CN107840615A - 一种防火保温材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防火保温材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥、粉煤灰、耐高温颗粒、植物纤维、凹凸棒土阻燃剂、补强填料份、有机硅防水剂、稳定剂、乙烯基聚合物、水、碱激发剂以及憎水剂；具体步骤：按照配比取出耐高温颗粒，放入马弗炉高温煅烧处理，取出自然冷却后备用；制备凹凸棒土木材阻燃剂；按照配比称取剩余原料与步耐高温颗粒和凹凸棒土木材阻燃剂混合后加入搅拌釜，常温搅拌混合均匀得到预混料；将预混料倒入模具中，高压成型，干燥得所述防火保温材料。本发明无毒无味、环保、容重轻、防火不燃、导热系数小、贮存稳定性好，可用作建筑外墙保温材料，具有良好的应用前景。

Description

一种防火保温材料
技术领域
本发明涉及建筑保温材料技术领域，具体的说，是一种防火保温材料。
背景技术
墙体保温是建筑节能中的关键，外墙保温由于其施工比较方便而成为建筑行业的首选，尤其适合北方等寒冷地区。建筑外墙保温材料是影响建筑节能一个重要的影响因素。目前有机保温材料几乎占领了国内建筑保温材料市场，有。机类保温材料主要包括发泡聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、喷涂聚氨酯(SPU)、聚苯颗粒等。其优点主要是质轻、致密性高、保温隔热性好，但也存在许多缺点，如不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全稳固性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、成本较高等。
发泡陶瓷是20世纪70年代发展起来的一种新型材料，由于它具有气孔率高、热导率低、重量轻、硬度高、抗热震、耐高温、耐腐蚀及良好的机械强度等优良性能，可作为理想的建筑保温隔热材料。目前，制备发泡陶瓷的方法主要有粉末坯体发泡法和浆料发泡法。粉末坯体发泡法是采用碳酸钙、氢氧化钙、硫酸铝和双氧水等发泡剂，制得生坯，再烧结获得发泡陶瓷的制备工艺；浆料发泡法是利用陶瓷悬浮液进行发泡，经干燥脱模再烧结的工艺。但是，现有的发泡陶瓷板大都采用价格昂贵的矿石和精细陶瓷作为主要原料，生产成本高昂且生产过程需要消耗大量资源，使得发泡陶瓷保温板得不到广泛的应用。
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料，随电力工业发展，燃煤电厂粉煤灰排放量逐年增加，2000年粉煤灰排放量约为1.5亿吨，2010年达到3亿吨。大量粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，大量粉煤灰的排放给我国国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，是我国经济建设中一项重要技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防火保温材料，无毒无味、环保、容重轻、防火不燃、导热系数小、贮存稳定性好，可用作建筑外墙保温材料，具有良好的应用前景。
本发明通过下述技术方案实现：一种防火保温材料，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥20-40份、粉煤灰10-20份、耐高温颗粒40-50份、植物纤维30-40份、凹凸棒土阻燃剂5-15份、补强填料10-15份、有机硅防水剂2-8份、稳定剂1-6份、乙烯基聚合物1-4份、水50-60份、碱激发剂1-3份以及憎水剂1-3份；
所述耐高温颗粒按重量份计包括颗粒硅藻土20-30份、二氧化硅气凝胶10-15份和白炭黑10-15份；
所述植物纤维是指玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆纤维中的一种或者几种混合；
所述凹凸棒土阻燃剂按重量份计包括凹凸棒土10-15份、磷酸氢二铵1-3份、尿素1-3份、过氧化苯甲酰1-3份、硝酸铝1-2份、聚合甘油酸酯 1-2份、三氧化二锑1-2份和二氧化硅溶胶1-2份。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述补强填料包括以下重量份的原料：沸石粉2-10份、黏土1-6份和玻璃纤维1-3份；所述所述沸石粉细度为60-80目。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸铝和硬脂酸钾。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述植物纤维进行杀菌处理，且纤维长度为6-10cm。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述防水剂为有机硅乳液。
根据权利要求1所述的一种防火保温材料，其特征在于：所述耐高温颗粒为多孔结构，粒径为7μm～10mm。
一种防火保温材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：按照配比取出耐高温颗粒，放入马弗炉在700-800℃条件下高温煅烧处理1-2h，取出自然冷却后备用；
步骤S2：制备凹凸棒土木材阻燃剂；
步骤S3：按照配比称取剩余原料与步骤S1的耐高温颗粒和步骤S2的凹凸棒土木材阻燃剂混合后加入搅拌釜，常温搅拌混合均匀得到预混料，搅拌速率为100-250r/min，搅拌时间为20-30min；
步骤S4：将步骤S3得到的预混料倒入模具中，高压成型，干燥得所述防火保温材料。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：称取凹凸棒土，对凹凸棒土进行研磨粉碎得凹凸棒土粉末，加入11-14重量倍清水，在转速1100-1900r/min条件下高速搅拌4-8min得到的混合液，静置30-40min后进行加热，加热温度为65-80℃，加热时间为20-30min，加热后进行干燥处理得到提纯后的凹凸棒土粉末；
步骤S22：按照配比称磷酸氢二铵、尿素、过氧化苯甲酰、硝酸铝、聚合甘油酸酯、三氧化二锑和二氧化硅溶胶，加入到上述凹凸棒土粉末中，混合均匀得混合物料，向混合物料中加入3-5倍重量的清水，在转速200-300r/min条件下搅拌50-60min，静置后得到凹凸棒土阻燃剂溶液；
步骤S23：向上述凹凸棒土阻燃剂溶液通入50-60℃的热空气使其翻腾，时间为20-30min，静置后进行干燥处理，并将物料研磨成60-80μm的颗粒，得到所述凹凸棒土木材阻燃剂，备用；
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2中干燥处理具体是指：在真空干燥箱中进行，设置温度为25℃-28℃，真空度为-0.085MPa--0.095MPa，干燥时间为24-30h。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明无毒无味、环保、容重轻、防火不燃、导热系数小、贮存稳定性好，可用作建筑外墙保温材料，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本发明通过下述技术方案实现，一种防火保温材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥20-40份、粉煤灰10-20份、耐高温颗粒40-50份、植物纤维30-40份、凹凸棒土阻燃剂5-15份、补强填料10-15份、有机硅防水剂2-8份、稳定剂1-6份、乙烯基聚合物1-4份、水50-60份、碱激发剂1-3份以及憎水剂1-3份；
所述耐高温颗粒按重量份计包括颗粒硅藻土20-30份、二氧化硅气凝胶10-15份和白炭黑10-15份；
所述植物纤维是指玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆纤维中的一种或者几种混合；
所述凹凸棒土阻燃剂按重量份计包括凹凸棒土10-15份、磷酸氢二铵1-3份、尿素1-3份、过氧化苯甲酰1-3份、硝酸铝1-2份、聚合甘油酸酯 1-2份、三氧化二锑1-2份和二氧化硅溶胶1-2份。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，所述补强填料包括以下重量份的原料：沸石粉2-10份、黏土1-6份和玻璃纤维1-3份；所述所述沸石粉细度为60-80目。
所述稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸铝和硬脂酸钾。
所述植物纤维进行杀菌处理，且纤维长度为6-10cm。
所述防水剂为有机硅乳液。
所述耐高温颗粒为多孔结构，粒径为7μm～10mm。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，一种防火保温材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：按照配比取出耐高温颗粒，放入马弗炉在700-800℃条件下高温煅烧处理1-2h，取出自然冷却后备用；
步骤S2：制备凹凸棒土木材阻燃剂；所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：称取凹凸棒土，对凹凸棒土进行研磨粉碎得凹凸棒土粉末，加入11-14重量倍清水，在转速1100-1900r/min条件下高速搅拌4-8min得到的混合液，静置30-40min后进行加热，加热温度为65-80℃，加热时间为20-30min，加热后进行干燥处理得到提纯后的凹凸棒土粉末；
步骤S22：按照配比称磷酸氢二铵、尿素、过氧化苯甲酰、硝酸铝、聚合甘油酸酯、三氧化二锑和二氧化硅溶胶，加入到上述凹凸棒土粉末中，混合均匀得混合物料，向混合物料中加入3-5倍重量的清水，在转速200-300r/min条件下搅拌50-60min，静置后得到凹凸棒土阻燃剂溶液；
步骤S23：向上述凹凸棒土阻燃剂溶液通入50-60℃的热空气使其翻腾，时间为20-30min，静置后进行干燥处理，并将物料研磨成60-80μm的颗粒，得到所述凹凸棒土木材阻燃剂，备用；
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2中干燥处理具体是指：在真空干燥箱中进行，设置温度为25℃-28℃，真空度为-0.085MPa--0.095MPa，干燥时间为24-30h。
步骤S3：按照配比称取剩余原料与步骤S1的耐高温颗粒和步骤S2的凹凸棒土木材阻燃剂混合后加入搅拌釜，常温搅拌混合均匀得到预混料，搅拌速率为100-250r/min，搅拌时间为20-30min；
步骤S4：将步骤S3得到的预混料倒入模具中，高压成型，干燥得所述防火保温材料。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，一种防火保温材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：按照配比取出耐高温颗粒，放入马弗炉在800℃条件下高温煅烧处理2h，取出自然冷却后备用；
步骤S2：制备凹凸棒土木材阻燃剂；所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：称取凹凸棒土，对凹凸棒土进行研磨粉碎得凹凸棒土粉末，加入13重量倍清水，在转速=1500r/min条件下高速搅拌8min得到的混合液，静置30-40min后进行加热，加热温度为70℃，加热时间为20min，加热后进行干燥处理得到提纯后的凹凸棒土粉末；
步骤S22：按照配比称磷酸氢二铵、尿素、过氧化苯甲酰、硝酸铝、聚合甘油酸酯、三氧化二锑和二氧化硅溶胶，加入到上述凹凸棒土粉末中，混合均匀得混合物料，向混合物料中加入4倍重量的清水，在转速300r/min条件下搅拌60min，静置后得到凹凸棒土阻燃剂溶液；
步骤S23：向上述凹凸棒土阻燃剂溶液通入50℃的热空气使其翻腾，时间为20min，静置后进行干燥处理，并将物料研磨成60μm的颗粒，得到所述凹凸棒土木材阻燃剂，备用；
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2中干燥处理具体是指：在真空干燥箱中进行，设置温度为27℃，真空度为=0.095MPa，干燥时间为30h。
步骤S3：按照配比称取剩余原料与步骤S1的耐高温颗粒和步骤S2的凹凸棒土木材阻燃剂混合后加入搅拌釜，常温搅拌混合均匀得到预混料，搅拌速率为100r/min，搅拌时间为20min；
步骤S4：将步骤S3得到的预混料倒入模具中，高压成型，干燥得所述防火保温材料。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，一种防火保温材料的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：按照配比取出耐高温颗粒，放入马弗炉在700℃条件下高温煅烧处理1-2h，取出自然冷却后备用；
步骤S2：制备凹凸棒土木材阻燃剂；所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：称取凹凸棒土，对凹凸棒土进行研磨粉碎得凹凸棒土粉末，加入11-14重量倍清水，在转速12r/min条件下高速搅拌5min得到的混合液，静置40min后进行加热，加热温度为70℃，加热时间为20min，加热后进行干燥处理得到提纯后的凹凸棒土粉末；
步骤S22：按照配比称磷酸氢二铵、尿素、过氧化苯甲酰、硝酸铝、聚合甘油酸酯、三氧化二锑和二氧化硅溶胶，加入到上述凹凸棒土粉末中，混合均匀得混合物料，向混合物料中加入3倍重量的清水，在转速250r/min条件下搅拌55min，静置后得到凹凸棒土阻燃剂溶液；
步骤S23：向上述凹凸棒土阻燃剂溶液通入55℃的热空气使其翻腾，时间为25in，静置后进行干燥处理，并将物料研磨成70μm的颗粒，得到所述凹凸棒土木材阻燃剂，备用；
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2中干燥处理具体是指：在真空干燥箱中进行，设置温度为27℃，真空度为-0.085MPa，干燥时间为24-30h。
步骤S3：按照配比称取剩余原料与步骤S1的耐高温颗粒和步骤S2的凹凸棒土木材阻燃剂混合后加入搅拌釜，常温搅拌混合均匀得到预混料，搅拌速率为200r/min，搅拌时间为25min；
步骤S4：将步骤S3得到的预混料倒入模具中，高压成型，干燥得所述防火保温材料。
本发明所提供的板材导热系数≤0.032w/(m.k)；吸水率≤0.5%；抗拉强度≥0.75Mpa；容重≤194kg/m3；燃烧性能：A1级。本发明所提供的孔隙率高、孔分布均匀的发泡陶瓷板材既降低了原料成本，又节约了资源，具有环保、防火、吸音、隔热、防潮、防渗、抗冻、阻燃等特点，可应用于现代建筑节能标准的墙体保温材料、隔音降噪材料或其他领域的隔热型保温材料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防火保温材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥20-40份、粉煤灰10-20份、耐高温颗粒40-50份、植物纤维30-40份、凹凸棒土阻燃剂5-15份、补强填料10-15份、有机硅防水剂2-8份、稳定剂1-6份、乙烯基聚合物1-4份、水50-60份、碱激发剂1-3份以及憎水剂1-3份；
所述耐高温颗粒按重量份计包括颗粒硅藻土20-30份、二氧化硅气凝胶10-15份和白炭黑10-15份；
所述植物纤维是指玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆纤维中的一种或者几种混合；
所述凹凸棒土阻燃剂按重量份计包括凹凸棒土10-15份、磷酸氢二铵1-3份、尿素1-3份、过氧化苯甲酰1-3份、硝酸铝1-2份、聚合甘油酸酯 1-2份、三氧化二锑1-2份和二氧化硅溶胶1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种防火保温材料，其特征在于：所述补强填料包括以下重量份的原料：沸石粉2-10份、黏土1-6份和玻璃纤维1-3份；所述所述沸石粉细度为60-80目。
3.根据权利要求2所述的一种防火保温材料，其特征在于：所述稳定剂为硬脂酸镁、硬脂酸铝和硬脂酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种防火保温材料，其特征在于：所述植物纤维进行杀菌处理，且纤维长度为6-10cm。
5.根据权利要求1所述的一种防火保温材料，其特征在于：所述防水剂为有机硅乳液。
6.根据权利要求1所述的一种防火保温材料，其特征在于：所述耐高温颗粒为多孔结构，粒径为7μm～10mm。
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