CN108558293A - 一种保温材料及其制备方法 - Google Patents

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，保温材料包括以下原料：松脂岩玻化微珠、纳米碳化硅、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚乙烯醇、高岭土、粉煤灰、凹凸棒土、海泡石纤维、琥珀酸磺酸钠、水泥、硅藻土、膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、氧化铝、夕线石粉、玻璃棉、废弃聚乙烯泡沫塑料、阻燃剂、减水剂、缓凝剂、引气剂、发泡剂和水；制备方法包括以下步骤：（1）称取原料、（2）粉碎、（3）搅拌、（4）入模固化；本发明制得的保温材料具有强度高、阻燃性好、节能环保性好和保温性好的优点。

Description

一种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，具体涉及一种保温材料及其制备方法。

背景技术

保温材料作为节能建筑材料的重要组成部分，在建筑节能上发挥着重要的作用。

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（申请号CN201310345327.8），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。

但是，该保温材料在强度、保温、节能环保和阻燃性能上仍有不足，无法满足对强度、阻燃、节能环保和保温性能要求高的建筑，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

为了解决上述技术问题，本发明提供一种保温材料及其制备方法，制得的保温材料具有强度高、阻燃性好、节能环保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，包括以下重量份数的原料：松脂岩玻化微珠42-46份、纳米碳化硅4-8份、氟硅酸钠0.9-1.1份、磷酸二氢铝0.4-0.8份、聚乙烯醇0.2-0.4份、高岭土0.6-0.8份、粉煤灰2-2.2份、凹凸棒土2-2.6份、海泡石纤维2.5-2.9份、琥珀酸磺酸钠1-1.2份、水泥2-2.8份、硅藻土3-7份、膨润土3-5份、聚丙烯纤维2-4份、陶瓷纤维5-9份、氧化铝3-9份、夕线石粉2-6份、玻璃棉6-10份、废弃聚乙烯泡沫塑料6-8份、阻燃剂0.1-0.5份、减水剂0.1-0.3份、缓凝剂0.2-0.6份、引气剂0.4-0.6份、发泡剂0.2-0.4份和水6-8份。

原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热的特点，而废弃聚乙烯泡沫塑料的循环再利用达到了节能环保的目的。

原料中添加了膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化和耐腐蚀的特点。

原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。

原料中添加了夕线石粉，夕线石粉具有良好的耐火性能。

原料中添加了氧化铝，氧化铝具有耐火性好和耐高温的优点。

原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，其具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点

原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。

优选地，包括以下重量份数的原料：松脂岩玻化微珠44份、纳米碳化硅6份、氟硅酸钠1份、磷酸二氢铝0.6份、聚乙烯醇0.3份、高岭土0.7份、粉煤灰2.1份、凹凸棒土2.3份、海泡石纤维2.7份、琥珀酸磺酸钠1.1份、水泥2.4份、硅藻土5份、膨润土4份、聚丙烯纤维3份、陶瓷纤维7份、氧化铝6份、夕线石粉4份、玻璃棉8份、废弃聚乙烯泡沫塑料7份、阻燃剂0.3份、减水剂0.2份、缓凝剂0.4份、引气剂0.5份、发泡剂0.3份和水7份。

优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂。

优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂。

优选地，所述缓凝剂为焦磷酸钠。

优选地，所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂。

优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠。

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）将废弃聚乙烯泡沫塑料加入粉碎机中粉碎，即得粉碎料；

（3）将松脂岩玻化微珠、纳米碳化硅、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚乙烯醇、高岭土、粉煤灰、凹凸棒土、海泡石纤维、琥珀酸磺酸钠、水泥、硅藻土、膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、氧化铝、夕线石粉、玻璃棉、步骤（2）中的粉碎料和水放入到搅拌机中搅拌15-20min，再加入阻燃剂、减水剂、缓凝剂、引气剂和发泡剂继续搅拌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。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明具有强度高、阻燃性好、节能环保性好和保温性好的优点。

2、本发明中所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，能够提高保温材料的阻燃性能。

3、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可以减少用水量的20-25%，改善保温材料的和易性。

4、本发明中所述缓凝剂为焦磷酸钠，延缓保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而改善其保温隔热性能和提高其抗压强度。

5、本发明中所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，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。

6、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，增强保温材料的保温隔热效果。

具体实施方式

实施例1

一种保温材料，包括以下重量的原料：松脂岩玻化微珠44kg、纳米碳化硅6kg、氟硅酸钠1kg、磷酸二氢铝0.6kg、聚乙烯醇0.3kg、高岭土0.7kg、粉煤灰2.1kg、凹凸棒土2.3kg、海泡石纤维2.7kg、琥珀酸磺酸钠1.1kg、水泥2.4kg、硅藻土5kg、膨润土4kg、聚丙烯纤维3kg、陶瓷纤维7kg、氧化铝6kg、夕线石粉4kg、玻璃棉8kg、废弃聚乙烯泡沫塑料7kg、阻燃剂0.3kg、减水剂0.2kg、缓凝剂0.4kg、引气剂0.5kg、发泡剂0.3kg和水7kg。

原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热的特点，而废弃聚乙烯泡沫塑料的循环再利用达到了节能环保的目的。

原料中添加了膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化和耐腐蚀的特点。

原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。

原料中添加了夕线石粉，夕线石粉具有良好的耐火性能。

原料中添加了氧化铝，氧化铝具有耐火性好和耐高温的优点。

原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，其具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点

原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。

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称取原料；

（2）将废弃聚乙烯泡沫塑料加入粉碎机中粉碎，即得粉碎料；

（3）将松脂岩玻化微珠、纳米碳化硅、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚乙烯醇、高岭土、粉煤灰、凹凸棒土、海泡石纤维、琥珀酸磺酸钠、水泥、硅藻土、膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、氧化铝、夕线石粉、玻璃棉、步骤（2）中的粉碎料和水放入到搅拌机中搅拌15-20min，再加入阻燃剂、减水剂、缓凝剂、引气剂和发泡剂继续搅拌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。

阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，能够提高保温材料的阻燃性能。

减水剂为萘系高效减水剂，可以减少用水量的20-25%，改善保温材料的和易性。

缓凝剂为焦磷酸钠，延缓保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而改善其保温隔热性能和提高其抗压强度。

引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，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，增强保温材料的保温隔热效果。

实施例2

一种保温材料，包括以下重量的原料：松脂岩玻化微珠42kg、纳米碳化硅4kg、氟硅酸钠0.9kg、磷酸二氢铝0.4kg、聚乙烯醇0.2kg、高岭土0.6kg、粉煤灰2kg、凹凸棒土2kg、海泡石纤维2.5kg、琥珀酸磺酸钠1kg、水泥2kg、硅藻土3kg、膨润土3kg、聚丙烯纤维2kg、陶瓷纤维5kg、氧化铝3kg、夕线石粉2kg、玻璃棉6kg、废弃聚乙烯泡沫塑料6kg、阻燃剂0.1kg、减水剂0.1kg、缓凝剂0.2kg、引气剂0.4kg、发泡剂0.2kg和水6kg。

原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热的特点，而废弃聚乙烯泡沫塑料的循环再利用达到了节能环保的目的。

原料中添加了膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化和耐腐蚀的特点。

原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。

原料中添加了夕线石粉，夕线石粉具有良好的耐火性能。

原料中添加了氧化铝，氧化铝具有耐火性好和耐高温的优点。

原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，其具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点

原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。

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称取原料；

（2）将废弃聚乙烯泡沫塑料加入粉碎机中粉碎，即得粉碎料；

（3）将松脂岩玻化微珠、纳米碳化硅、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚乙烯醇、高岭土、粉煤灰、凹凸棒土、海泡石纤维、琥珀酸磺酸钠、水泥、硅藻土、膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、氧化铝、夕线石粉、玻璃棉、步骤（2）中的粉碎料和水放入到搅拌机中搅拌15-20min，再加入阻燃剂、减水剂、缓凝剂、引气剂和发泡剂继续搅拌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。

阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，能够提高保温材料的阻燃性能。

减水剂为萘系高效减水剂，可以减少用水量的20-25%，改善保温材料的和易性。

缓凝剂为焦磷酸钠，延缓保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而改善其保温隔热性能和提高其抗压强度。

引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，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，增强保温材料的保温隔热效果。

实施例3

一种保温材料，包括以下重量的原料：松脂岩玻化微珠46kg、纳米碳化硅8kg、氟硅酸钠1.1kg、磷酸二氢铝0.8kg、聚乙烯醇0.4kg、高岭土0.8kg、粉煤灰2.2kg、凹凸棒土2.6kg、海泡石纤维2.9kg、琥珀酸磺酸钠1.2kg、水泥2.8kg、硅藻土7kg、膨润土5kg、聚丙烯纤维4kg、陶瓷纤维9kg、氧化铝9kg、夕线石粉6kg、玻璃棉10kg、废弃聚乙烯泡沫塑料8kg、阻燃剂0.5kg、减水剂0.3kg、缓凝剂0.6kg、引气剂0.6kg、发泡剂0.4kg和水8kg。

原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料具有保温隔热的特点，而废弃聚乙烯泡沫塑料的循环再利用达到了节能环保的目的。

原料中添加了膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐老化和耐腐蚀的特点。

原料中添加了纳米碳化硅，纳米碳化硅具有耐火性好、比表面积大、硬度高、耐磨性好和导热系数低的特点。

原料中添加了夕线石粉，夕线石粉具有良好的耐火性能。

原料中添加了氧化铝，氧化铝具有耐火性好和耐高温的优点。

原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，其具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点

原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。

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称取原料；

（2）将废弃聚乙烯泡沫塑料加入粉碎机中粉碎，即得粉碎料；

（3）将松脂岩玻化微珠、纳米碳化硅、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚乙烯醇、高岭土、粉煤灰、凹凸棒土、海泡石纤维、琥珀酸磺酸钠、水泥、硅藻土、膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、氧化铝、夕线石粉、玻璃棉、步骤（2）中的粉碎料和水放入到搅拌机中搅拌15-20min，再加入阻燃剂、减水剂、缓凝剂、引气剂和发泡剂继续搅拌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。

阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，能够提高保温材料的阻燃性能。

减水剂为萘系高效减水剂，可以减少用水量的20-25%，改善保温材料的和易性。

缓凝剂为焦磷酸钠，延缓保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而改善其保温隔热性能和提高其抗压强度。

引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，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，增强保温材料的保温隔热效果。

对比例1

一种保温材料，包括以下重量的原料：松脂岩玻化微珠40kg、轻质氧化镁4.5kg、氟硅酸钠0.7kg、磷酸二氢铝0.4kg、聚乙烯醇0.2kg、高岭土0.6kg、粉煤灰1.8kg、玻璃棉5kg、石英砂2kg、海泡石纤维10kg、琥珀酸磺酸钠1kg、水泥12kg和水6kg。

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：

指标	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					抗压强度（Mpa）	36.9	36.3	38.2	27.9
导热系数（w/m﹒k）	0.033	0.035	0.037	0.078
					阻燃等级	A级	A级	A级	B1级

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。

3、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。

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 (8)

1.一种保温材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：松脂岩玻化微珠42-46份、纳米碳化硅4-8份、氟硅酸钠0.9-1.1份、磷酸二氢铝0.4-0.8份、聚乙烯醇0.2-0.4份、高岭土0.6-0.8份、粉煤灰2-2.2份、凹凸棒土2-2.6份、海泡石纤维2.5-2.9份、琥珀酸磺酸钠1-1.2份、水泥2-2.8份、硅藻土3-7份、膨润土3-5份、聚丙烯纤维2-4份、陶瓷纤维5-9份、氧化铝3-9份、夕线石粉2-6份、玻璃棉6-10份、废弃聚乙烯泡沫塑料6-8份、阻燃剂0.1-0.5份、减水剂0.1-0.3份、缓凝剂0.2-0.6份、引气剂0.4-0.6份、发泡剂0.2-0.4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，包括以下重量份数的原料：松脂岩玻化微珠44份、纳米碳化硅6份、氟硅酸钠1份、磷酸二氢铝0.6份、聚乙烯醇0.3份、高岭土0.7份、粉煤灰2.1份、凹凸棒土2.3份、海泡石纤维2.7份、琥珀酸磺酸钠1.1份、水泥2.4份、硅藻土5份、膨润土4份、聚丙烯纤维3份、陶瓷纤维7份、氧化铝6份、夕线石粉4份、玻璃棉8份、废弃聚乙烯泡沫塑料7份、阻燃剂0.3份、减水剂0.2份、缓凝剂0.4份、引气剂0.5份、发泡剂0.3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：所述减水剂为萘系高效减水剂。

5.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述缓凝剂为焦磷酸钠。

6.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂。

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。

8.一种如权利要求1—7中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）将废弃聚乙烯泡沫塑料加入粉碎机中粉碎，即得粉碎料；

（3）将松脂岩玻化微珠、纳米碳化硅、氟硅酸钠、磷酸二氢铝、聚乙烯醇、高岭土、粉煤灰、凹凸棒土、海泡石纤维、琥珀酸磺酸钠、水泥、硅藻土、膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷纤维、氧化铝、夕线石粉、玻璃棉、步骤（2）中的粉碎料和水放入到搅拌机中搅拌15-20min，再加入阻燃剂、减水剂、缓凝剂、引气剂和发泡剂继续搅拌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。