CN106830873B - 多功能复合硅酸镁保温隔热材料制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能复合磷酸镁保温隔热材料配方，按重量份，包括如下组分：硅酸镁绒，12%；氧化镁，3%；氯化镁，3%；海泡石绒，10%；玻化微珠，12%；硅藻土，4%；膨润土，3%；磷酸二氢铝溶液，7%；泡花碱，8%；快速渗透剂T；7%；余量为水。本发明具有防水、防酸碱、抗压强度高、抗拉强度高、用料薄、施工简易方便、综合成本低、无污染，生产中无三废排放、可回收再利用的优点，本发明的产品可由广泛应用于石油、化工、电力、冶金、建筑领域。

Description

多功能复合硅酸镁保温隔热材料制备工艺

技术领域

本发明涉及保温隔热材料技术领域，尤其涉及一种多功能复合硅酸镁保温隔热材料配方及制备工艺。

背景技术

随着科学技术的进步和发展，市场上迫切需要功能齐全、性价比高的隔热保温材料。传统的岩棉、石棉、硅酸铝纤维、玻璃纤维、珍珠岩、泡沫石棉等，其功能单一，耐酸碱性、防水性、耐高温性能、抗压强度、使用年限等性能都不足，致使传统材料已经无法满足生产和社会各个方面的需要。

本专利需要解决的技术问题是：现有的保温隔热涂料水分多，干燥慢，尤其是保温隔热浆料，在没有热源的情况下，干燥时间较长，这就是本项抓力技术正在研究解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种多功能复合硅酸镁保温隔热材料配方及制备工艺。

为实现上述目的，本发明提供一种多功能复合硅酸镁保温隔热材料配方，按重量份，包括如下组分：

硅酸镁绒，12％；

氧化镁，3％；

氯化镁，3％；

海泡石绒，10％；

玻化微珠，12％；

硅藻土，4％；

膨润土，3％；

泡花碱(硅酸钠)，8％；

磷酸二氢铝溶液，7％；

快速渗透剂T(催化反应剂)，6％；

余量为水。

优选的，所述水为PH值中性水。

本发明还提供一种制备工艺，用于制备所述的多功能复合磷酸镁保温隔热材料，包括如下步骤：

S401，准备具有六角形的搅拌桶的变速砂浆搅拌机；

S402，按照配方称量各组分备用，用15％的水浸泡硅酸镁绒、海泡石绒，将变速砂浆搅拌机开机搅拌5至15分钟，将搅拌均匀的材料放入浸泡池，浸泡12小时；

然后再次将浸泡好的浆料加入到变速砂浆搅拌机内，再加入17％的水，开动变速砂浆搅拌机再按如下次序陆续添加3％的氧化镁、3％的氯化镁、12％的玻化微珠、4％的硅藻土、3％的膨润土、6％的泡化碱(硅酸钠)、7％的磷酸二氢铝溶液反应剂，每隔5至15分钟添加一种材料，再搅拌5至15分钟，直至将所有材料搅拌均匀；然后放入消泡池消泡8至16小时即成保温隔热浆料；

S403，再将浸泡好的保温隔热浆料装入450转的变速砂浆搅拌机，再加入17％适量的水；开动变速砂浆搅拌机，按照配方比例，缓慢加入余下的泡化碱，搅拌10至15分钟，放入消泡池内6至24个小时消泡后，进行质量检测，达标后采用全自动浆料灌装机灌装出厂。

优选的，所述变速砂浆搅拌机的功率为18-30千瓦；

S402、S403中采用的水由蓄水塔供应，蓄水塔为10立方米蓄水塔；

消泡池为20立方米消泡池；

浸泡池为10立方米浸泡池。

优选的，S402具体为：

按照配方称量各组分备用，用15％的水浸泡12％硅酸镁绒、10％的海泡石绒、加入6％的快速渗透剂T，将变速砂浆搅拌机开机用150转的速度搅拌5分钟，搅拌均匀的浆料放入浸泡池中浸泡，8-16小时待用；

将消泡的浆料再次放入到450转速的变速砂浆搅拌机内，然后再依次按照如下次序3％的氧化镁、3％的氯化镁、10％的海泡石绒、12％的玻化微珠、4％的硅藻土、3％的膨润土、6％的泡化碱(硅酸钠)、7％的磷酸二氢铝溶液每隔5分钟添加一种材料，再搅拌15分钟，直至将所有材料搅拌都加入并均匀；然后放入消泡池消泡8-16小时检测合格出厂。

优选的，S403具体为：

再将浸泡好的物料装入变速砂浆搅拌机，再加入17％的水；开动变速砂浆搅拌机，缓慢加入余下的泡化碱(硅酸钠)，搅拌20分钟，放入消泡池内12个小时后，进行质量检测，检测合格后采用灌装机进行灌装然后出厂。

本发明所述的泡化碱，又可以称为泡花碱。

本发明的有益效果是：

辩证来看，所有材料均具有缺陷和弊端，各有利弊。本发明就是本着(取其精华、去其糟粕)保留各种材料优势，去其缺陷。将各种材料的优点重新组合，利用复合技术，通过机械高速物理混合工艺，制备出具有；无机、耐1000度左右的高温、耐酸碱、耐负50度低温、防水、抗冲击、无使用寿命、总任何环境下不粉化、不老化、无毒、无污染、可以回收再利用、使用寿命是传统保温隔热材料的数十培。综合使用费用只是传统材料的1/3。并且，本发明的保温隔热材料可以反复回收再利用，环保性强。由于该材料导热系数低，仅有0.0514W/(m.k)。无论在工业或建筑隔热保温工程中，用料只是传统材料的1/3。本发明的产品可由广泛应用于：石油、化工、电力、冶金、建筑等领域。

本发明可以制备成：保温隔热浆料、采用涂抹工艺，在任何需要保温隔热的各种异性设备表面、建筑内外墙面、进行涂抹施工。也可以制备成各种板材、管材、以及异性材料，固定在管道和各种设备表面，达到保温隔热，节能的目的。如输气管道的表面，输油管道的表面。

本发明是复合硅酸盐保温隔热材料的升级换代产品，具有功能更加齐全，性能更加优越，性价比更高的优质产品。

本发明的产品主要是依靠水分蒸发后，遗留的微型气泡，形成的保温层，起到保温隔热的作用。微型气泡的多少决定保温效果的效果。本发明的保温隔热材料还利用了逐步蒸发的水分，持续补充微型气泡，从而可以维持很长时间的保温隔热性能，此时，含水量高就转变为优点。

本发明与现有技术生产的各种保温材料相比较，具有很大差别，由于该技术是集中了各种保温材料的优点，进行了重新组合，复合制备的保温隔热材料，具有防水、防酸碱、抗压强度高、抗拉强度高、用料薄、施工简易方便、综合成本低、无污染，生产中无三废排放、可回收再利用。这些优点是所有传统保温隔热材料所不具备的。是典型的节能环保技术制成的绿色产品。

具体实施方式

实施例一：一种多功能复合磷酸镁保温隔热材料配方

本发明提供一种多功能复合磷酸镁保温隔热材料配方，按重量份，包括如下组分：硅酸镁绒，12％；氧化镁，3％；氯化镁，3％；海泡石绒，10％；玻化微珠，12％；硅藻土，4％；膨润土，3％；泡化碱(硅酸钠)，6％，磷酸二氢铝溶液，7％；快速渗透剂T，6％；余量为水。

其中，泡化碱和磷酸二氢铝为粘合剂，快速渗透剂T为催化剂；

实施例二：制备设备和生产工艺流程

本发明技术需要的设备和设施：(1)10立方米浸泡池一组；(2)20立方米消泡池一组；(3)10立方米蓄水塔一个；(4)18千瓦变速砂浆搅拌机一个；(5)全自动分检上料机一台套；(6)全自动浆料灌装机一台套。

产品检测设施或者设备：远红外测温仪；导热系数测试仪；天枰；全套测压仪；抗拉强度测试仪；高温测试仪；烘干箱；各种试杯等常规实验仪器。

用于制备实施例一中多功能复合硅酸镁保温隔热材料的生产加工工艺(制备工艺)，包括如下步骤：

(1)准备18千瓦变速砂浆搅拌机一台。

(2)先放100公斤水浸泡硅酸镁绒、海泡石绒、岩棉、矿物棉，将变速砂浆搅拌机开机搅拌5分钟，然后再按照氧化镁、氯化镁、海泡石绒、玻化微珠、硅藻土、膨润土、建筑粘合剂、磷酸二氢铝溶液、泡花碱的次序，每隔5分钟添加一种材料，再搅拌5分钟，以以上排列持续，以此类推直接将以上原材料，加入变速砂浆搅拌机搅拌，完成全部程序，直至将所有材料搅拌均匀为止。然后放入浸泡池浸泡8小时待用。浸泡所用的水由蓄水塔供应。物料的加入采用全自动分拣上料机进行。

(3)再将浸泡好的物料装入变速砂浆搅拌机，再加入适量的水。开动变速砂浆搅拌机，缓慢加入玻化微珠，膨润土，建筑粘合剂，搅拌20分钟。放入消泡池内12个小时后，即可检验合格装袋出厂。

(4)检验合格，包装出厂，采用全自动浆料灌装机进行灌装。

本发明的产品是料浆状，在使用的时候，将料浆状产品注入到模具或者模型中，然后采用压力机压制，烘烤箱烘烤，干燥后就能得到各种形状的固体状保温隔热产品，如板状、管状。将板状的产品粘合在其他物体的外表面，就可以起到保温隔热效果。当然，也可以采用将本发明的料浆状产品涂抹在其他物体的表面，待干燥后，就可以起到保温隔热效果。

实施例三：本发明的产品各项技术指标；

导热系数，0.049W/mk；采用导热系数测试仪测量。

抗压强度，500kpa；其采用测压仪测量。

含水率，≤1％；采用烘干箱测量，通过测量本发明固体状的产品其蒸发的水量而测量其含水量，这里的含水量是指，固体状的本发明的保温隔热材料的含水量。用户对料浆状的产品进行干燥处理后，就是本发明的固体状产品应用状态。

耐酸碱，浸泡48小时，不开裂，不粉化；其采用烧杯用酸碱测试固体状的本发明的产品。

浸泡水中48小时，不分裂，不风化。

耐温度，-45度-1200度，其采用高温测试仪测量。

氯离子含量，≤3ppm。

容重，103公斤/m3。

各种原材料性能简介：

硅酸镁绒硅酸镁是石绵绒纤维状镁铁钙，钠硅酸盐矿物的总称，纤维富有弹性，化学性质不很活活泼。具有耐酸碱，和耐热性能优越，又分为蛇纹石石棉和青石棉两种，由于石棉绒纤维之间拥有细微的空腔，因此具有良好的保温隔热功能。在该产品中加入12％的硅酸镁绒，主要起到保温隔热，耐酸碱，耐高温，抗拉的作用。由于该种原材料经磷酸二氢铝的化学反应，产生网状纤维，能有效将各种原材料网聚在一起，起到网络粘结的作用，这是其他任何材料无法比拟。

氧化镁其具有高度耐火绝热性能，比重为3.58(25)，熔点约为2852度，沸点约为3600度，在1200度的环境中能稳定内部化学反应，溶于水及乙醇.轻质氧化镁无毒，无味，难熔于重水.可广泛应用于玻璃钢，工业电子，绝缘材料，建筑材料，和医药，石油助剂等.在空气中易吸收水分，及吸收空气中的潮气。本发明材料中加入氧化镁主要起到耐超高温、有效吸附复合材料中的过多水分和潮气，由于化学分子稳定，所以复合材料在使用过程中不易龟裂和炭化。

氯化镁氯化镁常温下呈白色或灰白色，化学分子稳定，易吸潮湿，易溶于水和乙醇，被广泛应用于消毒，灭火，制造消防器材，木材防火，纸张防霉，化工材料干燥，建筑材料干燥等领域。在本产品中加入3％-6％的氯化镁，可以加快复合材料的干燥速度和防止干燥过程中出现裂纹。

海泡石绒海泡石绒由硅氧四面体和镁氧八面体，通过共同顶点相互连接成三维体，是一种十分空旷的多孔性质的物体，具有很强的吸附能力，流变性，催化性，分解性等功能。被广泛应用于医疗，化工，环保，净化空气，调节湿度，驱除异味，过滤杂质等。例如；强致癌物质黄曲霉素常依存于食品油中，经过研究将海泡石放置于，投入含有250ppm黄曲霉素的食品油中，然后加入10％的活化海泡石，进行静态吸附，24小时后，测定黄曲霉素含量小于5ppm。由于质轻和众多的微孔，在环境保护中阻止了空气的对流，而且，无毒，无味，化学分子未定，导热系数仅为0，023W/mk，隔热性能优越，在本发明产品中加入海泡石绒，起到阻止45％的热流，因此在保温隔热方面能起到关键的作用。

玻化微珠玻化微珠是以圆形珍珠沙经过1600的高温，膨化成圆形闭孔轻质的颗粒形轻质材料，由于其内部呈闭口结构，至使内外空气隔绝，形成的空腔具有良好的隔热保温作用.由于玻化微珠无毒、无味、环保。因此，在工业、农业、医疗、化工等领域被广泛应用。玻化微珠该产品中主要起到隔热保和填充料的作用。

硅藻土硅藻土是由硅藻的桂枝细泡壁组成的一种生物化学沉积岩.呈灰色或浅黄色.质轻，多孔而轻，真比重为0.15-0.45，易磨成粉末，具有很强的吸水性，不融于酸，碱，由于闭口形微孔众多，因此具有优良的隔热保温功能，以及优良的吸附空气中的水分子，所以目前被广泛应用于室内的装饰墙面.而且，具有一定的粘性，在本产品中起到隔热保温和粘结其他材料的作用.

膨润土膨润土是由河海中的单细泡低等水生植物硅藻的遗骸经过几百万年的沉积矿化而成的生物矿物材料.具有独特的结构特征，孔隙率高，质量轻，堆积面积大，导热系数低、吸附力强、膨胀性能优越，能吸附本身数陪的水分。该材料在本发明材料中，主要是超轻质微孔结构具有的保温隔热性能，和吸附材料中多余水分，该材料还具有很强的粘合作用，可以增强材料的粘合力。

泡花碱(水玻璃粘合剂)泡化碱(硅酸钠)价廉易得，一般用作粘结剂已经有悠久的历史。但其最大的缺点是耐水性差，制品需要加热烘干，泡化碱也称作水玻璃，是由于使用玻璃加热溶化后，成为粘稠的液态状物体。根据其含量也叫模数的不同，呈碱性的粘度和年，浓度的不同，用途和技术指数也不尽相同。本申请技术要求模数为40BeM，M＝2.4-3.3，无杂质。

快速渗透剂T(纺织渗透剂)快速渗透剂T，化学名称；顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐(磺二琥伯酸二辛酯钠盐)。快速渗透剂T是一种游离子形表面活性剂，具有渗透速度快，气泡快、起泡均匀、起泡性佳、气泡稳定、不作消泡处理，气泡不会消失。不耐强酸、强碱，重金属盐及还原剂等。可溶于水、笨、四氯化碳、煤油。在本发明中主要起到分解硅酸镁绒，经过化学分散处理，使纤维形成网状纤维，可以将所有材料牢固的网络在一起，形成紧密的保温结构，其具有加速网状结构形成速度的作用。

磷酸二氢铝磷酸二氢铝是一种；无色、无毒、无味、的粘稠液体，其分子式为；AH6012P3，一般用于电器工业、高温窑炉、热处理炉炉、电气绝缘，也用于石油、化工、造船、钢铁等行业。还可以作为高温粘结剂的涂料，或与有机涂料配合使用。该材料在本产品中，主要是优化高温性能，在1000度以上的高温下，不会分散、开裂、粉化。另外，可用调节产品的PH值为中性。在本发明中也可以使用其他的酸碱度缓冲系统，用以维持系统的酸碱度在中性范围附近。

洁净水其是由于水能将所有液体原材料的溶解、调和、使其固体原材料的膨胀和调和，因此，水分在本产品中是非常重要的材料。但是，由于多种原材料的特性各有不同，有酸性或碱性，均通过水溶合。对水的唯一要求必须是中性，PH值在5-6之间的洁净水。

由于本产品中“镁”的成分较多，而且“磷酸二氢铝”起到高温粘合和催化反应、发泡、调整产品的PH值，有非常关键的作用。因此，就以材料和制备工艺起名为“一种多功能复合磷酸镁隔热保温材料”。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种多功能复合磷酸镁保温隔热材料制备工艺，其特征在于，

其一，多功能复合磷酸镁保温隔热材料的配方，按重量份，包括如下组分：硅酸镁绒，12%；氧化镁，3%；氯化镁，3%；海泡石绒，10%；玻化微珠，12%；硅藻土，4%；膨润土，3%；泡花碱，8%；磷酸二氢铝溶液，7%；快速渗透剂T，6%；余量为水；所述水为PH值中性水；

其二，制备工艺包括如下步骤：

S401，准备具有六角形的搅拌桶的变速砂浆搅拌机；S402，按照配方称量各组分备用，用15%的水浸泡12%硅酸镁绒、10%的海泡石绒、加入6%的快速渗透剂T，将变速砂浆搅拌机开机用150转的速度搅拌5分钟，搅拌均匀的浆料放入浸泡池中浸泡，8-16小时待用；

然后再次将浸泡好的浆料加入到变速砂浆搅拌机变速砂浆搅拌机内，再加入17%的水，开动变速砂浆搅拌机再按如下次序陆续添加3%的氧化镁、3%的氯化镁、12%的玻化微珠、4%的硅藻土、3%的膨润土、6%的泡花碱、7%的磷酸二氢铝溶液反应剂，每隔5至15分钟添加一种材料，再搅拌5至15分钟，直至将所有材料搅拌均匀；然后放入消泡池消泡8至16小时即成保温隔热浆料；

S403，再将浸泡好的保温隔热浆料装入450转的变速砂浆搅拌机变速砂浆搅拌机，再加入17%适量的水；开动变速砂浆搅拌机，按照配方比例，缓慢加入2%的泡花碱，搅拌10至15分钟，放入消泡池内6至24个小时消泡后，进行质量检测，达标后采用全自动浆料灌装机灌装出厂；

将料浆状产品注入到模具或者模型中，然后采用压力机压制，烘烤箱烘烤，干燥后就能得到板状的固体状保温隔热产品；

将板状的产品粘合在其他物体的外表面，就可以起到保温隔热效果。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，

所述变速砂浆搅拌机的功率为18-30千瓦；

S402、S403中采用的水由蓄水塔供应，蓄水塔为10立方米蓄水塔；

消泡池为20立方米消泡池；

浸泡池为10立方米浸泡池。