CN107226638A - 一种节能保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于节能建筑材料技术领域，提供了一种节能保温材料及其制备方法，所述的节能保温材料包括如下重量份数的原料：黏土20‑25份、火山碎屑岩16‑29份、膨胀珍珠岩1‑9份、糠醛树脂4‑5份、膨润土尾矿粉1‑3份、贝壳粉5‑11份、污泥9‑14份、木署渣11‑15份、填充物1‑6份、锯末2‑5份、固化剂1‑2份。本发明提供的一种节能保温材料性能较优，该节能保温材料既克服了无机保温材料导热系数偏大的不足，弥补了有机保温材料防火阻燃性及耐老化性能差等缺点，具有实际应用价值。导热系数为0.04 W/(m‑K)以下，抗压强度为1.645 MPa以上。

Description

一种节能保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于节能建筑材料技术领域，具体地，一种节能保温材料及其制备方法。
背景技术
建筑节能是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。1970年，用于建筑的能源消耗是国民总值的10%，1988-2006年期间，能源消耗以每年5.6%的速度增加，到2006年已经增长到国民总值的25%，而到2020年，用于建筑的能源消耗可能是总的国民总值的35%。所以，国民经济要实现可持续发展，推行建筑节能势在必行。
现用的节能材料主要分为无机保温材料和有机保温材料两大类，无机保温材料主要有珍珠岩、发泡水泥、蛭石、岩棉等，有机保温材料则主要有喷涂聚氨酯、发泡聚苯板、挤塑聚苯板等。无机保温材料和有机保温材料各有自身的优势，都具有广泛的市场应用前景。与有机保温材料相比，无机保温材料的导热系数偏大，保温效果稍差，但具有较好的防火阻燃和抗老化性能，使用寿命长，变形系数小，性能稳定；有机保温材料的导热系数较低，保温效果较好，但大都容易燃烧，一旦发生火灾，有机保温材料会加快火焰的蔓延，而且有大量的有毒气体排出。因此，开发既有有机保温材料的低导热系数，又有无机保温材料防火阻燃性能的复合保温材料是目前建筑节能材料领域研究的热点和重点。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种节能保温材料及制备方法。该节能保温材料既克服了无机保温材料导热系数偏大的不足，弥补了有机保温材料防火阻燃性及耐老化性能差等缺点，具有实际应用价值。导热系数为0.04 W/(m-K)以下，抗压强度为1.645 MPa以上。
根据本发明一方面提供的一种节能保温材料，所述的节能保温材料包括如下重量份数的原料：黏土20-25份、火山碎屑岩16-29份、膨胀珍珠岩1-9份、糠醛树脂4-5份、膨润土尾矿粉1-3份、贝壳粉5-11份、污泥9-14份、木署渣11-15份、填充物1-6份、锯末2-5份、固化剂1-2份。
优选地，所述贝壳粉经过如下方法进行改性：
（1）将贝壳粉在450-700℃条件下煅烧1-4h，升温速度为10-20℃/min，在惰性环境下煅烧；
（2）将煅烧后的贝壳粉在室温下进行第一次研磨分散均匀；
（3）将研磨分散后的贝壳粉在900-1100℃条件下二次煅烧1-4h，在有氧环境下煅烧；
（4）将二次煅烧后的贝壳粉在室温下进行二次研磨分散，直至所述的贝壳粉粒径小于10μm。
优选地，所述步骤（1）惰性环境为氩气环境。
优选地，所述的第一次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以600-900r/min的速度进行研磨搅拌。
优选地，所述的第二次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以1100-1400r/min的速度进行研磨搅拌。
优选地，所述固化剂是乙烯基三胺。
优选地，所述填充物为氧化钙、碳酸钙任一种。
根据本发明的另一方面，提供一种节能保温材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）首先将糠醛树脂、固化剂放在球磨罐中球磨5min，混合均匀后，再与黏土、火山碎屑岩、膨胀珍珠岩、膨润土尾矿粉、贝壳粉、污泥、木署渣、填充物、锯末混匀得混合料；
（2）将混合料注入已经预热过的磨具中，将均匀混合料压制成型，压力为49MPa，并在200-250℃的温度下保压1.5-2.5h，等磨具降温后取出样品，即可。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的一种节能保温材料性能较优，该节能保温材料既克服了无机保温材料导热系数偏大的不足，弥补了有机保温材料防火阻燃性及耐老化性能差等缺点，具有实际应用价值。导热系数为0.04 W/(m-K)以下，抗压强度为1.645 MPa以上；
（2）本发明提供的一种节能保温材料配方中加入贝壳粉，贝壳粉含有丰富的天然甲壳素类粘结剂和活性物质，是完全无毒的，具有良好的粘结性能和抗水抗蚀性能和粘结效果，因而可减少有毒粘结剂地使用量，环保节能；甲壳素本身具备防腐和防止微生物侵蚀功能，可以减少有毒防腐杀菌组分的使用量甚至不用。贝壳粉中主要成分氢氧化钙会不断与空气中的二氧化碳反应生成钙类化合物的硬质涂膜层。贝壳粉是一种天然的，廉价的，丰富的资源，其可使得制备的保温材料具有： 耐水，防腐，抗老化等综合性能；毒性减低，环保性能好；
（3）本发明对贝壳粉进行改性，采用本发明使用煅烧改性贝壳粉，既提高了保温材料的隔热性、耐老化性，又降低了保温材料的成本。同时，环保安全、具有优异的综合性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供的一种节能保温材料，所述的节能保温材料包括如下重量份数的原料：黏土25份、火山碎屑岩16份、膨胀珍珠岩9份、糠醛树脂4份、膨润土尾矿粉3份、贝壳粉5份、污泥14份、木署渣11份、填充物6份、锯末2份、固化剂2份。其中，所述固化剂是乙烯基三胺。所述填充物为氧化钙、碳酸钙任一种。
所述贝壳粉经过如下方法进行改性：
（1）将贝壳粉在700℃条件下煅烧1h，升温速度为20℃/min，在惰性环境下煅烧；
（2）将煅烧后的贝壳粉在室温下进行第一次研磨分散均匀，其中，所述的第一次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以900r/min的速度进行研磨搅拌；
（3）将研磨分散后的贝壳粉在1100℃条件下二次煅烧1h，在有氧环境下煅烧，其中，所述的第二次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以1400r/min的速度进行研磨搅拌；
（4）将二次煅烧后的贝壳粉在室温下进行二次研磨分散，直至所述的贝壳粉粒径小于10μm。
根据本发明的另一方面，提供一种节能保温材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）首先将糠醛树脂、固化剂放在球磨罐中球磨5min，混合均匀后，再与黏土、火山碎屑岩、膨胀珍珠岩、膨润土尾矿粉、贝壳粉、污泥、木署渣、填充物、锯末混匀得混合料；
（2）将混合料注入已经预热过的磨具中，将均匀混合料压制成型，压力为49MPa，并在250℃的温度下保压1.5h，等磨具降温后取出样品，即可。
实施例2
本实施例提供的一种节能保温材料，所述的节能保温材料包括如下重量份数的原料：黏土20份、火山碎屑岩29份、膨胀珍珠岩1份、糠醛树脂5份、膨润土尾矿粉1份、贝壳粉11份、污泥9份、木署渣15份、填充物1份、锯末5份、固化剂1份。其中，所述固化剂是乙烯基三胺。所述填充物为氧化钙、碳酸钙任一种。
所述贝壳粉经过如下方法进行改性：
（1）将贝壳粉在450℃条件下煅烧4h，升温速度为10℃/min，在惰性环境下煅烧；
（2）将煅烧后的贝壳粉在室温下进行第一次研磨分散均匀，其中，所述的第一次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以600r/min的速度进行研磨搅拌；
（3）将研磨分散后的贝壳粉在900℃条件下二次煅烧4h，在有氧环境下煅烧，其中，所述的第二次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以1100r/min的速度进行研磨搅拌；
（4）将二次煅烧后的贝壳粉在室温下进行二次研磨分散，直至所述的贝壳粉粒径小于10μm。
根据本发明的另一方面，提供一种节能保温材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）首先将糠醛树脂、固化剂放在球磨罐中球磨5min，混合均匀后，再与黏土、火山碎屑岩、膨胀珍珠岩、膨润土尾矿粉、贝壳粉、污泥、木署渣、填充物、锯末混匀得混合料；
（2）将混合料注入已经预热过的磨具中，将均匀混合料压制成型，压力为49MPa，并在200℃的温度下保压2.5h，等磨具降温后取出样品，即可。
实施例3
本实施例提供的一种节能保温材料，所述的节能保温材料包括如下重量份数的原料：黏土22份、火山碎屑岩18份、膨胀珍珠岩3份、糠醛树脂4份、膨润土尾矿粉2份、贝壳粉8份、污泥11份、木署渣12份、填充物4份、锯末4份、固化剂1份。其中，所述固化剂是乙烯基三胺。所述填充物为氧化钙、碳酸钙任一种。
所述贝壳粉经过如下方法进行改性：
（1）将贝壳粉在600℃条件下煅烧3h，升温速度为15℃/min，在惰性环境下煅烧；
（2）将煅烧后的贝壳粉在室温下进行第一次研磨分散均匀，其中，所述的第一次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以700r/min的速度进行研磨搅拌；
（3）将研磨分散后的贝壳粉在950℃条件下二次煅烧1-4h，在有氧环境下煅烧，其中，所述的第二次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以1300r/min的速度进行研磨搅拌；
（4）将二次煅烧后的贝壳粉在室温下进行二次研磨分散，直至所述的贝壳粉粒径小于10μm。
根据本发明的另一方面，提供一种节能保温材料制备方法，所述方法包括如下步骤：
（1）首先将糠醛树脂、固化剂放在球磨罐中球磨5min，混合均匀后，再与黏土、火山碎屑岩、膨胀珍珠岩、膨润土尾矿粉、贝壳粉、污泥、木署渣、填充物、锯末混匀得混合料；
（2）将混合料注入已经预热过的磨具中，将均匀混合料压制成型，压力为49MPa，并在220℃的温度下保压1.9h，等磨具降温后取出样品，即可。
实验测试：
按照实施例1-3所述的原料及配比，制备节能保温材料，分为1组、2组、3组，取市售普通的保温材料为对照组，测试上述各组的性能，测试结果见表1。
表1测试结果一览表
指标 1组 2组 3组 对照组
抗压强度（28d）MPa 1.662 1.671 1.721 1.432
导热系数（w/m﹒k） 0.023 0.028 0.022 0.033
原料消耗减少率（%） 45 42 38 0
用水减少率（%） 65 58 69 0
由此可见，本发明提供的节能保温材料，具有较好的强度、保温等性能。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种节能保温材料，其特征在于：所述的节能保温材料包括如下重量份数的原料：黏土20-25份、火山碎屑岩16-29份、膨胀珍珠岩1-9份、糠醛树脂4-5份、膨润土尾矿粉1-3份、贝壳粉5-11份、污泥9-14份、木署渣11-15份、填充物1-6份、锯末2-5份、固化剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种节能保温材料，其特征在于：所述贝壳粉经过如下方法进行改性：
（1）将贝壳粉在450-700℃条件下煅烧1-4h，升温速度为10-20℃/min，在惰性环境下煅烧；
（2）将煅烧后的贝壳粉在室温下进行第一次研磨分散均匀；
（3）将研磨分散后的贝壳粉在900-1100℃条件下二次煅烧1-4h，在有氧环境下煅烧；
（4）将二次煅烧后的贝壳粉在室温下进行二次研磨分散，直至所述的贝壳粉粒径小于10μm。
3.根据权利要求2所述的一种节能保温材料，其特征在于：所述步骤（1）惰性环境为氩气环境。
4.根据权利要求2所述的一种节能保温材料，其特征在于：所述的第一次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以600-900r/min的速度进行研磨搅拌。
5.根据权利要求2所述的一种节能保温材料，其特征在于：所述的第二次研磨分散是指用研磨分散搅拌机以1100-1400r/min的速度进行研磨搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种节能保温材料，其特征在于：所述固化剂是乙烯基三胺。
7.根据权利要求1所述的一种节能保温材料，其特征在于：所述填充物为氧化钙、碳酸钙任一种。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种节能保温材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）首先将糠醛树脂、固化剂放在球磨罐中球磨5min，混合均匀后，再与黏土、火山碎屑岩、膨胀珍珠岩、膨润土尾矿粉、贝壳粉、污泥、木署渣、填充物、锯末混匀得混合料；
（2）将混合料注入已经预热过的磨具中，将均匀混合料压制成型，压力为49MPa，并在200-250℃的温度下保压1.5-2.5h，等磨具降温后取出样品，即可。
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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
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