CN107010917A - 一种含玻化微珠‑聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆及其制备方法 - Google Patents

一种含玻化微珠‑聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含玻化微珠‑聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆，及其制备工艺，其特征在于，将纳米二氧化硅与聚羧酸减水剂混合，加自来水，制成分散均匀的悬浊液；向聚乙烯吡咯烷酮中加自来水，搅拌溶解得表面活性剂溶液；加多壁碳纳米管，继续搅拌后，置于超声细胞破碎仪中超声，离心得碳纳米管分散液；将石膏粉烘干，与矿渣混合，机械研磨粉碎，过筛，加入水泥、甲基纤维素醚，混合均匀，加入自来水中，强力搅拌，制得复合胶凝材料；将前面所得物料混合，加入玻化微珠、聚苯颗粒、可再分散乳胶粉，混合搅拌均匀，加入自来水搅拌均匀，迅速注入模中成型，完全终凝硬化后脱模，养护，得一种含玻化微珠‑聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆。

Description

一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆及 其制备方法
技术领域
本发明涉及砂浆领域，具体涉及一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆，及其制备工艺。
背景技术
新型超高强水泥基材料复合材料以其优异的抗压、抗弯、抗拉、耐磨、耐腐蚀等超强耐久性性能，是实现建筑业可持续发展的关键技术。针对高强及超高强水泥基材料表现出脆性大、收缩大，早期开裂严重等一系列突出问题。
张宇在其硕士学位论文《超高强水泥基复合材料及其制品研究》中，利用天然河砂、粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺合料，以及不同掺量钢纤维制备系列超高强水泥基复合材料，单掺粉煤灰或矿粉时可以明显改善其工作性，掺高效减水剂也可改善其工作性。但是存在强度、力学性能不足。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆及其制备工艺，依照该工艺制备的保温砂浆具有良好的防火性能、保温性能和力学性能。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a. 高速搅拌分散法：将3-5重量份纳米二氧化硅与0.1-0.2重量份聚羧酸减水剂混合，1:10-15加入自来水，用高速搅拌机进行机械分散20-40min，制成分散均匀的纳米二氧化硅悬浊液；
b. 超声分散工艺：向4-6重量份聚乙烯吡咯烷酮中1:5-10加自来水，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加入1-2重量份多壁碳纳米管，继续用磁力搅拌器搅拌10-20min后，置于超声细胞破碎仪中超声30-40min，离心20-30min，得到多壁碳纳米管分散液；
c. 将30-40重量份石膏粉在70-80℃下烘干，与2-3重量份矿渣混合，机械研磨粉碎，过80-100目筛，加入20-30重量份水泥、2-4重量份甲基纤维素醚，混合均匀，5:1-2加入自来水中，在强力搅拌机下强力搅拌5-10min，制得复合胶凝材料；
d. 将a、b、c中所得物料混合，加入4-7重量份玻化微珠、3-6重量份聚苯颗粒、1-2重量份可再分散乳胶粉，混合搅拌均匀，1:2-3加入自来水搅拌均匀，迅速注入模中成型，完全终凝硬化后脱模，养护，得到一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆。
其中，步骤a中所述高速搅拌为3000-4000rpm。步骤b中所述离心速度为2000-3000rpm。
本发明的反应机理如下：
多壁碳纳米管(MWCNT)具有高长径比，将其添加到砂浆中具有纤维增韧和纳米填充的特性，所得复合材料具有高强度、高体积稳定性及高抗渗透性；以非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为改性剂，结合超声分散工艺对MWCNT的分散效果好，显著改善了复合材料的力学性能。
纳米二氧化硅易堆积成团，直接加入会导致纳米颗粒分散不均，影响材料性能的整体稳定性，采用高速搅拌分散方法处理纳米二氧化硅的分散问题，通过掺加纳米二氧化硅得到具有高强、高韧及高耐久性的高性能石膏基材料。
以石膏为原料，用矿渣对其进行改性，掺入水泥制成了高强、耐水的石膏基复合胶凝材料；加入保温轻骨料玻化微珠、聚苯颗粒，制备了高性能的保温砂浆,
玻化微珠和聚苯颗粒的复合显著提高了砂浆的防火性能。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a. 高速搅拌分散法：将3kg纳米二氧化硅与0.1kg聚羧酸减水剂混合，1:10加入自来水，用高速搅拌机进行机械分散30min，制成分散均匀的纳米二氧化硅悬浊液；
b. 超声分散工艺：向4kg聚乙烯吡咯烷酮中1:5加自来水，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加入1kg多壁碳纳米管，继续用磁力搅拌器搅拌15min后，置于超声细胞破碎仪中超声35min，离心25min，得到多壁碳纳米管分散液；
c. 将30kg石膏粉在70-80℃下烘干，与2kg矿渣混合，机械研磨粉碎，过100目筛，加入20kg水泥、2kg甲基纤维素醚，混合均匀，5:1加入自来水中，在强力搅拌机下强力搅拌10min，制得复合胶凝材料；
d. 将a、b、c中所得物料混合，加入7kg玻化微珠、6kg聚苯颗粒、1kg可再分散乳胶粉，混合搅拌均匀，1:2加入自来水搅拌均匀，迅速注入模中成型，完全终凝硬化后脱模，养护，得到一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆。
其中，步骤a中所述高速搅拌为3500rpm。步骤b中所述离心速度为2500rpm。

Claims (4)

1.一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆，其特征在于：
将纳米二氧化硅与聚羧酸减水剂混合，加自来水，制成分散均匀的悬浊液；向聚乙烯吡咯烷酮中加自来水，搅拌溶解得表面活性剂溶液；加多壁碳纳米管，继续搅拌后，置于超声细胞破碎仪中超声，离心得碳纳米管分散液；将石膏粉烘干，与矿渣混合，机械研磨粉碎，过筛，加入水泥、甲基纤维素醚，混合均匀，加入自来水中，强力搅拌，制得复合胶凝材料；将前面所得物料混合，加入玻化微珠、聚苯颗粒、可再分散乳胶粉，混合搅拌均匀，加入自来水搅拌均匀，迅速注入模中成型，完全终凝硬化后脱模，养护，得一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆。
2.根据权利要求1所述的一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a. 高速搅拌分散法：将3-5重量份纳米二氧化硅与0.1-0.2重量份聚羧酸减水剂混合，1:10-15加入自来水，用高速搅拌机进行机械分散20-40min，制成分散均匀的纳米二氧化硅悬浊液；
b. 超声分散工艺：向4-6重量份聚乙烯吡咯烷酮中1:5-10加自来水，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加入1-2重量份多壁碳纳米管，继续用磁力搅拌器搅拌10-20min后，置于超声细胞破碎仪中超声30-40min，离心20-30min，得到多壁碳纳米管分散液；
c. 将30-40重量份石膏粉在70-80℃下烘干，与2-3重量份矿渣混合，机械研磨粉碎，过80-100目筛，加入20-30重量份水泥、2-4重量份甲基纤维素醚，混合均匀，5:1-2加入自来水中，在强力搅拌机下强力搅拌5-10min，制得复合胶凝材料；
d. 将a、b、c中所得物料混合，加入4-7重量份玻化微珠、3-6重量份聚苯颗粒、1-2重量份可再分散乳胶粉，混合搅拌均匀，1:2-3加入自来水搅拌均匀，迅速注入模中成型，完全终凝硬化后脱模，养护，得到一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆。
3.根据权利要求2所述的一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆的制备方法，其特征在于，步骤a中所述高速搅拌为3000-4000rpm。
4.根据权利要求2所述的一种含玻化微珠-聚苯颗粒的防火型石膏基复合保温砂浆的制备方法，其特征在于，步骤b中所述离心速度为2000-3000rpm。
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