拌的同时发泡，先将发泡机进液管置入发泡液中，启动液压机和空压机，然后开启出泡管的阀门出泡，泡沫体积用量杯计量；

(6)浆体与泡沫混合：在胶凝浆体制备好后，不停机，在搅拌状态下采用“两次法”加入泡沫，即第一次先加入少量泡沫(约占总泡沫量的1/4)，与胶凝浆体混均，使浆料变稀易于分散，再加入剩余的泡沫，高速(约80～120r/min)搅拌2～3min；此时便得到了一种混合均匀的胶凝浆体；

(7)浇注成型：当浆面看不到漂浮的泡沫时，泡沫浆制备完成，可以出料，浇注成型自然养护3小时即可。

本发明氟石膏发泡材料具有以下优点：

(1)主要原材料是工业废弃物氟石膏，扩展了工业废弃物的使用途径，保护了环境；

(2)兼具轻质、防水、耐火、保温等功能，适合于外墙保温层和室内隔墙用，节约了能源；

(3)符合建筑节能和工业废弃物综合利用的基本国策，提供了一种新型发泡材料。

具体实施方式

实施例一

一种氟石膏发泡材料，它由以下重量百分比原料组成：

原料            重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏           100份

(2)水            25份

(3)外掺料：

激发剂           7份

防水剂           1.4份

减水剂           0.5份

(4)泡沫：体积(升)占氟石膏重量(千克)的百分比为100～260％。

一种氟石膏发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)原材料的预处理：氟石膏过0.2mm方孔筛，以防其中的硬块颗粒在泡沫浆里沉积；

(2)按照配比称量各组分；

(3)发泡液的配制：按照1体积的发泡剂和60体积的水的比例配制发泡液；

(4)上料及搅拌：先在搅拌机中加入少量的水(约为设计用水量的1/20)，使机筒的筒壁润滑，然后开启搅拌机，在低速(约30～40r/min)搅拌状态下依次加入氟石膏、减水剂、激发剂和防水剂，同时按比例加水，直至加料完全后，继续搅拌，等待加泡沫；

(5)发泡：在料浆搅拌的同时发泡，先将发泡机进液管置入发泡液中，启动液压机和空压机，然后开启出泡管的阀门出泡，泡沫体积用量杯计量；

(6)加泡沫：在胶凝浆体制备好后，不停机，在搅拌状态下采用“两次法”加入泡沫，即第一次先加入少量泡沫(约占总泡沫量的1/4)，和胶凝浆体混均，使浆料变稀易于分散，再加入剩余的泡沫，高速(约80～120r/min)搅拌2～3min；此时便得到了一种混合均匀的胶凝浆体；

(7)浇注成型：当浆面看不到漂浮的泡沫时，泡沫浆制备完成，可以出料，浇注成型自然养护3小时即可。

实施例二

一种氟石膏发泡材料，它由以下重量百分比原料组成：

其制备方法与实施例一相同。

Claims (5)

1.一种氟石膏发泡材料，它由以下重量份原料组成：

原料       重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏     100份

(2)水      20～40份

(3)外掺料：

激发剂     2～10份

防水剂     0.5～2份

减水剂     0.1～1.5份

(4)泡沫：体积，以升为单位，氟石膏重量，以千克为单位，体积占氟石膏重量的百分比为100～260％；

所述的氟石膏为工业上硫酸与氟石制取氟化氢的副产品；

所述的激发剂为复合型激发剂；

所述的防水剂为硅烷基憎水剂；

所述的减水剂为萘系减水剂；

所述的泡沫为植物/动物发泡剂通过专门的发泡机发泡制得。

2.根据权利要求1所述的一种氟石膏发泡材料，其特征在于：它由以下重量份原料组成：

原料      重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏    100份

(2)水     20～30份

(3)外掺料：

激发剂    3～9份

防水剂    0.9～1.6份

减水剂    0.2～1.4份

(4)泡沫：体积，以升为单位，氟石膏重量，以千克为单位，体积占氟石膏重量的百分比为100～260％。

3.根据权利要求1所述的一种氟石膏发泡材料，其特征在于：它由以下重量份原料组成：

原料      重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏    100份

(2)水     21～28份

(3)外掺料：

激发剂    3.5～8.5份

防水剂    1～1.4份

减水剂    0.2～1.4份

(4)泡沫：体积，以升为单位，氟石膏重量，以千克为单位，体积占氟石膏重量的百分比为100～260％。

4.根据权利要求1所述的一种氟石膏发泡材料，其特征在于：它由以下重量份原料组成：

原料      重量份

(1)胶凝材料：

氟石膏    100份

(2)水     25份

(3)外掺料：

激发剂    7份

防水剂    1.4份

减水剂    0.5份

(4)泡沫：体积，以升为单位，氟石膏重量，以千克为单位，体积占氟石膏重量的百分比为100～260％。

5.一种用于实现权利要求1所述的氟石膏发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)原材料的预处理：氟石膏过0.2mm方孔筛，以防其中的硬块颗粒在泡沫浆里沉积；

(2)按照配比称量各组分；

(3)发泡液的配制：按照1体积的发泡剂和60体积的水的比例配制发泡液；

(4)上料及搅拌：先在搅拌机中加入设计用水量的1/20的水，使机筒的筒壁润滑，然后开启搅拌机，在30～40r/min搅拌状态下依次加入氟石膏、减水剂、激发剂和防水剂，同时按比例加水，直至加料完全后，继续搅拌，等待加泡沫；

(5)发泡：在料浆搅拌的同时发泡，先将发泡机进液管置入发泡液中，启动液压机和空压机，然后开启出泡管的阀门出泡，泡沫体积用量杯计量；

(6)加泡沫：在胶凝浆体制备好后，不停机，在搅拌状态下采用“两次法”加入泡沫，即第一次先加入占总泡沫量的1/4的泡沫，和胶凝浆体混均，使浆料变稀易于分散，再加入剩余的泡沫，80～120r/min的速度搅拌2～3min；此时便得到了一种混合均匀的胶凝浆体；

(7)浇注成型：当浆面看不到漂浮的泡沫时，泡沫浆制备完成，可以出料，浇注成型自然养护3小时即可。