CN107344863A - 一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料及其制备方法，其方法为：先将一定比例的粉煤灰、水玻璃加入搅拌机中，混合搅拌一定时间，得到地质聚合物浆料，然后加入一定量的双氧水溶液继续搅拌一定时间进行发泡，最后将发泡后的地质聚合物浆料浇筑到模具中养护，得到基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料。本发明通过使用地质聚合物胶凝材料，添加发泡剂引入气孔制成的保温材料，具有更高的耐久性，和防火性能，原料中采用了粉煤灰为基体原料，实现了废弃物的再利用，具有极大的环保优势。

Description

一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料及其制备方法。
背景技术
地质聚合物是由硅氧四面体和铝氧四面体组合在一起的三维网络凝胶体，它同时呈现出非晶态和准晶态特征。地质聚合物具有高强度、速硬化、良好的耐酸碱性和耐久性及原料来源广泛且成本低、能耗低等优点。地质聚合物的这些特性使得其在很多方面都可以得到推广应用，比如化工、建材、土木工程、航空以及环境保护等方面，应用前景广泛。
21世纪以来，社会发展速度加快，能源称为全球的重要议题，而建筑节能是节能环保的重要措施，因此发展出建筑保温材料是建筑节能的重点。我国的建筑节能的能力不足，远远落后于发达国家。目前，我国主要的建筑节能材料为有机保温材料，以聚苯乙烯多孔塑料为主，但是这种有机保温材料耐火性差、易燃，经常造成火灾。而如今的耐火保温材料一般为无机非金属材料，其导热系数较高，保温效果差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有保温材料防火性差、易燃有毒的缺点，提供一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料及其制备方法，本发明的方法制备获得的保温材料同时具有较好的防火性能和保温性能，且相对于现有的有机保温材料，具有更好的强度和耐久性能。
本发明的技术方案是，一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料的制备方法，包括以下实施步骤：
步骤1，称取一定量的粉煤灰，再称取一定质量的水玻璃，水玻璃中溶质与粉煤灰的质量比为15～18％，再称取一定量的双氧水，双氧水中的水与水玻璃中水的质量总和占粉煤灰与水玻璃中溶质质量之和的30～32％，其中双氧水中的含水量占总水量的10％；
步骤2，将粉煤灰与水玻璃溶液混合，加入到搅拌机中，混合搅拌12～18min，得到地质聚合物浆料；
步骤3，将双氧水溶液加入到地质聚合物浆料中，继续搅拌90s，得到地质聚合物混合发泡浆料；
步骤4，将地质聚合物混合发泡浆料浇注到模具中，放入温度为20℃、湿度为99％的恒温恒湿箱中进行养护，即得到地质聚合物多孔保温材料。
上述技术方案中，所述的步骤1中双氧水中溶质的质量为粉煤灰
质量的0.25～0.5％。
所述的步骤1中采用的水玻璃的模数为1.0～1.5。
所述的步骤4中材料脱模时间为24h，脱模后继续在养护箱养护6天。
本发明的有益效果是，采用本方法制得的地质聚合物保温材料，与现有保温材料相比，具有以下优点：
1.本发明的多孔保温材料相较于聚苯乙烯系列有机保温材料具有更高的强度，其抗压强度3.62MPa。
2.本发明通过采用双氧水在碱性条件下分解产生气体，在地质聚合物中形成气孔，从而制备出发泡材料，使得制备的保温材料具有很低的导热系数。
3.本发明以无机材料为基体，具有良好的防火性能。
4.本发明使用工业废弃物粉煤灰为基体原料，变废为宝生产过程中不会排放有害物质，具有很大优势。
具体实施方式
实施例1
本实例的基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1，称取2700g粉煤灰，1405.5g模数为1.4水玻璃溶液(其中水的质量为919.5g)，双氧水溶液110g(其中水的质量为102g)。
步骤2，将粉煤灰与水玻璃溶液混合，加入到搅拌机中，混合12min，得到地质聚合物浆料。
步骤3，将双氧水溶液加入到上述浆料中，继续搅拌90s，得到发泡浆料；
步骤4，将地质聚合物混合发泡浆料浇注到模具中，放入温度为20℃，湿度为99％的恒温恒湿箱中进行养护，24h后进行脱模，脱模后继续在养护箱内养护6天，即得到地质聚合物多孔保温材料。
实施例2
步骤1，称取2700g粉煤灰，1346.4g模数为1.0水玻璃溶液(其中水的质量为894.2g)，双氧水溶液109g(其中水的质量为99.3g)。
步骤2，将粉煤灰与水玻璃溶液混合，加入到搅拌机中，混合15min，得到地质聚合物浆料。
步骤3，将双氧水溶液加入到上述浆料中，继续搅拌90s，得到发泡浆料；
步骤4，将地质聚合物混合发泡浆料浇注到模具中，放入温度为20℃，湿度为99％的恒温恒湿箱中进行养护，24h后进行脱模，脱模后继续在养护箱内养护6天，即得到地质聚合物多孔保温材料。
实施例3
步骤1，称取2700g粉煤灰，1403.1g模数为1.2水玻璃溶液(其中水的质量为917.1g)，双氧水溶液109.9g(其中水的质量为101.9g)。
步骤2，将粉煤灰与水玻璃溶液混合，加入到搅拌机中，混合18min，得到地质聚合物浆料。
步骤3，将双氧水溶液加入到浆料中，继续搅拌90s，得到发泡浆料；
步骤4，将地质聚合物混合发泡浆料浇注到模具中，放入温度为20℃，湿度为99％的恒温恒湿箱中进行养护，24h后进行脱模，脱模后继续在养护箱内养护6天，即得到地质聚合物多孔保温材料。

Claims (5)

1.一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，称取一定量的粉煤灰，再称取一定质量的水玻璃，水玻璃中溶质与粉煤灰的质量比为15～18％，再称取一定量的双氧水，双氧水中的水与水玻璃中水的质量总和占粉煤灰与水玻璃中溶质质量之和的30～32％，其中双氧水中的含水量占总水量的10％；
步骤2，将粉煤灰与水玻璃溶液混合，加入到搅拌机中，混合搅拌12～18min，得到地质聚合物浆料；
步骤3，将双氧水溶液加入到地质聚合物浆料中，继续搅拌90s，得到地质聚合物混合发泡浆料；
步骤4，将地质聚合物混合发泡浆料浇注到模具中，放入温度为20℃、湿度为99％的恒温恒湿箱中进行养护，即得到地质聚合物多孔保温材料。
2.根据权利要求1所述的基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中双氧水中溶质的质量为粉煤灰质量的0.25～0.5％。
3.根据权利要求1所述的基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中采用的水玻璃的模数为1.0～1.5。
4.根据权利要求1所述的基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料的制备方法，其特征在于，步骤4中材料脱模时间为24h，脱模后继续在养护箱养护6天。
5.一种基于粉煤灰的地质聚合物多孔保温材料，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的方法制备获得。
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