CN107265942A - 一种保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种保温材料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，保温材料包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40‑50份、轻质氧化镁4.5‑5.5份、氟硅酸钠0.7‑1.1份、磷酸二氢铝0.4‑1.2份、聚乙烯醇0.2‑0.6份、高岭土0.6‑1份、粉煤灰1.8‑2.4份、玻璃棉5‑13份、石英砂2‑4份、海泡石纤维10‑16份、琥珀酸磺酸钠1‑1.4份、水泥12‑16份、岩棉11‑15份、石英玻璃纤维3‑7份、蛭石10‑18份、软瓷7‑11份、膨胀玻化微珠14‑22份、阻燃剂0.3‑0.7份、减水剂0.2‑0.6份、早强剂0.2‑0.6份、引气剂0.1‑0.3份、发泡剂0.2‑0.8份和水6‑8份；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)焙烧蛭石、(3)搅拌、(4)入模固化。本发明制得的保温材料具有隔音性好、强度高、阻燃性好和保温性好的优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。
背景技术
随着建筑节能的推行和发展，保温材料作为节能建筑材料的重要组成部分，越来越受到人们的重视。
2016年2月24日公告的中国专利文献一种保温材料及其制备方法(授权公告号CN103449772B)，保温材料由以下重量份组分原料构成：40-55重量份的松脂岩玻化微珠，4-5重量份的轻质氧化镁，0.5-1.2重量份的氟硅酸钠，0.4-1重量份的磷酸二氢铝，0.2-0.5重量份的聚乙烯醇，0.6-0.8重量份的高岭土，2-2.5重量份的粉煤灰，2-3重量份的凹凸棒土，2.5-3.5重量份的海泡石纤维，1-1.5重量份的琥珀酸磺酸钠和2-3重量份的水泥。
该发明在面对对隔音、强度、阻燃和保温性能要求高的建筑时，仍有很多不足，因此对其配方和制备方法还需要作出进一步的改进。
发明内容
为了解决现有保温材料在面对对隔音、强度、阻燃和保温性能要求高的建筑时仍存在很多不足的问题，本发明的目的是提供一种保温材料及其制备方法，制得的保温材料具有隔音性好、强度高、阻燃性好和保温性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40-50份、轻质氧化镁4.5-5.5份、氟硅酸钠0.7-1.1份、磷酸二氢铝0.4-1.2份、聚乙烯醇0.2-0.6份、高岭土0.6-1份、粉煤灰1.8-2.4份、玻璃棉5-13份、石英砂2-4份、海泡石纤维10-16份、琥珀酸磺酸钠1-1.4份、水泥12-16份、岩棉11-15份、石英玻璃纤维3-7份、蛭石10-18份、软瓷7-11份、膨胀玻化微珠14-22份、阻燃剂0.3-0.7份、减水剂0.2-0.6份、早强剂0.2-0.6份、引气剂0.1-0.3份、发泡剂0.2-0.8份和水6-8份。
原料中添加了岩棉，岩棉具有耐火性好、强度高和保温隔热性好的优点。
原料中添加了石英玻璃纤维，石英玻璃纤维具有耐高温、绝缘、耐腐蚀、隔热和化学稳定性好的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了软瓷，软瓷具有防火性好、透气性好和保温性好的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭，其具有轻质、防火和保温隔热的特点。
优选地，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠45份、轻质氧化镁5份、氟硅酸钠0.9份、磷酸二氢铝0.8份、聚乙烯醇0.4份、高岭土0.8份、粉煤灰2.1份、玻璃棉9份、石英砂3份、海泡石纤维13份、琥珀酸磺酸钠1.2份、水泥14份、岩棉13份、石英玻璃纤维5份、蛭石14份、软瓷9份、膨胀玻化微珠18份、阻燃剂0.5份、减水剂0.4份、早强剂0.4份、引气剂0.2份、发泡剂0.5份和水7份。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
优选地，所述早强剂为硫酸钙、氯化钠或甲酸钙，能够加速水泥水化的速度，提高保温材料的早期强度，又有一定的增强减水功能。
优选地，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，提高发泡效果，增强保温材料保温隔热效果。
优选地，所述保温材料的原料还包括重量份数为9-13份的聚苯咪唑纤维，聚苯咪唑纤维具有耐高温、弹性好、质轻和强度高的优点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料消泡后浇注至模具中固化，即得保温材料。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了现有保温材料在面对对隔音、强度、阻燃和保温性能要求高的建筑时仍存在很多不足的问题。
2、本发明的原料中添加了岩棉，岩棉具有耐火性好、强度高和保温隔热性好的优点。
3、本发明的原料中添加了石英玻璃纤维，石英玻璃纤维具有耐高温、绝缘、耐腐蚀、隔热和化学稳定性好的特点。
4、本发明的原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
5、本发明的原料中添加了软瓷，软瓷具有防火性好、透气性好和保温性好的优点。
6、本发明的原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭，其具有轻质、防火和保温隔热的特点。
7、本发明中所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
8、本发明中所述减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
9、本发明中所述早强剂为硫酸钙、氯化钠或甲酸钙，能够加速水泥水化的速度，提高保温材料的早期强度，又有一定的增强减水功能。
10、本发明中所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
11、本发明中所述发泡剂为碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，提高发泡效果，增强保温材料保温隔热效果。
12、本发明中所述保温材料的原料还包括重量份数为9-13份的聚苯咪唑纤维，聚苯咪唑纤维具有耐高温、弹性好、质轻和强度高的优点。
具体实施方式
实施例1
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠45份、轻质氧化镁5份、氟硅酸钠0.9份、磷酸二氢铝0.8份、聚乙烯醇0.4份、高岭土0.8份、粉煤灰2.1份、玻璃棉9份、石英砂3份、海泡石纤维13份、琥珀酸磺酸钠1.2份、水泥14份、岩棉13份、石英玻璃纤维5份、蛭石14份、软瓷9份、膨胀玻化微珠18份、阻燃剂0.5份、减水剂0.4份、早强剂0.4份、引气剂0.2份、发泡剂0.5份和水7份。
原料中添加了岩棉，岩棉具有耐火性好、强度高和保温隔热性好的优点。
原料中添加了石英玻璃纤维，石英玻璃纤维具有耐高温、绝缘、耐腐蚀、隔热和化学稳定性好的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了软瓷，软瓷具有防火性好、透气性好和保温性好的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭，其具有轻质、防火和保温隔热的特点。
阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
早强剂为硫酸钙、氯化钠或甲酸钙，能够加速水泥水化的速度，提高保温材料的早期强度，又有一定的增强减水功能。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
发泡剂为碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，提高发泡效果，增强保温材料保温隔热效果。
保温材料的原料还包括重量份数为11份的聚苯咪唑纤维，聚苯咪唑纤维具有耐高温、弹性好、质轻和强度高的优点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料消泡后浇注至模具中固化，即得保温材料。
实施例2
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40份、轻质氧化镁4.5份、氟硅酸钠0.7份、磷酸二氢铝0.4份、聚乙烯醇0.2份、高岭土0.6份、粉煤灰1.8份、玻璃棉5份、石英砂2份、海泡石纤维10份、琥珀酸磺酸钠1份、水泥12份、岩棉11份、石英玻璃纤维3份、蛭石10份、软瓷7份、膨胀玻化微珠14份、阻燃剂0.3份、减水剂0.2份、早强剂0.2份、引气剂0.13份、发泡剂0.2份和水6份。
原料中添加了岩棉，岩棉具有耐火性好、强度高和保温隔热性好的优点。
原料中添加了石英玻璃纤维，石英玻璃纤维具有耐高温、绝缘、耐腐蚀、隔热和化学稳定性好的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了软瓷，软瓷具有防火性好、透气性好和保温性好的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭，其具有轻质、防火和保温隔热的特点。
阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
早强剂为硫酸钙、氯化钠或甲酸钙，能够加速水泥水化的速度，提高保温材料的早期强度，又有一定的增强减水功能。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
发泡剂为碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，提高发泡效果，增强保温材料保温隔热效果。
保温材料的原料还包括重量份数为9份的聚苯咪唑纤维，聚苯咪唑纤维具有耐高温、弹性好、质轻和强度高的优点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料消泡后浇注至模具中固化，即得保温材料。
实施例3
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠50份、轻质氧化镁5.5份、氟硅酸钠1.1份、磷酸二氢铝1.2份、聚乙烯醇0.6份、高岭土1份、粉煤灰2.4份、玻璃棉13份、石英砂4份、海泡石纤维16份、琥珀酸磺酸钠1.4份、水泥16份、岩棉15份、石英玻璃纤维7份、蛭石18份、软瓷11份、膨胀玻化微珠22份、阻燃剂0.7份、减水剂0.6份、早强剂0.6份、引气剂0.3份、发泡剂0.8份和水8份。
原料中添加了岩棉，岩棉具有耐火性好、强度高和保温隔热性好的优点。
原料中添加了石英玻璃纤维，石英玻璃纤维具有耐高温、绝缘、耐腐蚀、隔热和化学稳定性好的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在900-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了软瓷，软瓷具有防火性好、透气性好和保温性好的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠内部多孔、表面玻化封闭，其具有轻质、防火和保温隔热的特点。
阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
减水剂为聚羧酸系减水剂，具有掺量低、减水率高达45％、碱含量小于0.2％、产品稳定性好、绿色环保、成本低、使用时方便且安全的优点。
早强剂为硫酸钙、氯化钠或甲酸钙，能够加速水泥水化的速度，提高保温材料的早期强度，又有一定的增强减水功能。
引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
发泡剂为碳酸氢钠，加热释放二氧化碳，提高发泡效果，增强保温材料保温隔热效果。
保温材料的原料还包括重量份数为13份的聚苯咪唑纤维，聚苯咪唑纤维具有耐高温、弹性好、质轻和强度高的优点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料消泡后浇注至模具中固化，即得保温材料。
对比例1
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40-50份、轻质氧化镁4.5-5.5份、氟硅酸钠0.7-1.1份、磷酸二氢铝0.4-1.2份、聚乙烯醇0.2-0.6份、高岭土0.6-1份、粉煤灰1.8-2.4份、玻璃棉5-13份、石英砂2-4份、海泡石纤维10-16份、琥珀酸磺酸钠1-1.4份、水泥12-16份和水6-8份。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
(3)将步骤(2)中的混合浆料消泡后浇注至模具中固化，即得保温材料。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制得保温材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种保温材料及其制备方法，从测得的抗压强度可以看出，实施例1-3的抗压强度均高于对比例1，说明本发明保温材料的抗压强度高。
2、一种保温材料及其制备方法，从测得的抗拉强度可以看出，实施例1-3的抗拉强度均高于对比例1，说明本发明保温材料的抗拉强度高。
3、一种保温材料及其制备方法，从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明保温材料的保温效果好。
4、一种保温材料及其制备方法，根据民用建筑隔声设计规范，隔音等级中一级为最高等级，隔音性能最好，级数越高，隔音性能越差，从测得的隔音等级可以看出，实施例1-3的隔音等级均优于对比例1，说明该保温材料的隔音性能好。
5、一种保温材料及其制备方法，根据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB862，测得的阻燃等级可以看出，实施例1-3的阻燃等级均优于对比例1，说明该保温材料的阻燃性好。
6、一种保温材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明保温材料的原料配方和制备方法的合理性。
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 (9)
1.一种保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40-50份、轻质氧化镁4.5-5.5份、氟硅酸钠0.7-1.1份、磷酸二氢铝0.4-1.2份、聚乙烯醇0.2-0.6份、高岭土0.6-1份、粉煤灰1.8-2.4份、玻璃棉5-13份、石英砂2-4份、海泡石纤维10-16份、琥珀酸磺酸钠1-1.4份、水泥12-16份、岩棉11-15份、石英玻璃纤维3-7份、蛭石10-18份、软瓷7-11份、膨胀玻化微珠14-22份、阻燃剂0.3-0.7份、减水剂0.2-0.6份、早强剂0.2-0.6份、引气剂0.1-0.3份、发泡剂0.2-0.8份和水6-8份。
2.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠45份、轻质氧化镁5份、氟硅酸钠0.9份、磷酸二氢铝0.8份、聚乙烯醇0.4份、高岭土0.8份、粉煤灰2.1份、玻璃棉9份、石英砂3份、海泡石纤维13份、琥珀酸磺酸钠1.2份、水泥14份、岩棉13份、石英玻璃纤维5份、蛭石14份、软瓷9份、膨胀玻化微珠18份、阻燃剂0.5份、减水剂0.4份、早强剂0.4份、引气剂0.2份、发泡剂0.5份和水7份。
3.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
5.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述早强剂为硫酸钙、氯化钠或甲酸钙。
6.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。
7.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠。
8.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述保温材料的原料还包括重量份数为9-13份的聚苯咪唑纤维。
9.一种如权利要求1—8任意一项所述的保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照保温材料原料的重量份数称取原料；
(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在900-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
(3)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
(4)将步骤(3)中的混合浆料消泡后浇注至模具中固化，即得保温材料。
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