CN107117928A - 一种无机保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无机保温材料及其制备方法，由以下原料制备而成：中空玻璃微珠、改性硅藻土、钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石粉、纳米二氧化硅粉末、粉煤灰15‑35份、岩棉和玻璃纤维、硅酸钠、羧甲基纤维素和去离子水。制备方法：（1）称取原料置于球磨机中球磨均匀；（2）再加入玻璃纤维、羧甲基纤维素加入到去离子水中，得到凝胶料；（3）将步骤（1）中的粉料加入到凝胶料中混合均匀，得到无机保温材料。本发明的无机保温材料具有热传导系数低、吸水率低、抗压强度高等优点，并且该发明采用无机材料，绿色环保，制备方法操作简单，易于实现，适合于工业化生产。

Description

一种无机保温材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机材料技术领域，尤其是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，同时，抗压强度不足、吸水率高影响了其保温性能和使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种无机保温材料及其制备方法，该无机保温材料具有热传导系数低、吸水率低、抗压强度高等优点。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种无机保温材料，由以下质量份数的原料制备而成：中空玻璃微珠45份、改性硅藻土200份、钛白粉40份、膨胀珍珠岩15份、海泡石粉12份、纳米二氧化硅粉末5份、粉煤灰25份、岩棉6份和玻璃纤维3份、硅酸钠4份、羧甲基纤维素10份和去离子水50份。
优选的，所述中空玻璃微珠45份、改性硅藻土200份、钛白粉40份、膨胀珍珠岩15份、海泡石粉12份、纳米二氧化硅粉末5份、粉煤灰25份、岩棉6份和玻璃纤维3份、硅酸钠4份、羧甲基纤维素10份和去离子水50份。
优选的，所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土80-90份、海藻酸钠3-8份、丁香油2-8份、抗坏血酸1-5份、绞股蓝粉2-6份、10-15%盐酸溶液20-30份；其制备方法：将硅藻土放入煅烧炉中在550-600度下煅烧3-5h，取出，放入10-15%盐酸溶液中浸泡2-4h，过滤取出，洗涤烘干，加入水中，加入海藻酸钠、丁香油、抗坏血酸、绞股蓝粉，得到浆料，喷雾干燥，研磨分散均匀即得。
一种无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计，分别称取中空玻璃微珠、改性硅藻土、钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石粉、纳米二氧化硅粉末、粉煤灰、岩棉置于球磨机中球磨均匀，制得粉料，备用；
（2）将玻璃纤维、羧甲基纤维素加入到去离子水中，然后加入硅酸钠、氢氧化镁，搅拌均匀，得到凝胶料；
（3）将步骤（1）中的粉料加入到凝胶料中混合均匀，置于烘干机中，烘干得到无机保温材料。
优选的，所述步骤（1）中的球磨混匀为将原料置于球磨机上湿磨20-30min，球磨机转速为250-350r/min。
优选的，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：以300-400r/min转速搅拌30-40min。
优选的，所述步骤（3）中混合均匀的条件：以350-400r/min转速搅拌40-60min。
优选的，所述步骤（3）中烘干的条件：在80-100℃下放置30-50min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明的无机保温材料具有热传导系数低、吸水率低、抗压强度高等优点，并且该发明采用无机材料，绿色环保，制备方法操作简单，易于实现，适合于工业化生产，具体如下：
（1）本发明的无机保温材料通过对硅藻土进行改性，降低其吸水率，提高保温材料的耐水性，同时经过改性的硅藻土粒径小，质轻、中空，具有良好的隔热、隔音等特性；
（2）本发明通过采用钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石粉、纳米二氧化硅粉末为原料，利用这些原料高强度、耐磨等特性，制得无机材料不仅具有较好的耐磨性能，且具有较高的强度，同时通过球磨机碾磨这些原料并混匀，使制得的无机材料的各成分之间混合更均匀，结合更加致密，进一步提高强度，降低吸水率；
（3）本发明无机保温材料无毒无味，不易腐蚀，耐用结实，抗腐蚀性强，其抗压强度、导热系数、吸水率等均高于国家标准，是理想的保温材料。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例１
一种无机保温材料，其特征在于，由以下质量份数的原料制备而成：中空玻璃微珠45份、改性硅藻土200份、钛白粉40份、膨胀珍珠岩15份、海泡石粉12份、纳米二氧化硅粉末5份、粉煤灰25份、岩棉6份和玻璃纤维3份、硅酸钠4份、羧甲基纤维素10份和去离子水50份。
其中，所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土85份、海藻酸钠5份、丁香油5份、抗坏血酸3份、绞股蓝粉4份、12%盐酸溶液25份；其制备方法：将硅藻土放入煅烧炉中在580℃下煅烧4h，取出，放入12%盐酸溶液中浸泡3h，过滤取出，洗涤烘干，加入水中，加入海藻酸钠、丁香油、抗坏血酸、绞股蓝粉，得到浆料，喷雾干燥，研磨分散均匀即得。
一种无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计，分别称取中空玻璃微珠、改性硅藻土、钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石粉、纳米二氧化硅粉末、粉煤灰、岩棉置于球磨机中球磨均匀，制得粉料，备用；
（2）将玻璃纤维、羧甲基纤维素加入到去离子水中，然后加入硅酸钠、氢氧化镁，搅拌均匀，得到凝胶料；
（3）将步骤（1）中的粉料加入到凝胶料中混合均匀，置于烘干机中，烘干得到无机保温材料。
其中，所述步骤（1）中的球磨混匀为将原料置于球磨机上湿磨25min，球磨机转速为300r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：以350r/min转速搅拌35min。
其中，所述步骤（3）中混合均匀的条件：以370r/min转速搅拌50min。
其中，所述步骤（3）中烘干的条件：在90℃下放置40min。
实施例2
一种无机保温材料，由以下质量份数的原料制备而成：中空玻璃微珠30份、改性硅藻土10份、钛白粉30份、膨胀珍珠岩10份、海泡石粉8份、纳米二氧化硅粉末2份、粉煤灰15份、岩棉2份和玻璃纤维1份、硅酸钠2份、羧甲基纤维素5份和去离子水40份。
其中，所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土80份、海藻酸钠3份、丁香油2份、抗坏血酸1份、绞股蓝粉2份、10%盐酸溶液20份；其制备方法：将硅藻土放入煅烧炉中在550℃下煅烧3h，取出，放入10%盐酸溶液中浸泡2h，过滤取出，洗涤烘干，加入水中，加入海藻酸钠、丁香油、抗坏血酸、绞股蓝粉，得到浆料，喷雾干燥，研磨分散均匀即得。
一种无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计，分别称取中空玻璃微珠、改性硅藻土、钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石、纳米二氧化硅粉末、粉煤灰、岩棉置于球磨机中球磨均匀，制得粉料，备用；
（2）将玻璃纤维、羧甲基纤维素加入到去离子水中，然后加入硅酸钠、氢氧化镁，搅拌均匀，得到凝胶料；
（3）将步骤（1）中的粉料加入到凝胶料中混合均匀，置于烘干机中，烘干得到无机保温材料。
其中，所述步骤（1）中的球磨混匀为将原料置于球磨机上湿磨20min，球磨机转速为250r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：以300r/min转速搅拌30min。
其中，所述步骤（3）中混合均匀的条件：以350r/min转速搅拌40min。
其中，所述步骤（3）中烘干的条件：在80℃下放置30min。
实施例3
一种无机保温材料，由以下质量份数的原料制备而成：中空玻璃微珠60份、改性硅藻土30份、钛白粉50份、膨胀珍珠岩20份、海泡石粉15份、纳米二氧化硅粉末8份、粉煤灰35份、岩棉10份和玻璃纤维5份、硅酸钠6份、羧甲基纤维素15份和去离子水60份。
其中，所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土90份、海藻酸钠8份、丁香油8份、抗坏血酸5份、绞股蓝粉6份、15%盐酸溶液30份；其制备方法：将硅藻土放入煅烧炉中在600℃下煅烧5h，取出，放入15%盐酸溶液中浸泡4h，过滤取出，洗涤烘干，加入水中，加入海藻酸钠、丁香油、抗坏血酸、绞股蓝粉，得到浆料，喷雾干燥，研磨分散均匀即得。
一种无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计，分别称取中空玻璃微珠、改性硅藻土、钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石粉、纳米二氧化硅粉末、粉煤灰、岩棉置于球磨机中球磨均匀，制得粉料，备用；
（2）将玻璃纤维、羧甲基纤维素加入到去离子水中，然后加入硅酸钠、氢氧化镁，搅拌均匀，得到凝胶料；
（3）将步骤（1）中的粉料加入到凝胶料中混合均匀，置于烘干机中，烘干得到无机保温材料。
其中，所述步骤（1）中的球磨混匀为将原料置于球磨机上湿磨30min，球磨机转速为350r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：以400r/min转速搅拌40min。
其中，所述步骤（3）中混合均匀的条件：以400r/min转速搅拌60min。
其中，所述步骤（3）中烘干的条件：在100℃下放置50min。
实施例4
将实施例1-3制得的无机保温材料以及市售的另外两款无机保温材料分别作为对照组1和对照组2进行测试，得到如下表1的测试结果：
从表1中可以看出，本发明的无机保温材料与对照组相比，其导热系数、抗压强度、吸水率均好于现有的无机保温材料。
综上，本发明的无机保温材料具有热传导系数低、吸水率低、抗压强度高等优点，并且该发明采用无机材料，绿色环保，制备方法操作简单，易于实现，适合于工业化生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种无机保温材料，其特征在于，由以下质量份数的原料制备而成：中空玻璃微珠30-60份、改性硅藻土10-30份、钛白粉30-50份、膨胀珍珠岩10-20份、海泡石粉8-15份、纳米二氧化硅粉末2-8份、粉煤灰15-35份、岩棉2-10份和玻璃纤维1-5份、硅酸钠2-6份、羧甲基纤维素5-15份和去离子水40-60份。
2.根据权利要求1所述的无机保温材料，其特征在于，所述中空玻璃微珠45份、改性硅藻土200份、钛白粉40份、膨胀珍珠岩15份、海泡石粉12份、纳米二氧化硅粉末5份、粉煤灰25份、岩棉6份和玻璃纤维3份、硅酸钠4份、羧甲基纤维素10份和去离子水50份。
3.根据权利要求1所述的无机保温材料，其特征在于，所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土80-90份、海藻酸钠3-8份、丁香油2-8份、抗坏血酸1-5份、绞股蓝粉2-6份、10-15%盐酸溶液20-30份；其制备方法：将硅藻土放入煅烧炉中在550-600度下煅烧3-5h，取出，放入10-15%盐酸溶液中浸泡2-4h，过滤取出，洗涤烘干，加入水中，加入海藻酸钠、丁香油、抗坏血酸、绞股蓝粉，得到浆料，喷雾干燥，研磨分散均匀即得。
4.一种根据权利要求1-3任一项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）按重量份数计，分别称取中空玻璃微珠、改性硅藻土、钛白粉、膨胀珍珠岩、海泡石粉、纳米二氧化硅粉末、粉煤灰、岩棉置于球磨机中球磨均匀，制得粉料，备用；
（2）将玻璃纤维、羧甲基纤维素加入到去离子水中，然后加入硅酸钠、氢氧化镁，搅拌均匀，得到凝胶料；
（3）将步骤（1）中的粉料加入到凝胶料中混合均匀，置于烘干机中，烘干得到无机保温材料。
5.根据权利要求4所述的无机保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的球磨混匀为将原料置于球磨机上湿磨20-30min，球磨机转速为250-350r/min。
6.根据权利要求4所述的无机保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：以300-400r/min转速搅拌30-40min。
7.根据权利要求4所述的无机保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中混合均匀的条件：以350-400r/min转速搅拌40-60min。
8.根据权利要求4所述的无机保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中烘干的条件：在80-100℃下放置30-50min。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170901

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