CN107344864A - 一种泡沫保温板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种泡沫保温板材及其制备方法，属于建筑保温材料技术领域。该泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量含量为：煤矸石粉：15～20％；玻璃粉：30～50％；抛光石粉：30～50％；碳粉：1～2％；水玻璃：1～3％；硼砂：0.5～1％。其制备方法包括(1)备料；(2)混料；(3)10～20MPa压力下，制坯；(4)400～500℃，保温10～30min，烘干；(5)升温至1000～1100℃，保温30～60min，焙烧，制得泡沫保温板材。该泡沫保温板材利用煤矸石、抛光石粉、废弃玻璃等工业废料，既节省大量土地，也可以降低成本。制备的泡沫保温板材，具有质量轻、强度较高、吸水率较低和保温性能好的优点。

Description

一种泡沫保温板材及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑保温材料技术领域，具体涉及一种泡沫保温板材及其制备方法。
背景技术
煤矸石是煤炭开采、选煤后被淘汰的一种废料，这种废料开采后堆积在矿山周边，经过常年的风吹雨淋日晒，产生很多废气和污水，破坏了周边的自然环境。抛光石粉是石材加工产生的粉尘，颗粒细小，利用率较低。废弃玻璃是生活垃圾和工业废料。目前，很多科研工作者都在积极研究工业废弃物的开发与利用。但是利用这些废料生产制备无机保温板材的较少。无机保温材料强度较高，耐候性好，吸水率和保水率低，保温性能较高。本发明就是利用煤矸石、抛光石粉、废玻璃等废料，制备出强度较高，吸水率较低，保温性能好的轻质高强的无机保温板材。
发明内容
本发明的目的是提供一种泡沫保温板材及其制备方法。该泡沫保温板材利用煤矸石、抛光石粉、废弃玻璃等工业废料，通过备料、混料、制坯、烘干、焙烧等过程，制备的泡沫保温板材，具有质量轻、强度较高、吸水率较低和保温性能好的优点。
本发明的一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：15～20％；
玻璃粉：30～50％；
抛光石粉：30～50％；
碳粉：1～2％；
水玻璃：1～3％；
硼砂：0.5～1％；
其中，
所述的煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；所述的玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
所述的水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为50％～70％；
本发明制备的泡沫保温板材的体积密度470～590Kg/m3，导热系数0.3～0.5W/(m·K)，抗压强度3～7MPa，吸水率为3～7％。
本发明的一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，粉磨，过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，在10～20MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，在400～500℃，保温10～30min，得到烘干的板材坯体；其中，升温速率为2～10℃/min；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1000～1100℃，升温速率为2～5℃/min，保温30～60min，随炉冷却至400～600℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
所述步骤(1)中，所述的粉磨，采用球磨机，所述的过筛，采用0.16mm的筛子；
所述步骤(2)中，所述的焖料为塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置，放置时间根据混合物料的量决定，优选10～30min，焖料的目的在于，使得混合物料达到均匀润湿的状态；
所述步骤(3)中，压制成型采用的设备的成型机；
所述步骤(4)中，烘干采用的设备为马弗炉；
所述步骤(5)中，焙烧采用的设备为马弗炉；
本发明的一种泡沫保温板材及其制备方法，相比于现有技术，具有如下优点：
1.本方法无需使用粘土和胶黏剂，利用煤矸石、抛光石粉、废弃玻璃等工业废料，既节省大量土地，也可以降低成本。
2.本发明制备的泡沫保温板材，具有质量轻、强度较高、吸水率较低和保温性能好的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：15％；
玻璃粉：40％；
抛光石粉：41％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为50％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置10min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在10MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为5℃/min升温至450℃，保温20min，得到烘干的板材坯体；其中，
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1100℃，升温速率为5℃/min，保温30min，随炉冷却至600℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
实施例2
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：19.2％；
玻璃粉：38.4％；
抛光石粉：38.4％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为60％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置30min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在20MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为5℃/min升温至450℃，保温20min，得到烘干的板材坯体；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1100℃，升温速率为5℃/min，保温30min，随炉冷却至500℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
实施例3
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：20％；
玻璃粉：46％；
抛光石粉：30％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为70％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置20min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在20MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为5℃/min升温至450℃，保温20min，得到烘干的板材坯体；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1100℃，升温速率为2℃/min，保温30min，随炉冷却至400℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
实施例4
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：16％；
玻璃粉：32％；
抛光石粉：32％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为70％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置10min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在10MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为5℃/min升温至450℃，保温20min，得到烘干的板材坯体；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1100℃，升温速率为3℃/min，保温30min，随炉冷却至600℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
实施例5
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：16％；
玻璃粉：32％；
抛光石粉：48％；
碳粉：2％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，
煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为70％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置20min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在20MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为10℃/min升温至450℃，保温20min，得到烘干的板材坯体；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1100℃，升温速率为5℃/min，保温30min，随炉冷却至500℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
实施例6
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：15％；
玻璃粉：50％；
抛光石粉：30.5％；
碳粉：1％；
水玻璃：3％；
硼砂：0.5％；
煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为70％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置20min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在15MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为10℃/min升温至500℃，保温10min，得到烘干的板材坯体；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1000℃，升温速率为5℃/min，保温60min，随炉冷却至500℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
实施例7
一种泡沫保温板材，由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：17％；
玻璃粉：30％；
抛光石粉：50％；
碳粉：1％；
水玻璃：1％；
硼砂：1％；
其中，煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状煤矸石；
玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛，制成粒径≤0.16mm的粉状玻璃；
水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为70％；
一种泡沫保温板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，用球磨机进行粉磨，用0.16mm的筛子过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后用塑料薄膜覆盖混合物料，常温静止放置10min，焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，用成型机，在15MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，放入马弗炉中，以升温速率为2℃/min升温至400℃，保温30min，得到烘干的板材坯体；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1000℃，升温速率为5℃/min，保温60min，随炉冷却至400℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
本实施例制备的泡沫保温板材的性能指标见表1。
表1

Claims (10)

1.一种泡沫保温板材，其特征在于，所述的泡沫保温板材由煤矸石粉、玻璃粉、抛光石粉、碳粉、水玻璃和硼砂制得；各个组分的质量百分比为：
煤矸石粉：15～20％；
玻璃粉：30～50％；
抛光石粉：30～50％；
碳粉：1～2％；
水玻璃：1～3％；
硼砂：0.5～1％。
2.如权利要求1所述的泡沫保温板材，其特征在于，所述的煤矸石粉的粒径≤0.16mm；所述的玻璃粉粒径≤0.16mm。
3.如权利要求2所述的泡沫保温板材，其特征在于，所述的粒径≤0.16mm的煤矸石粉为煤矸石经过破碎粉磨，过筛制得；所述的粒径≤0.16mm的玻璃粉为废弃玻璃经过破碎粉磨，过筛制得。
4.如权利要求1所述的泡沫保温板材，其特征在于，所述的水玻璃的模数为2.6～3.0，浓度为50％～70％。
5.如权利要求1所述的泡沫保温板材，其特征在于，制备的泡沫保温板材的体积密度470～590Kg/m3，导热系数0.3～0.5W/(m·K)，抗压强度3～7MPa，吸水率为3～7％。
6.权利要求1所述泡沫保温板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料
将煤矸石、废弃玻璃破碎，粉磨，过筛，得到煤矸石粉和玻璃粉；
(2)混料
按照配比，将原料混合，制得混合物料，然后焖料，用练泥机，将物料混练成泥，制得泥状混合物；
(3)制坯
将泥状混合物装入模具中，在10～20MPa的压力下，压制成型，自然干燥，制成板材坯体；
(4)烘干
将板材坯体，在400～500℃，保温10～30min，得到烘干的板材坯体；其中，升温速率为2～10℃/min；
(5)焙烧
将烘干的板材坯体，继续升温至1000～1100℃，升温速率为2～5℃/min，保温30～60min，随炉冷却至400～600℃后，取出，自然冷却至室温，制得泡沫保温板材。
7.如权利要求6所述泡沫保温板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述的粉磨，采用球磨机，所述的过筛，采用0.16mm的筛子。
8.如权利要求6所述泡沫保温板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的焖料为常温条件下，静止放置10～30min。
9.如权利要求6所述泡沫保温板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，压制成型采用的设备的成型机。
10.如权利要求6所述泡沫保温板材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，烘干采用的设备为马弗炉；所述步骤(5)中，焙烧采用的设备为马弗炉。
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