CN105800972A - 一种粉煤灰地质聚合物多孔材料及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种粉煤灰地质聚合物多孔材料及其制造工艺。其组分配比按重量计为：粉煤灰60‑100份，碱激发剂40‑70份,掺和料0‑40份，玻璃纤维0‑5份，物理发泡剂2‑8份，化学激发剂0‑0.8份,所述的碱激发剂为含有多种离子的碱性混合液，由工业水玻璃、氢氧化钠、水、聚乙二醇、磷酸钠组成，掺和料指磨细偏高岭土、微硅粉、煅烧后煤矸石，物理发泡剂为包括过期洗发水、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（AESS），化学发泡剂包括铝粉、双氧水等。本发明具有体积密度可调，孔径细小均匀，导热系数低，强度高，与建筑同寿命，防火性能好。

Description

一种粉煤灰地质聚合物多孔材料及其制造工艺
技术领域
本发明涉及材料工程技术领域，具体涉及一种粉煤灰地质聚合物多孔材料及其制造工艺。
背景技术
地质聚合物是以活性高无钙或低钙铝硅质材料如高岭土、矿渣、粉煤灰等为主要原料，由硅氧四面体和铝氧四面体聚合而成的具有非晶态和准晶态特征的三维网络凝胶体统称为地质聚合物。地质聚合物基多孔材料是以地质聚合物为基体，通过发泡法或造孔剂法制备的多孔材料，具有比表面积大、吸附容量大、化学稳定性好、硬度高、耐热性优良、低导热系数等诸多优良特性。我国现有居住建筑400亿㎡，每年新增建筑25亿㎡，1平方米的建筑约需1.52㎡的内外墙，也就是说每年约需4050亿㎡的墙体材料。相对目前市场上普遍使用的有机板而言，地质聚合物基多孔材料作为保温材料具有本身不燃的明显优势，它的问世将有效的减少由于易燃有机板引起的火灾给人类生产生活带来的人员伤亡和财产损失。此外，地聚合物基多孔材料的制备工艺简单，无需高温烧结，低二氧化碳排放优点，且具有强度高、耐腐蚀性好、耐水热等优良特性，如替代目前建材使用较多的发泡水泥砖和发泡混凝土，将大大降低生产成本和污染，地质聚合物基多孔材料的问世将填补目前巨大的保温材料市场空缺，具有非常好的应用前景。
我国是产煤燃煤大国,全国有2000多家火力发电厂,一年排放粉煤灰高达3亿吨之多,但综合利用率却并不很高。目前，对粉煤灰的综合利用率只有30%，大量的粉煤灰得不到有效利用，堆放处理不仅占用了大量的土地，而且还污染环境。但由于采用化学发泡法制备地质聚合物泡沫材料，存在发泡周期慢，易出现塌陷问题，孔径较大且均匀性较差，室温下易开裂的问题，难以实现工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉煤灰地质聚合物基多孔材料，以解决现有多孔材料成本高，孔径不均，发泡后易塌陷，高能耗问题。解决现有保温材料易燃、使用寿命短、成本高、抗压抗折强度低、耐高温性差、吸水率高、能耗高等问题。同时利用工业废渣粉煤灰、微硅粉、煤矸石为原料，以减少他们所带来的一系列环境问题。
本发明的技术方案是：一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：粉煤灰60～100份，掺和料0～40份；
碱激发剂：水玻璃40～70份，氢氧化钠5～10份，磷酸钠0-1.5份，聚乙二醇0-1.5份；
物理发泡剂：SDS、AES或AESS、过期洗发水；所述物理发泡剂是其中的一种或两种或是他们的共混物，其总量是2-6份；
化学发泡剂：Al 0～0.25份，双氧水0～0.8份；
玻璃纤维0～5份，水5～15份；硬脂酸1～5份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰100份，水灰比为0.32～0.50, Si/Al摩尔比范围在：3.9～4.2，物理发泡剂SDS或AES 3～5份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰100份，水灰比为0.32～0.50, Si/Al摩尔比范围在：3.9～4.2，物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.40～0.56,Si/Al摩尔比范围在：4.2，物理发泡剂SDS或AES 3～5份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.40～0.56,Si/Al摩尔比范围在：4.2，物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.50～0.66,Si/Al摩尔比范围在：4.2，物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份。0.05～0.25份Al粉。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，磷酸钠0.1～1.5份，聚乙二醇0.1～1.5份，玻璃纤维3～5份，粉煤灰60～80份，掺和料0～40份，水灰比为0.50～0.66,Si/Al摩尔比范围在：4.2,物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份，Al粉0.05～0.25份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，磷酸钠0.1～1.5份，聚乙二醇0.1～1.5份，玻璃纤维3～5份，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.50～0.66,Si/Al摩尔比范围在：4.2,硬脂酸1～5份，物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物2～4份，双氧水0.05～0.8份。
所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，所述掺和料是磨细偏高岭土、微硅粉、煅烧后煤矸石，所述碱激发剂为含有多种离子的碱性混合液，由工业水玻璃、氢氧化钠、水、聚乙二醇组成，所述物理发泡剂指过期洗发水、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（AESS），所述化学发泡剂指铝粉、双氧水。
一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺，其特征在于，其制造工艺包括以下步骤：
(1)粉煤灰在球磨机中（270～410）HZ的频率下球磨一小时；
(2)制备碱液：水、氢氧化钠、调节水玻璃模数，加入聚乙二醇、磷酸钠、玻璃纤维后制得碱加发剂；
(3)发泡：将碱激发剂与固体粉料混合均匀，水加热60～80度，以固液重量比4：6的比例溶解物理发泡剂，物理激发剂的用量为2～8份, 高于800r/min的转速搅拌料浆至形成泡沫浆体，时间约5分钟以上，加入化学发泡剂0.05～0.5份再搅拌0.5～3分钟；
(4)浇注：将上述搅拌好的料浆根据不同发泡量在一定高度处注模，注模前将模具在30℃左右预热2分钟，注模后用轻微振动；
(5)固化：将料浆温度为40～70度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时脱模；
（6）养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天；
(7)制样：将制得的样块在切割机上切割成小块。
一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的应用，其特征在于，所述粉煤灰地质聚合物多孔材料可制成保温板材，在保温隔热领域得到应用外，在废气吸附材料、污水过滤材料、能量吸收材料、绝缘封装材料及军事和航天等领域得到应用。
一种用于粉煤灰地质聚合物多孔材料的搅拌头，其特征在于，所述搅拌头是由在有圆倒角的四边形矩形外框内水平旋转45o角安装有与外框内边相固定的四边形内框，并在四边形内框对角安装有旋转轴，并在旋转轴上设有轴孔, 在旋转轴上搅拌头矩形外框呈“+”字形相互垂直45o角安装。
本发明的有益效果是：本发明提出的以粉煤灰为主要原材料，配制粉煤灰基地质聚合物具有一定的前瞻性和实用性。
提高粉煤灰、矿粉的火山灰活性，在碱性激发剂的激发下，通过物理及化学复合发泡发，养护制成一种具有不同体积密度的粉煤灰地质聚合物多孔保温材料。粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，碱激发剂40～70份,物料发泡剂：2～6份，化学发泡剂0～0.5份，玻璃纤维：0～5份，所述掺和料指磨细偏高岭土、微硅粉、煅烧后煤矸石；水灰比为0.40～0.66，灰指粉煤灰与掺和料之和，水指加入水及水玻璃中的含水量之和；碱激发剂为含有多种离子的碱性混合液，由工业水玻璃、氢氧化钠、水、聚乙二醇组成；物理发泡剂指过期洗发水、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（AESS）等，化学发泡剂指铝粉、双氧水。
本发明的产品的特点是：以粉煤灰为原料，以物理搅拌法为主制备地质聚合物基多孔材料，孔径可调，最大为1.5mm，最小为微米级，发泡条件易掌控，发泡稳定性高，无塌陷问题，发泡后无明显馒头包，产品表面光滑，无需二次处理，节约材料，有效避免了化学发泡的式样表面处理带来的二次粉尘污染。强度高，抗冻融性强、导热系数低、与建筑同寿命、防火达A级，与面板可自然发泡结合，结合性好便于施工、装饰、防水等优势，作为一种新型建筑保温材料，粉煤灰地质聚合物基多孔材料的生产工艺简单，易于操作，生产中无需高温烧结，无有害气体的排放，解决了生产多孔材料原材料昂贵、生产高能耗问题，为无机建筑保温材料的生产提供了技术支持，又合理利用了工业废渣，是一种非常环保及节能的新产品。
本发明的粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺采用物理发泡法，添加过期洗发水、工业级脂肪类活性剂，一定速率下搅拌进行发泡。通过化学发泡剂对其改性，发泡稳定性好，孔径细小，无塌陷问题，同时本发明通过控制搅拌速度、活性剂加入量，获得不同孔径及体密度的地质聚合物多孔材料，实现了不同强度等级粉煤灰地质聚合物多孔材料的制备，对其工业化生产提供一定的技术支持，又合理利用了工业废渣，是一种非常环保及节能的新产品。
本发明工艺简单，成本低， 除了在保温隔热领域得到应用外，还可在废气吸附材料、污水过滤材料、能量吸收材料、绝缘封装材料及军事和航天等领域得到应用。
附图说明
图1是一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺流程图。
图2是用于粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺搅拌头主视图；
图3是用于粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺搅拌头左视图；
图4是用于粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺搅拌头俯视图。
图5是制得粉煤灰地质聚合物多孔材料的SEM图。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
本发明的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺步骤如附图1所示：
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠、水、水玻璃、玻璃纤维，再加入磷酸钠、聚乙二醇，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，再加入粉煤灰、掺和料，水灰比为0.40～0.66，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：3.9～4.2。
3、发泡：将碱激发剂与固体粉料混合均匀，水加热60～80度，以固液重量一定比例下溶解物理发泡剂，物理激发剂的用量为2～6份, 高于800r/min的转速搅拌料浆至形成泡沫浆体时间约5分钟以上，加入化学发泡剂0.05～0.8份再搅拌0.5～3分钟；
4、浇注：将上述搅拌好的料浆根据不同发泡量在一定高度处注模，注模前将模具在30℃左右预热2分钟，注模后用轻微振动；
5、固化：将料浆温度为40～70度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时脱模。
6、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
7、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
8、产品检验：经过体积密度及表面观察，剔除由于操作有误产生的残次品。
实施例1
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠5～10份、水5～10份、工业级水玻璃（模数2.8-3.2，固含量25-35%）40～60份、模数调节1.1～1.4，使其搅拌均匀成为透明液体。用于所述一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的搅拌头，所述搅拌头是由在四边形矩形外框1内水平旋转45o角安装有与外框内边相固定的四边形内框2，并在四边形内框对角安装有旋转轴3，并在旋转轴上设有轴孔4，在旋转轴上搅拌头矩形外框1呈“+”字形相互垂直45o角安装。
2、制浆：在搅拌器内加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰100份，水灰比为0.42份，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：3.9～4.2。
3、发泡：水5～10份加热60～80度，物理发泡剂SDS或AES 3～5份，在大于800r/min r/min的转速下搅拌10～30分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及表面观察，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为6～10Mpa左右，体积密度在0.6g/cm3 ～0.8g/cm3，气孔率为60％左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例2
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠8份、水6份、工业级水玻璃（模数3.0，固含量34%）48份、模数调节1.2，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：在搅拌器内加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰100份，水灰比为0.42，搅拌15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：3.96。
3、发泡：水6份加热60～80度，溶解SDS4份，在800 r/min的转速下搅拌形成泡沫料浆，搅拌时间约5分钟以上，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～70度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及表面观察，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为7.08Mpa左右，体积密度在0.71g/cm3，气孔率为60％，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例3
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠5～10份、水10～20份、工业级水玻璃（模数2.8-3.2，固含量25-35%）50～70份、模数调节1.1～1.4，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰60～80份，掺和料20～40份，水灰比为0.40～0.6，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.0～4.2。
3、发泡：水5～15份加热60～80度，溶解SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份，在大于1000r/min的转速下搅拌10～30分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为2.0～3.8Mpa左右，体积密度在0.45g/cm3～0.55g/cm3，气孔率为65％左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例4
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠9份、工业级水玻璃（模数3.2，固含量32%）62份、模数调节1.4，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰70份，掺和料30份，水灰比为0.45，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.0。
3、发泡：水6份加热60～80度，溶解物理发泡剂AES+SDS共3份，在1200r/min的转速下搅拌10～30分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为3.3Mpa左右，体积密度在0.49g/cm3左右，气孔率为64％，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准，导热系数在0.1 W/m•K。
实施例5
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠5～10份、水10～20份、工业级水玻璃（模数2.8-3.2，固含量25-35%）40～70份、模数调节1.1～1.4，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰60～80份，掺和料20～40份，水灰比为0.45～0.60，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.0～4.2。
3、发泡：水5～15份加热60～80度，溶解SDS+AES+过期洗发水等共2～5份发泡剂，在大于1200r/min的转速下搅拌10～30分钟，加入0.05～0.25份Al粉，搅拌0.5～10分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为1.2～2.2Mpa左右，气孔率为70％左右，体积密度在0.35g/cm3～0.45g/cm3左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例6
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠6份、工业级水玻璃（模数3.0，固含量33%）60份、水2份、模数调节1.1～1.4，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰80份，掺和料20份，水灰比为0.55，搅拌10分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.0。
3、发泡：水6份加热60～80度，溶解SDS+AES+过期洗发水等共4份发泡剂，在大于1200r/min的转速下搅拌10～30分钟，加入0.05份Al粉，搅拌0.5分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为1.4Mpa左右，气孔率为75%，体积密度在0.4g/cm3左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例7
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠5～10份、水10～20份、工业级水玻璃（模数2.8-3.2，固含量25-35%）40～70份、磷酸钠0.1～1份，聚乙二醇0.1～1份，模数调节1.1～1.4，玻璃纤维3～5份，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰60～80份，掺和料20～40份，水灰比为0.50～0.66，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.2。
3、发泡：水5～15份加热60～80度，溶解物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份，在大于1200r/min的转速下搅拌10～30分钟，加入0.05～0.25份Al粉，搅拌1～10分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为0.5～1.2Mpa，气孔率为80％左右，体积密度在0.25g/cm3 ～0.35g/cm3左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例8
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠9份、工业级水玻璃（模数3.0，固含量33%）55份、聚乙二醇0.5份、模数调节1.2，玻璃纤维4份，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰65份，掺和料35份，水灰比为0.52，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.1。
3、发泡：水7份加热60～80度，溶解SDS+硬脂酸+过期洗发水4.5份，在大于1200r/min的转速下搅拌5分钟以上，加入0.5份双氧水粉，搅拌1分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为0.7Mpa，气孔率为84％，体积密度在0.30g/cm3左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。
实施例9
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠9份、工业级水玻璃（模数2.8，固含量34%）65份、磷酸钠0.5份，聚乙二醇0.5份，模数调节1.2，玻璃纤维3份，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰70份，掺和料30份，水灰比为0.52，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.2。
3、发泡：水8份加热60～80度，溶解AES+SDS+过期洗发水4.5份，在大于1200r/min的转速下搅拌5分钟以上，加入0.1份Al粉，搅拌1分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为0.68Mpa，气孔率为88％，体积密度在0.28g/cm3左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准，导热系数0.07W/m•K。此保温板可用于墙体保温，与发泡水泥相比，发泡水泥体积密度在0.30g/cm3时抗压强度为0.6Mpa，粉煤灰地质聚合物多孔材料的强度较高，而造价约为发泡水泥的一半。
实施例10
1、碱激发剂：搅拌器加入氢氧化钠9份、工业级水玻璃（模数2.8，固含量34%）65份、磷酸钠1份，聚乙二醇0.6份，模数调节1.2，玻璃纤维2份，使其搅拌均匀成为透明液体。
2、制浆：搅拌器加入复合激发剂，按固体原料的重量百分比计，再加入粉煤灰70份，掺和料30份，水灰比为0.52，搅拌5～15分钟，使其搅拌均匀，此时的Si/Al摩尔比范围在：4.2。
3、发泡：水8份加热60～80度，溶解AESS+SDS+过期洗发水4.5份，在大于1200r/min的转速下搅拌5分钟以上，加入0.1份Al粉，搅拌1分钟，把形成的料浆注入塑料模具中并包覆塑料薄膜，在温度为40～80度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时。
4、养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天。
5、切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
6、产品检验：经过体积密度及强度测试，剔除由于操作有误产生的残次品。
其基本指标如下：抗压强度为0.75Mpa，气孔率为86％，体积密度在0.3g/cm3左右，可耐800℃左右高温，燃烧性能达到了A级标准。此保温板可用于墙体保温，与发泡水泥相比，发泡水泥体积密度在0.32g/cm3时抗压强度为0.66Mpa，粉煤灰地质聚合物多孔材料的强度较高，而造价约为发泡水泥的一半。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：粉煤灰60～100份，掺和料0～40份；
碱激发剂：水玻璃40～70份，氢氧化钠5～10份，磷酸钠0-1.5份，聚乙二醇0-1.5份；
物理发泡剂：SDS、AES或AESS、过期洗发水；所述物理发泡剂是其中的一种或两种或是他们的共混物，其总量是2-6份；
化学发泡剂：Al 0～0.25份，双氧水0～0.8份；
玻璃纤维0～5份，水5～15份；硬脂酸1～5份。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰100份，水灰比为0.32～0.50, Si/Al摩尔比范围在：3.9～4.2，物理发泡剂SDS、AES、 SDS+AES、过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份。
3.根据权利要求1所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.40～0.56,Si/Al摩尔比范围在：4.2，物理发泡剂SDS、AES、SDS+AES、过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份。
4.根据权利要求1所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.50～0.66,Si/Al摩尔比范围在：4.2，物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份，0.05～0.25份Al粉。
5.根据权利要求1所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，磷酸钠0.1～1.5份，聚乙二醇0.1～1.5份，玻璃纤维3～5份，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.50～0.66,Si/Al摩尔比范围在：4.2,物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物3～5份，Al粉0.05～0.25份。
6.根据权利要求1所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，，其组分和配比按重量计为：氢氧化钠5～10份、水5～10份、水玻璃40～70份、模数调节1.1～1.4，磷酸钠0.1～1.5份，聚乙二醇0.1～1.5份，玻璃纤维3～5份，粉煤灰60～100份，掺和料0～40份，水灰比为0.50～0.66,Si/Al摩尔比范围在：4.2,硬脂酸1～5份，物理发泡剂SDS+AES或过期洗发水+SDS+AES混合物2～4份，双氧水0.05～0.8份。
7.根据权利要求1或3～6所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，所述掺和料包括磨细偏高岭土、微硅粉、煅烧后煤矸石，根据权利要求1～6所述的一种粉煤灰地质聚合物多孔材料，其特征在于，所述水灰比中灰指粉煤灰与掺和料之和，水指加入水及水玻璃中的含水量之和。
8.一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的制造工艺，其特征在于，其制造工艺包括以下步骤：
(1)粉煤灰在球磨机中（270～410）HZ的频率下球磨一小时；
(2)制备碱液：水、氢氧化钠、调节水玻璃模数，加入聚乙二醇、磷酸钠、玻璃纤维后制得碱激发剂；
(3)发泡：将碱激发剂与固体粉料混合均匀，水加热60～80度，以固液重量比4：6的比例溶解物理发泡剂，物理激发剂的用量为2～6份, 高于800r/min的转速搅拌料浆至形成泡沫浆体,时间约5分钟以上，加入化学发泡剂0.05～0.5份再搅拌0.5～3分钟；
(4)浇注：将上述搅拌好的料浆根据不同发泡量在一定高度处注模，注模前将模具在30℃左右预热2分钟，注模后用轻微振动；
(5)固化：将料浆温度为40～70度下，湿度为60～95RH%下固化12～48小时脱模；
（6）养护：脱模后在20～40度下包覆养护3天，脱去塑料薄膜，室温下再放置4天；
(7) 切割：将干燥好的式样修整后按使用要求切割成一定的尺寸的试块后除去表面粉尘。
9.一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的应用，其特征在于，所述粉煤灰地质聚合物多孔材料可制成保温板材，在保温隔热领域得到应用外，在废气吸附材料、污水过滤材料、能量吸收材料、绝缘封装材料及军事和航天等领域得到应用。
10.一种用于权利要求1～8所述的任意一种粉煤灰地质聚合物多孔材料的搅拌头，其特征在于，所述搅拌头是由在具有圆倒角的四边形矩形外框（1）内水平旋转45o角安装有与外框内边相固定的四边形内框（2），并在四边形内框对角安装有旋转轴（3），并在旋转轴上设有轴孔（4），在旋转轴上搅拌头矩形外框（1）呈“+”字形相互垂直45o角安装。
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