CN108046680A - 膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺 - Google Patents

膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺 Download PDF

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Abstract

膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，涉及保温建材生产加工技术领域，包括以下原料：改性膨胀珍珠岩50‑70份、水泥18‑25份、水10‑20份、高岭土5‑10份、粉煤灰5‑8份、NBS丙乳5‑10份、四聚丙烯基苯磺酸钠2‑5份、添加剂5‑10份、聚丙烯纤维0.5‑1份、羟丙基甲基纤维素1‑5份、埃洛石粉3‑5份、钙粉2‑3份。本发明制备的膨胀珍珠岩保温板防火性能优越，质轻、强度高、导热系数低，与保温系统的粘结层和抗裂保护层相容性好，整体加工工艺简单，方便，效果显著，能够降低加工成本，提升产能，达到环保高质的要求。

Description

膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺
技术领域：
本发明涉及保温建材生产加工技术领域，具体涉及一种膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺。
背景技术：
保温材料一般是指导热系数小于或等于0.12的材料。保温材料发展很快，在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料，往往可以起到事半功倍的效果。
传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，必须要有较厚的覆层；而型材类无机保温材料要进行拼装施工，存在接缝多、有损美观、防水性差、使用寿命短等缺陷。为此，人们一直在寻求与研究一种能大大提高保温材料隔热反射性能的新型材料。按材料成份分类:1、有机隔热保温材料，2、无机隔热保温材料，3、金属类隔热保温材料；按材料形状分类:1、松散隔热保温材料，2、板状隔热保温材料，3、整体保温隔热材料；无机保温材料中膨胀珍珠岩以其优良防火性能，对环境无污染等优势正逐步成为无机外墙保温材料的首选。
膨胀珍珠岩作为一种非金属矿物材料，广泛应用于建筑、冶金、石油、化工、轻工、电力、运输及农业等领域。膨胀珍珠岩便被广泛应用于外墙保温板的轻骨材料。但是由于各种原因，膨胀珍珠岩保温板的应用还是受到一些限制。
发明内容：
本发明在于提供一种能够有效提高膨胀珍珠岩保温板的品质，使得膨胀珍珠岩保温板在加工的过程中更加节能，同时使得保温板整体性能得到最大程度发挥的加工工艺。
膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，在加工的过程中首先利用膨胀珍珠岩，并对其进行改性，从而激发膨胀珍珠岩的活性，使其性能得到最大发挥；
首先对膨胀珍珠岩进行改性：具体的改性方法为：
(1)将珍珠岩预热，预热时采用300-400℃的温度对珍珠岩预热10-15分钟；
(2)对珍珠岩进行直接加热，加热至1000-1300℃进行膨化处理，使珍珠岩体积膨胀10-15倍，得到膨胀珍珠岩；
(3)待膨胀珍珠岩自然降温，当温度降至100-200℃时，对膨胀珍珠岩喷施膨胀珍珠岩总重量8-15％的甲基三乙氧基硅烷；
(4)喷施完成后继续降温至室温，然后过20-30目筛，即得改性膨胀珍珠岩。
在进行膨胀珍珠岩保温板制备前，按质量分数准备以下原料：改性膨胀珍珠岩50-70份、水泥18-25份、水10-20份、高岭土5-10份、粉煤灰5-8份、NBS丙乳5-10份、四聚丙烯基苯磺酸钠2-5份、添加剂5-10份、聚丙烯纤维0.5-1份、羟丙基甲基纤维素1-5份、埃洛石粉3-5份、钙粉2-3份。
上述高岭土在使用前需要经过处理，处理时取高岭土质量1/3量的小麦粉，与高岭土混合均匀，然后再加入高岭土质量1/4量的云母粉再次混合均匀，然后入微波设备中以30-35GHz的频率微波处理3-5S后既得；
所述的粉煤灰的细度为12％(R45)，烧失量为5％，三氧化硫含量为3％。
所述的聚丙烯纤维的长度为12-16mm。
所述添加剂包括：发泡剂、减水剂、阻燃剂和粘接剂；其中发泡剂、减水剂、阻燃剂和粘接剂的质量比为1:1:2:1；
上述各组分按质量分数计的优选方案为：改性膨胀珍珠岩60-70份、水泥20-25份、水15-20份、高岭土6-8份、粉煤灰6-8份、NBS丙乳8-10份、四聚丙烯基苯磺酸钠3-5份、添加剂8-10份、聚丙烯纤维0.8-1份、羟丙基甲基纤维素1-3份、埃洛石粉3-5份、钙粉2-3份。
上述各组分按质量分数计的最佳方案为：改性膨胀珍珠岩60份、水泥20份、水20份、高岭土6份、粉煤灰6份、NBS丙乳8份、四聚丙烯基苯磺酸钠3份、添加剂8份、聚丙烯纤维1份、羟丙基甲基纤维素2份、埃洛石粉4份、钙粉2份。
所述的埃洛石粉在使用前经过预处理，具体的预处理方法为：
(1)取10-15质量份的埃洛石粉，对其升温至110℃，然后加入2-3份生石灰，匀速搅拌均匀；
(2)取质量分数1-1.5份的食盐，加入其中待其融化后，加入2-5份硅藻土，研磨后过300-400目筛网后既得；
上述经过食盐、硅藻土和生石灰处理过的埃洛石粉在遇到水后形成糊状，并与改性膨胀珍珠岩结合后增加原料成型后的空隙，提升材料的轻质化水平；
利用上述原料成分制备膨胀珍珠岩保温板的加工步骤，具体方法为：
1)在1500-2000rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥投入混合搅拌机中搅拌5-30min；
2)将转速调至1200-1500rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土、粉煤灰、NBS丙乳、四聚丙烯基苯磺酸钠、添加剂，搅拌5-30min；
3)搅拌完成后，将转速调至1500-1700rpm，投入聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、埃洛石粉、钙粉和水，在混合搅拌机中搅拌5-30min制成水泥浆料；
4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀；
5)最后将搅拌均匀的带有泡沬的水泥混合浆料倒入模具中连续压模成型；
6)经排气、压制、保压使混合料达到密实状态后加热养护，脱模，得毛坯；
7)将步骤6)所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5％，至此膨胀珍珠岩保温板制备完成。
步骤(5)中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t；
步骤(5)中加热养护的温度为20-70℃，时间为1-2天。
本发明的有益效果是：
1、防火性能优越。本发明改性膨胀珍珠岩保温板主要使用的是无机不燃材料，能够有效提高保温板的防火性能，本发明改性膨胀珍珠岩保温板的燃烧性能可达A1级。
2、质轻、强度高、导热系数低。本发明改性膨胀珍珠岩保温板材采用水泥作为主要胶凝材料，同时外掺PP纤维、粉煤灰、高岭土、四聚丙烯基苯磺酸钠，能提高胶凝材料的强度，使保温材料在保证抗压、抗折强度的基础上大大降低干密度，使板材具有较高的强度和较低的导热系数，从而保证保温板材和系统具有良好的保温性能。
3、与保温系统的粘结层和抗裂保护层相容性好。由于本发明改性膨胀珍珠岩保温板采用高标号水泥作为主要的胶凝材料，没有采用泡花碱和含有泡花碱或含有氯离子水泥添加剂，保证了系统相容性好，不会发生空鼓开裂等现象，能够与建筑物同寿命。
4、整体加工工艺简单，方便，效果显著，能够降低加工成本，提升产能，达到环保高质的要求。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。
实施例1：
对珍珠岩进行改性：将珍珠岩预热，预热时采用350℃的温度对珍珠岩预热15分钟；对珍珠岩进行直接加热，加热至1200℃进行膨化处理，使珍珠岩体积膨胀10-15倍，得到膨胀珍珠岩；待膨胀珍珠岩自然降温，当温度降至150℃时，对膨胀珍珠岩喷施膨胀珍珠岩总重量10％的甲基三乙氧基硅烷；喷施完成后继续降温至室温，然后过30目筛，即得改性膨胀珍珠岩。
实施例2：
对埃洛石粉进行预处理：取10质量份的埃洛石粉，对其升温至110℃，然后加入2份生石灰，匀速搅拌均匀；取质量分数1.5份的食盐，加入其中待其融化后，加入5份硅藻土，研磨后过400目筛网后既得。
实施例3：
按质量分数准备以下原料：改性膨胀珍珠岩50份、水泥18份、水10份、高岭土5份、粉煤灰5份、NBS丙乳5份、四聚丙烯基苯磺酸钠2份、添加剂5份、聚丙烯纤维0.5份、羟丙基甲基纤维素1份、埃洛石粉3份、钙粉2份。
利用以上原料制备膨胀珍珠岩保温板，具体方法为：
1)在1500rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥投入混合搅拌机中搅拌5min；
2)将转速调至1200rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土、粉煤灰、NBS丙乳、四聚丙烯基苯磺酸钠、添加剂，搅拌5min；
3)搅拌完成后，将转速调至1500rpm，投入聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、埃洛石粉、钙粉和水，在混合搅拌机中搅拌5-30min制成水泥浆料；
4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀；
5)最后将搅拌均匀的带有泡沬的水泥混合浆料倒入模具中连续压模成型；
6)经排气、压制、保压使混合料达到密实状态后加热养护，脱模，得毛坯；
7)将步骤6)所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5％，至此膨胀珍珠岩保温板制备完成。
步骤(5)中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t；
步骤(5)中加热养护的温度为20℃，时间为1天。
实施例4：
按质量分数准备以下原料：改性膨胀珍珠岩60份、水泥20份、水20份、高岭土6份、粉煤灰6份、NBS丙乳8份、四聚丙烯基苯磺酸钠3份、添加剂8份、聚丙烯纤维1份、羟丙基甲基纤维素2份、埃洛石粉4份、钙粉2份。
利用以上原料制备膨胀珍珠岩保温板，具体方法为：
1)在1800rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥投入混合搅拌机中搅拌20min；
2)将转速调至1400rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土、粉煤灰、NBS丙乳、四聚丙烯基苯磺酸钠、添加剂，搅拌20min；
3)搅拌完成后，将转速调至1600rpm，投入聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、埃洛石粉、钙粉和水，在混合搅拌机中搅拌20min制成水泥浆料；
4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀；
5)最后将搅拌均匀的带有泡沬的水泥混合浆料倒入模具中连续压模成型；
6)经排气、压制、保压使混合料达到密实状态后加热养护，脱模，得毛坯；
7)将步骤6)所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5％，至此膨胀珍珠岩保温板制备完成。
步骤(5)中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t；
步骤(5)中加热养护的温度为50℃，时间为1天。
实施例5：
按质量分数准备以下原料：改性膨胀珍珠岩70份、水泥25份、水20份、高岭土10份、粉煤灰8份、NBS丙乳10份、四聚丙烯基苯磺酸钠5份、添加剂10份、聚丙烯纤维1份、羟丙基甲基纤维素5份、埃洛石粉5份、钙粉3份。
利用以上原料制备膨胀珍珠岩保温板，具体方法为：
1)在2000rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥投入混合搅拌机中搅拌30min；
2)将转速调至1500rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土、粉煤灰、NBS丙乳、四聚丙烯基苯磺酸钠、添加剂，搅拌30min；
3)搅拌完成后，将转速调至1700rpm，投入聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、埃洛石粉、钙粉和水，在混合搅拌机中搅拌30min制成水泥浆料；
4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀；
5)最后将搅拌均匀的带有泡沬的水泥混合浆料倒入模具中连续压模成型；
6)经排气、压制、保压使混合料达到密实状态后加热养护，脱模，得毛坯；
7)将步骤6)所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5％，至此膨胀珍珠岩保温板制备完成。
步骤(5)中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t；
步骤(5)中加热养护的温度为70℃，时间为1天。
对比例1：
一种膨胀珍珠岩保温板，包括：膨胀珍珠岩30份、水泥30份、水20份、高岭土10份、粉煤灰8份、NBS丙乳5份、四聚丙烯基苯磺酸钠5份、添加剂10份、聚丙烯纤维1份。
利用以上原料制备膨胀珍珠岩保温板，具体方法为：
1)在500rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥、粉煤灰、NBS丙乳、四聚丙烯基苯磺酸钠投入混合搅拌机中搅拌10min；
2)将转速调至500rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土，搅拌10min；
3)搅拌完成后，将转速调至800rpm，投入聚丙烯纤维、添加剂和水，在混合搅拌机中搅拌30min制成水泥浆料；
4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀，倒入模具中连续压模成型后加热养护，脱模既得。
对比例2：
一种膨胀珍珠岩保温板，包括：膨胀珍珠岩70份、水泥25份、水20份、高岭土10份、粉煤灰8份、添加剂10份、聚丙烯纤维1份、羟丙基甲基纤维素5份。
利用以上原料制备膨胀珍珠岩保温板，具体方法为：
1)在500rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥、粉煤灰、投入混合搅拌机中搅拌10min；
2)将转速调至500rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土，搅拌10min；
3)搅拌完成后，将转速调至800rpm，投入聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、添加剂和水，在混合搅拌机中搅拌15min制成水泥浆料；
4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀，倒入模具中连续压模成型后加热养护，脱模既得。
采用上述实施例1和实施例2制备的改性膨胀珍珠岩和埃洛石粉，分别根据实施例3-5的方案制备膨胀珍珠岩保温板，然后对保温板的以下性能进行测验，并将测验结果与对比例1-2制备而成的保温板进行对比，具体统计数据如下边所示：
通过上述对比能够看出，本法制备的膨胀珍珠岩保温板在各方面的性能上相对于普通产品都具有明显的提升，具有提高整体质量的功效，防火性能优越，质轻、强度高、导热系数低，与保温系统的粘结层和抗裂保护层相容性好，并且整体加工工艺简单，方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，其特征在于：按质量分数准备以下原料：改性膨胀珍珠岩50-70份、水泥18-25份、水10-20份、高岭土5-10份、粉煤灰5-8份、NBS丙乳5-10份、四聚丙烯基苯磺酸钠2-5份、添加剂5-10份、聚丙烯纤维0.5-1份、羟丙基甲基纤维素1-5份、埃洛石粉3-5份、钙粉2-3份。具体加工方法为：1)在1500-2000rpm转速搅拌下将改性膨胀珍珠岩、水泥投入混合搅拌机中搅拌5-30min；2)将转速调至1200-1500rpm转速，在混合搅拌机中投入高岭土、粉煤灰、NBS丙乳、四聚丙烯基苯磺酸钠、添加剂，搅拌5-30min；3)搅拌完成后，将转速调至1500-1700rpm，投入聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、埃洛石粉、钙粉和水，在混合搅拌机中搅拌5-30min制成水泥浆料；4)将水泥浆料加入搅拌器中搅拌均匀；5)最后将搅拌均匀的带有泡沬的水泥混合浆料倒入模具中连续压模成型；6)经排气、压制、保压使混合料达到密实状态后加热养护，脱模，得毛坯；7)将步骤6)所得毛坯进行养护，后干燥至毛坯水分含量小于0.5％，至此膨胀珍珠岩保温板制备完成。
2.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，其特征在于：在加工的过程中首先利用膨胀珍珠岩，并对其进行改性，从而激发膨胀珍珠岩的活性，使其性能得到最大发挥；具体的改性方法为：
(1)将珍珠岩预热，预热时采用300-400℃的温度对珍珠岩预热10-15分钟；
(2)对珍珠岩进行直接加热，加热至1000-1300℃进行膨化处理，使珍珠岩体积膨胀10-15倍，得到膨胀珍珠岩；
(3)待膨胀珍珠岩自然降温，当温度降至100-200℃时，对膨胀珍珠岩喷施膨胀珍珠岩总重量8-15％的甲基三乙氧基硅烷；
(4)喷施完成后继续降温至室温，然后过20-30目筛，即得改性膨胀珍珠岩。
3.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，其特征在于：制备膨胀珍珠岩保温板的原料，各组分按质量分数计的优选方案为：改性膨胀珍珠岩60-70份、水泥20-25份、水15-20份、高岭土6-8份、粉煤灰6-8份、NBS丙乳8-10份、四聚丙烯基苯磺酸钠3-5份、添加剂8-10份、聚丙烯纤维0.8-1份、羟丙基甲基纤维素1-3份、埃洛石粉3-5份、钙粉2-3份。
4.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，其特征在于：制备膨胀珍珠岩保温板的原料，各组分按质量分数计的最佳方案为：改性膨胀珍珠岩60份、水泥20份、水20份、高岭土6份、粉煤灰6份、NBS丙乳8份、四聚丙烯基苯磺酸钠3份、添加剂8份、聚丙烯纤维1份、羟丙基甲基纤维素2份、埃洛石粉4份、钙粉2份。
5.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，其特征在于：步骤(5)中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t。
6.根据权利要求1所述的膨胀珍珠岩保温板高质节能加工工艺，其特征在于：步骤(5)中加热养护的温度为20-70℃，时间为1-2天。
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