CN106187021A - 无机保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种无机保温材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：改性膨胀珍珠岩30～50份，轻质陶粒10～15份，硅酸钠5～10份，硅酸钾5～10份，氢氧化镁8～16份，氢氧化钙4～8份，聚丙烯纤维3～6份，羧甲基纤维素钠5～10份与陶瓷胶2～4份。制备方法：1)将羧甲基纤维素钠配制成羧甲基纤维素钠溶液，然后加入硅酸钠、硅酸钾、氢氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶材料；2)将改性膨胀珍珠岩、轻质陶粒、轻质陶粒、聚丙烯纤维与陶瓷胶搅拌混合，然后球磨，将得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，烘干即可。该保温材料具有热传导系数低、吸水率低与抗压强度高等优点。

Description

无机保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种无机保温材料及其制备方法。
背景技术
国内外有很多类型的保温材料。按材质分类，可将保温材料分为三类：金属保温材料、有机保温材料、无机保温材料。金属保温材料但是这种材料的货源很少，价格很昂贵，作为建筑的保温材料而言会大大地提高成本，不能广泛的应用。有机保温材料很容易燃烧，在高温时容易产生有毒的气体，耐老化、耐火性差，这些缺点都限制了有机保温材料的广泛的使用。
无机保温材料组成不老化，具有不会热膨胀、冷收缩、抗开裂、抗脱落等良好的自身特性。与一般保温材料相比较，有着自己独特性能优越性，是建筑材料中不可替代的性能特点，且成本较低，可节省大量材料、人工成本。但目前市售的无机保温材料普遍存在热传导系数大的问题，导致大量的能源耗费。
我国的膨胀珍珠岩每年大概有600万吨左右的产量。但是传统的膨胀珍珠岩是一种蜂窝结构的物质，其表面和内部有许多的孔洞、裂缝，这样的多孔结构就导致了膨胀珍珠岩的易碎性，密度的稳定性也很差，制品在加工过程中的压缩比很大的缺陷，这种缺陷会使得膨胀珍珠岩制品的轻质和保温效果都会下降，根据保温材料的要求，材料是需要具有一定的强度的。珍珠岩的另一致命缺点是吸水性很强的物质，这是由于膨胀珍珠岩的多孔结构，而且是一种开孔的结果，并具有吸附性，使空气和水能够自由进出，当它在水中浸泡25个小时后，其吸水率回到自身重量的5倍左右，这一缺点将会大大地影响膨胀珍珠岩制品的保温性能和长久适用性，也会增加膨胀珍珠岩制品的烘干成本。
发明内容
为解决现有无机保温材料存在的热传导系数大以及吸收率高的问题，本发明提出一种无机保温材料，该保温材料具有热传导系数低、吸水率低与抗压强度高等优点。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种无机保温材料，包括以下重量份的原料：
改性膨胀珍珠岩30～50份，轻质陶粒10～15份，硅酸钠5～10份，硅酸钾5～10份，氢氧化镁8～16份，氢氧化钙4～8份，聚丙烯纤维3～6份，羧甲基纤维素钠5～10份与陶瓷胶2～4份；其中，所述改性膨胀珍珠岩通过以下方法制备得到：
将膨胀珍珠岩与粉煤灰进行混合均匀后，然放入乳化石蜡溶液中，并加热至40～60℃浸泡1～2h，然后在25～32℃烘干即可。
进一步，所述膨胀珍珠岩与所述粉煤灰的质量比为8～15:1。
进一步，所述硅酸钠与硅酸钾的质量比为1:1。
进一步，包括以下重量份的原料：
改性膨胀珍珠岩40份，轻质陶粒12份，硅酸钠7份，硅酸钾7份，氢氧化镁12份，氢氧化钙6份，聚丙烯纤维5份，羧甲基纤维素钠7份与陶瓷胶3份。
本发明的另一个目的是提供一种无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将羧甲基纤维素钠配制成羧甲基纤维素钠溶液，然后加入硅酸钠、硅酸钾、氢氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶材料；
2)将改性膨胀珍珠岩、轻质陶粒、轻质陶粒、聚丙烯纤维与陶瓷胶搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，将得到的浆料静置抽去上层水分后与步骤1)凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在85～95℃条件下烘干得到无机保温材料。
进一步，球磨时，物料、水和球的重量比为1∶2～3∶4～5。
本发明的有益效果：
1、本发明无机保温材料通过对膨胀珍珠岩进行改性，降低其吸水率，提高保温材料的耐水性，改性后的膨胀珍珠岩的体积吸水率为15～25％。
2、本发明无机保温材料优点为无毒无味，不易腐蚀，结实耐用，抗风压性好，抗震性好，防火保温，抗压强度≥1.5MPa，导热系数≤0.03W/m·K，燃烧等级为A级，最高使用温度为1500℃。
具体实施方式
实施例1
改性膨胀珍珠岩通过以下方法制备得到：
将膨胀珍珠岩与粉煤灰(膨胀珍珠岩与粉煤灰的质量比为8:1)进行混合均匀后，然放入乳化石蜡溶液中，并加热至40℃浸泡2h，然后在25℃烘干即可。
实施例2
改性膨胀珍珠岩通过以下方法制备得到：
将膨胀珍珠岩与粉煤灰(膨胀珍珠岩与粉煤灰的质量比为15:1)进行混合均匀后，然放入乳化石蜡溶液中，并加热至60℃浸泡1h，然后在32℃烘干即可。
实施例3
一种无机保温材料，包括以下重量份的原料：
实施例1制备得到的改性膨胀珍珠岩40份，轻质陶粒12份，硅酸钠7份，硅酸钾7份，氢氧化镁12份，氢氧化钙6份，聚丙烯纤维5份，羧甲基纤维素钠7份与陶瓷胶3份。
制备方法，包括以下步骤：
1)将羧甲基纤维素钠配制成1.5wt％羧甲基纤维素钠溶液，然后加入硅酸钠、硅酸钾、氢氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶材料；
2)将改性膨胀珍珠岩、轻质陶粒、轻质陶粒、聚丙烯纤维与陶瓷胶搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，将得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在85℃条件下烘干得到无机保温材料，其中球磨时，物料、水和球的重量比为1∶2∶4。
实施例4
一种无机保温材料，包括以下重量份的原料：
实施例2制备得到的改性膨胀珍珠岩30份，轻质陶粒10份，硅酸钠5份，硅酸钾5份，氢氧化镁16份，氢氧化钙4份，聚丙烯纤维3份，羧甲基纤维素钠10份与陶瓷胶2份。
制备方法，包括以下步骤：
1)将羧甲基纤维素钠配制成2.0wt％羧甲基纤维素钠溶液，然后加入硅酸钠、硅酸钾、氢氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶材料；
2)将改性膨胀珍珠岩、轻质陶粒、轻质陶粒、聚丙烯纤维与陶瓷胶搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，将得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在90℃条件下烘干得到无机保温材料，其中球磨时，物料、水和球的重量比为1∶2∶5。
实施例5
一种无机保温材料，包括以下重量份的原料：
实施例2制备得到的改性膨胀珍珠岩50份，轻质陶粒15份，硅酸钠10份，硅酸钾10份，氢氧化镁8份，氢氧化钙8份，聚丙烯纤维6份，羧甲基纤维素钠5份与陶瓷胶4份。
制备方法，包括以下步骤：
1)将羧甲基纤维素钠配制成2.2wt％羧甲基纤维素钠溶液，然后加入硅酸钠、硅酸钾、氢氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶材料；
2)将改性膨胀珍珠岩、轻质陶粒、轻质陶粒、聚丙烯纤维与陶瓷胶搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，将得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在95℃条件下烘干得到无机保温材料，其中球磨时，物料、水和球的重量比为1∶3∶5。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种无机保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
改性膨胀珍珠岩30～50份，轻质陶粒10～15份，硅酸钠5～10份，硅酸钾5～10份，氢氧化镁8～16份，氢氧化钙4～8份，聚丙烯纤维3～6份，羧甲基纤维素钠5～10份与陶瓷胶2～4份；其中，所述改性膨胀珍珠岩通过以下方法制备得到：
将膨胀珍珠岩与粉煤灰进行混合均匀后，然放入乳化石蜡溶液中，并加热至40～60℃浸泡1～2h，然后在25～32℃烘干即可。
2.根据权利要求1所述的无机保温材料，其特征在于，所述膨胀珍珠岩与所述粉煤灰的质量比为8～15:1。
3.根据权利要求1或2所述的无机保温材料，其特征在于，所述硅酸钠与硅酸钾的质量比为1:1。
4.根据权利要求1或2所述的无机保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
改性膨胀珍珠岩40份，轻质陶粒12份，硅酸钠7份，硅酸钾7份，氢氧化镁12份，氢氧化钙6份，聚丙烯纤维5份，羧甲基纤维素钠7份与陶瓷胶3份。
5.如权利要求1所述的无机保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将羧甲基纤维素钠配制成羧甲基纤维素钠溶液，然后加入硅酸钠、硅酸钾、氢氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶材料；
2)将改性膨胀珍珠岩、轻质陶粒、轻质陶粒、聚丙烯纤维与陶瓷胶搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，将得到的浆料静置抽去上层水分后与步骤1)凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在85～95℃条件下烘干得到无机保温材料。
6.根据权利要求5所述的无机保温材料的制备方法，其特征在于，球磨时，物料、水和球的重量比为1∶2～3∶4～5。
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