CN102690083B

CN102690083B - 一种硅酸镁无机保温材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102690083B
Application number: CN201210193041.8A
Authority: CN
Inventors: 胡才邦; 章博
Original assignee: WUHAN WENDING TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUHAN WENDING TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: CN102690083A

Abstract

本发明公开了一种硅酸镁无机保温材料及其制备方法，涉及保温材料领域，制备方法的过程如下：将20～40份膨润土、15～40份凹凸棒、10～40份海泡石、30～50份水镁石、1～3份陶瓷纤维、4～8份氟硅酸钠、500～800份水、1～6份氧化钛、2～5份双氢磷酸铝、1～3份聚乙烯醇、1～8份羧甲基纤维素、10～15份珍珠岩和8～15份琥珀酸磺酸钠搅拌合成，形成浆料；将浆料进行冷却和消泡，形成浆料成品；将浆料成品定型和烘烤，形成硅酸镁无机保温材料板材。本发明的厚度为3cm，导热率为0.09W/（m·K），导热率较高，保温效果较好，不仅强度较高，而且不燃性较好，既能够保证使用者的保安全，又能长期使用。

Description

一种硅酸镁无机保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及保温材料领域，具体涉及一种硅酸镁无机保温材料及其制备方法。

背景技术

保温材料是一种导热率较低的材料，保温材料较好的保温效果使其广泛应用于日常生活中。

传统的保温材料一般为三种：岩棉保温材料（主要成分为岩棉）、陶瓷纤维保温材料（主要成分为陶瓷纤维）和有机保温材料，但是，上述三种保温材料分别存在以下不足：

（1）由于岩棉自身容易吸水的特性使得制成后的岩棉保温材料容易吸水，而水的导热率较高，保温效果较差，因此岩棉保温材料吸水后会使其保温效果变差；而且岩棉保温材料吸水后的重量会增加（吸入水分自身的重量），随着使用时间的增加，岩棉保温材料会因吸入过多的水导致其越来越重，并且因自重的原因脱落，一旦岩棉保温材料脱落，则不能起到保温效果。

（2）陶瓷纤维保温材料在制备时中容易将陶瓷纤维断裂成细沙状的粉尘（灰尘），使用时，人们的皮肤可能会与粉尘接触而受到感染；人们的呼吸系统可能会吸入粉尘造成尘肺（尘肺是长期吸入粉尘所致的以肺组织纤维性病变为主的疾病）。陶瓷纤维保温材料的保温效果来源于其在制作过程中溶入了比较多的空气（空气的导热率较低，保温效果较好），但是较多的空气使得陶瓷纤维保温材料比较蓬松，其强度较低。对于需要踩踏保温材料的施工场所而言（例如管道施工时施工人员会踩踏管道外部的保温材料），陶瓷纤维保温材料被踩踏后其内部的空气会因踩踏时产生的压力排挤出来，而内部缺少空气的陶瓷纤维保温材料的保温效果会大幅度降低。因此，陶瓷纤维保温材料不仅在使用时会给人们的身体带来危害，安全存在一定隐患，而且其保温效果得不到保障，难以长期使用。

（3）有机保温材料由于有机材料自身的原因使其不燃性较差，容易燃烧，在使用时不仅安全得不到保障，而且有机材料燃烧后会释放有毒气体，从而给人们的身体带来危害。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种硅酸镁无机保温材料及其制备方法，它的导热率较高，保温效果较好，不仅强度较高，制造时难以出现粉尘，而且不燃性较好，制作材料无毒，既能够保证使用者的保安全，又能长期使用。

本发明提供的硅酸镁无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：A、按照质量份数将20～40份膨润土、15～40份凹凸棒、10～40份海泡石、30～50份水镁石、1～3份陶瓷纤维、4～8份氟硅酸钠、500～800份水、1～6份氧化钛、2～5份双氢磷酸铝、1～3份聚乙烯醇、1～8份羧甲基纤维素、10～15份珍珠岩和8～15份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为120～160转/分钟，合成温度为85℃～110℃，合成时间为50～90分钟；B、将所述浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；C、将所述浆料成品进行定型和烘烤，形成硅酸镁无机保温材料板材，烘烤温度为100℃，烘烤时间为24小时。

在上述技术方案的基础上，步骤A中将24～29份膨润土、19～24份凹凸棒、15～22份海泡石、34～38份水镁石、1～3份陶瓷纤维、5～7份氟硅酸钠、550～650份水、2～3份氧化钛、3～4份双氢磷酸铝、1～3份聚乙烯醇、3～4份羧甲基纤维素、11～12份珍珠岩和9～11份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为125～135转/分钟，合成温度为90℃～100℃，合成时间为55～68分钟。

在上述技术方案的基础上，步骤A中将26份膨润土、23份凹凸棒、18份海泡石、35份水镁石、2份陶瓷纤维、6份氟硅酸钠、600份水、2份氧化钛、4份双氢磷酸铝、2份聚乙烯醇、3份羧甲基纤维素、11份珍珠岩和10份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为130转/分钟，合成温度为95℃，合成时间为60分钟。

在上述技术方案的基础上，步骤A中将32～38份膨润土、27～35份凹凸棒、25～35份海泡石、41～45份水镁石、1～3份陶瓷纤维、5～7份氟硅酸钠、670～750份水、4～5份氧化钛、3～4份双氢磷酸铝、1～3份聚乙烯醇、5～6份羧甲基纤维素、13～14份珍珠岩和13～14份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为138～150转/分钟，合成温度为103℃～109℃，合成时间为72～85分钟。

在上述技术方案的基础上，步骤A中将35份膨润土、30份凹凸棒、30份海泡石、43份水镁石、2份陶瓷纤维、6份氟硅酸钠、700份水、4份氧化钛、3份双氢磷酸铝、2份聚乙烯醇、5份羧甲基纤维素、13份珍珠岩和13份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为145转/分钟，合成温度为105℃，合成时间为75分钟。

在上述技术方案的基础上，步骤C中所述定型的过程如下：将所述浆料成品通过模具定型。

在上述技术方案的基础上，所述模具的厚度为3cm。

本发明提供的硅酸镁无机保温材料，采用权利要求1至6中任一项所述的方法制备而成。

在上述技术方案的基础上，所述硅酸镁无机保温材料的厚度为3cm。

在上述技术方案的基础上，所述硅酸镁无机保温材料的导热率为0.09瓦特/（米·开尔文）。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明制备的硅酸镁无机保温材料不仅导热率较高，保温效果较好，而且不易吸水，硅酸镁无机保温材料难以因自重而掉落，保温效果得到了保证。经验证得出，在防雨措施良好的情况下，本发明的保温效果在十年内难以改变，即使用期高达十年。

（2）本发明制备的硅酸镁无机保温材料常温状态为膏状，干燥后为高强度固体，不仅在使用时难以出现粉尘，保证了使用者的安全，而且强度较高，其厚度为3cm，能够承受使用者的体重，并且难以碎裂，不仅保温效果得到了保证，而且可以长期使用。

（3）本发明制备的硅酸镁无机保温材料的所有制备原料均为无毒原料，不仅不燃性较好，而且化学性能比较稳定，难以散发异味气体和有毒气体，使用时比较安全。

（4）本发明制备的硅酸镁无机保温材料是一种厚度为3cm、导热率为0.09W/（m·K）（即瓦特/（米·开尔文））的板材，其不燃性较好，达到GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》燃烧性能A1标准。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供的硅酸镁无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：将20kg～40kg膨润土、15kg～40kg凹凸棒、10kg～40kg海泡石、30kg～50kg水镁石、1kg～3kg陶瓷纤维、4kg～8kg氟硅酸钠、500kg～800kg水、1kg～6kg氧化钛、2kg～5kg双氢磷酸铝、1kg～3kg聚乙烯醇、1kg～8kg羧甲基纤维素、10kg～15kg珍珠岩和8kg～15kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为120～160转/分钟，合成温度为85℃～110℃，合成时间为50～90分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

下面通过8个实施例进行具体说明：

实施例1：将20kg膨润土、15kg凹凸棒、10kg海泡石、30kg水镁石、1kg陶瓷纤维、4kg氟硅酸钠、500kg水、1kg氧化钛、2kg双氢磷酸铝、1kg聚乙烯醇、1kg羧甲基纤维素、10kg珍珠岩和8kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为120转/分钟，合成温度为85℃，合成时间为50分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例2：将40kg膨润土、40kg凹凸棒、40kg海泡石、50kg水镁石、3kg陶瓷纤维、8kg氟硅酸钠、800kg水、6kg氧化钛、5kg双氢磷酸铝、3kg聚乙烯醇、8kg羧甲基纤维素、15kg珍珠岩和15kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为160转/分钟，合成温度为110℃，合成时间为90分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例3将24kg膨润土、19kg凹凸棒、15kg海泡石、34kg水镁石、1kg陶瓷纤维、5kg氟硅酸钠、550kg水、2kg氧化钛、3kg双氢磷酸铝、1kg聚乙烯醇、3kg羧甲基纤维素、11kg珍珠岩和9kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为125转/分钟，合成温度为90℃，合成时间为55分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例4：将29kg膨润土、24kg凹凸棒、22kg海泡石、38kg水镁石、3kg陶瓷纤维、7kg氟硅酸钠、650kg水、3kg氧化钛、4kg双氢磷酸铝、3kg聚乙烯醇、4kg羧甲基纤维素、12kg珍珠岩和11kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为135转/分钟，合成温度为100℃，合成时间为68分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例5：将26kg膨润土、23kg凹凸棒、18kg海泡石、35kg水镁石、2kg陶瓷纤维、6kg氟硅酸钠、600kg水、2kg氧化钛、4kg双氢磷酸铝、2kg聚乙烯醇、3kg羧甲基纤维素、11kg珍珠岩和10kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为130转/分钟，合成温度为95℃，合成时间为60分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例6：将32kg膨润土、27kg凹凸棒、25kg海泡石、41kg水镁石、1kg陶瓷纤维、5kg氟硅酸钠、670kg水、4kg氧化钛、3kg双氢磷酸铝、1kg聚乙烯醇、5kg羧甲基纤维素、13kg珍珠岩和13kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为138转/分钟，合成温度为103℃，合成时间为72分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例7：将38kg膨润土、35kg凹凸棒、35kg海泡石、45kg水镁石、3kg陶瓷纤维、7kg氟硅酸钠、750kg水、5kg氧化钛、4kg双氢磷酸铝、3kg聚乙烯醇、6kg羧甲基纤维素、14kg珍珠岩和14kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为150转/分钟，合成温度为109℃，合成时间为85分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

实施例8：将35kg膨润土、30kg凹凸棒、30kg海泡石、43kg水镁石、2kg陶瓷纤维、6kg氟硅酸钠、700kg水、4kg氧化钛、3kg双氢磷酸铝、2kg聚乙烯醇、5kg羧甲基纤维素、13kg珍珠岩和13kg琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为145转/分钟，合成温度为105℃，合成时间为75分钟；将搅拌合成后形成的浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；将浆料成品放入3cm后的模具内定型；将定型后的浆料放入100℃的烤箱中烘烤24小时，形成硅酸镁无机保温材料板材。

本发明实施例提供的硅酸镁无机保温材料，采用上述方法制备而成，制备出的硅酸镁无机保温材料的厚度为3cm，能够承受使用者的体重而不碎裂。通过导热测量仪测得本发明制备出的硅酸镁无机保温材料导热率为0.09W/（m·K）（即瓦特/（米·开尔文）），大幅度低于国家制定的导热率为0.2 W/（m·K）的标准线，保温效果较好。

本发明实施例提供的硅酸镁无机保温材料常温状态为膏状，干燥后为高强度固体，不仅在使用时难以出现粉尘污染，而且制备硅酸镁无机保温材料的所有制备原料的不燃性均达到GB 8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》燃烧性能A1标准，不仅不燃性较低，而且无毒，化学性能稳定，难以散发异味气体和有毒气体。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种硅酸镁无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：

A、按照质量份数将24～29份膨润土、19～24份凹凸棒、15～22份海泡石、34～38份水镁石、1～3份陶瓷纤维、5～7份氟硅酸钠、550～650份水、2～3份氧化钛、3～4份双氢磷酸铝、1～3份聚乙烯醇、3～4份羧甲基纤维素、11～12份珍珠岩和9～11份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为125～135转/分钟，合成温度为90℃～100℃，合成时间为55～68分钟；

B、将所述浆料同时进行冷却和消泡4小时，形成浆料成品；

C、将所述浆料成品进行定型和烘烤，形成硅酸镁无机保温材料板材，烘烤温度为100℃，烘烤时间为24小时。

2.如权利要求1所述的硅酸镁无机保温材料的制备方法，其特征在于：步骤A中将26份膨润土、23份凹凸棒、18份海泡石、35份水镁石、2份陶瓷纤维、6份氟硅酸钠、600份水、2份氧化钛、4份双氢磷酸铝、2份聚乙烯醇、3份羧甲基纤维素、11份珍珠岩和10份琥珀酸磺酸钠放入反应釜中搅拌合成，形成浆料，搅拌速度为130转/分钟，合成温度为95℃，合成时间为60分钟。

3.如权利要求1或2所述的硅酸镁无机保温材料的制备方法，其特征在于：步骤C中所述定型的过程如下：将所述浆料成品通过模具定型。

4.如权利要求3所述的硅酸镁无机保温材料的制备方法，其特征在于：所述模具的厚度为3cm。

5.一种硅酸镁无机保温材料，其特征在于：采用权利要求1至3中任一项所述的方法制备而成。

6.如权利要求5所述的硅酸镁无机保温材料，其特征在于：所述硅酸镁无机保温材料的厚度为3cm。

7.如权利要求6所述的硅酸镁无机保温材料，其特征在于：所述硅酸镁无机保温材料的导热率为0.09瓦特/（米·开尔文）。