CN108558382A - 一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备工艺，由以下重量份数的原料制成：改性膨胀珍珠岩22‑42份、陶瓷尾矿14‑23份、改性秸秆粉13‑26份、钠基膨润土3‑10份、羟乙基纤维素钠2‑8份、发泡剂1.3‑6.5份、固化剂0.3‑2.2份、促凝剂0.5‑3.8份。本发明提供一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备方法，该保温材料具有轻质、高强、保温性能好、吸水率低、吸音防震等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。

Description

一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备工艺。
背景技术
目前市面上出现了很多墙体用的保温隔热材料。
在专利CN103723961A中，就公布了一种泡沫混凝土保温材料，按重量计，所述泡沫混凝土保温材料包括下述组分：改性膨胀珍珠岩100-150份、粉煤灰40-60份、稳泡剂0.4-0.8份、发泡剂6-10份、碳酸锂0.3-0.8份、聚丙烯纤维1.5-2.5份。该保温材料使用工业废料粉煤灰作为填充料，一方面合理利用工业废料，符合对新型建材的要求，一方面可以充分发挥普通改性膨胀珍珠岩的高强度、高耐久性、提高制品的使用寿命,而且该泡沫混凝土保温材料不仅耐久性好、生产成本低，而且产品具有优异的保温隔热等性能，更有利于产品的进一步推广和应用。但是泡沫混凝土同样具有料浆稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等诸多的缺点。
为了解决墙体保温材料存在的稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等缺点。
在专利CN106280059A中，公布了一种植物纤维发泡墙体保温材料及其制备方法，其原料包括100份混合物A、5-15份发泡剂、0-10份成核剂和5-20份表面活性剂，其中，所述混合物A由20-60份植物纤维液化产物和40-80份糊树脂组成。通过将植物纤维加入到泡沫混凝土中，从而解决墙体保温材料存在的稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等缺点。但是添加的植物纤维未进行改性处理，影响到保温材料的耐久性与力学性能，另一方面植物纤维预混进土界面连接不紧密，黏结性不足，进而影响到保温材料的抗压强度、隔热性能。
因此，有必要提供一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备方法，该保温材料具有轻质、高强、保温性能好、吸水率低、吸音防震等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种泡沫陶瓷墙体保温材料，由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 22-42份；
陶瓷尾矿 14-23份；
改性秸秆粉 13-26份；
钠基膨润土 3-10份；
羟乙基纤维素钠 2-8份；
发泡剂 1.3-6.5份；
固化剂 0.3-2.2份；
促凝剂 0.5-3.8份。
进一步的，由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 30份；
陶瓷尾矿 18份；
改性秸秆粉 20份；
钠基膨润土 6.5份；
羟乙基纤维素钠 5份；
发泡剂 2.8份；
固化剂 1.2份；
促凝剂 2.2份。
进一步的，所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1000-1100℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1-2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2-0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在100-300W的微波功率作用下，100-200r/min的速度下搅拌1-2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
进一步的，所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24-48h，控制反应釜中温度在80-85 ℃，匀速搅拌反应20-30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
进一步的，所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
进一步的，所述固化剂为2.5-4.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
进一步的，所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
进一步的，本发明还提供了上述泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10-20分钟，然后震动球磨机混合1-2小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨30-50分钟得浆料，并保持釜温60-70℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
进一步的，所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
进一步的，步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
本发明与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明添加的改性膨胀珍珠岩具有较好的活性和相容性，可与陶瓷尾矿、钠基膨润土、改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠等材料形成良好的配合，并通过添加发泡剂，高温下材料基体与发泡剂相互共熔，发生化学反应，材料内部呈现密集的闭孔气孔，最终获得了多孔性、轻质的保温材料结构。
（2）本发明在负压状态下通过分阶段进行升温发泡过程，提高泡沫陶瓷材料的孔径结构的均匀性。
（3）本发明的保温材料，通过掺入改性秸秆粉，可以有效地改善泡沫陶瓷材料存在的收缩裂缝、韧性不足等问题，实现了保温材料的耐久性和保温性能，同时改性秸秆粉具有较好的粘结性，增强材料中各组分的结合力，从而提高材料的力学性能。
（4）本发明的保温材料制备工艺简单，容易实现工业化生产，可广泛应用于建筑领域，达到节能减排的作用。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
本实施例的泡沫陶瓷墙体保温材料由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 30份；
陶瓷尾矿 18份；
改性秸秆粉 20份；
钠基膨润土 6.5份；
羟乙基纤维素钠 5份；
发泡剂 2.8份；
固化剂 1.2份；
促凝剂 2.2份。
所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1000℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1-2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2:1:10混合，放置到微波发生器中，在100W的微波功率作用下，100r/min的速度下搅拌1-2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24h，控制反应釜中温度在80℃，匀速搅拌反应20分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
所述固化剂为2.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
本发明还提供了上述泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10分钟，然后震动球磨机混合1小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨30分钟得浆料，并保持釜温60℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
实施例2
本实施例的泡沫陶瓷墙体保温材料由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 42份；
陶瓷尾矿 23份；
改性秸秆粉 26份；
钠基膨润土 10份；
羟乙基纤维素钠 8份；
发泡剂 6.5份；
固化剂 2.2份；
促凝剂 3.8份。
所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1100℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在300W的微波功率作用下，200r/min的速度下搅拌1-2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍48h，控制反应釜中温度在85℃，匀速搅拌反应30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
所述固化剂为4.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
本发明还提供了上述泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混20分钟，然后震动球磨机混合2小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨50分钟得浆料，并保持釜温70℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
实施例3
本实施例的泡沫陶瓷墙体保温材料由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 30份；
陶瓷尾矿 18份；
改性秸秆粉 20份；
钠基膨润土 6.5份；
羟乙基纤维素钠 5份；
发泡剂 2.8份；
固化剂 1.2份；
促凝剂 2.2份。
所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1050℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1.5h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.4:1:10混合，放置到微波发生器中，在200W的微波功率作用下，150r/min的速度下搅拌1.5小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍36h，控制反应釜中温度在83℃，匀速搅拌反应25分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
所述固化剂为3.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
本发明还提供了上述泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混15分钟，然后震动球磨机混合1.5小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨40分钟得浆料，并保持釜温65℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
实施例4
本实施例的泡沫陶瓷墙体保温材料由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 25份；
陶瓷尾矿 16份；
改性秸秆粉 15份；
钠基膨润土 4份；
羟乙基纤维素钠 3份；
发泡剂 2.5份；
固化剂 0.7份；
促凝剂 1份。
所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1050℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1.3h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.3:1:10混合，放置到微波发生器中，在150W的微波功率作用下，130r/min的速度下搅拌1-2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍28h，控制反应釜中温度在82℃，匀速搅拌反应23分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
所述固化剂为3.0：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
本发明还提供了上述泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混13分钟，然后震动球磨机混合1.3小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨35分钟得浆料，并保持釜温63℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
实施例5
本实施例的泡沫陶瓷墙体保温材料由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 40份；
陶瓷尾矿 20份；
改性秸秆粉 23份；
钠基膨润土 9份；
羟乙基纤维素钠 7份；
发泡剂 6份；
固化剂 1.8份；
促凝剂 3.3份。
所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1100℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1.8h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.5:1:10混合，放置到微波发生器中，在250W的微波功率作用下，180r/min的速度下搅拌1-2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍40h，控制反应釜中温度在84℃，匀速搅拌反应28分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
所述固化剂为4.0：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
本发明还提供了上述泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混18分钟，然后震动球磨机混合1.8小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨45分钟得浆料，并保持釜温68℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
对比例1
参照专利CN103723961A 制备得到的墙体用保温材料。
对比例2
参照专利CN106280059A 制备得到的墙体用保温材料。
对比例3
除未添加改性秸秆粉外，其它组分含量及制备步骤同实施例1一致。
对比例4
除未添加改性膨胀珍珠岩外，其它组分含量及制备步骤同实施例1一致。
实验例1
按照本发明实施例1-5以对比例1-5制备的制得的保温材料进行导热系数实验，具体结果见表1。
表1 性能检测结果
从表1可以看出，本发明的保温材料的导热系数优于对比例，且在较高温度873K情况下，也能具有较低的导热系数，可满足保温的要求。
实验例2
采用本发明实施例1-5以对比例1-5制备的制得的保温材料进行抗压强度试验，具体结果见表2：
表2 性能检测结果
从表2可以看出，本发明的墙体保温材料的强度高于对比例。
实验例3
采用实施例1-5制得的墙体保温材料，以及对比例1-5中制得的墙体保温材料进行吸音、吸水方面的性能试验，具体参考的标准如下：
吸音系数：GB/T 18696.1-2004。
吸水率：GB/T 11970-1997。
得到结果如下表3所示：
表3 性能检测结果
由表3可知，本发明的实施例制得的墙体保温材料的吸音效果、吸水率均优于对比例。
综上所述，本发明提供一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备方法，该保温材料具有轻质、高强、保温性能好、吸水率低、吸音防震等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。
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 (10)

1.一种泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 22-42份；
陶瓷尾矿 14-23份；
改性秸秆粉 13-26份；
钠基膨润土 3-10份；
羟乙基纤维素钠 2-8份；
发泡剂 1.3-6.5份；
固化剂 0.3-2.2份；
促凝剂 0.5-3.8份。
2.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
改性膨胀珍珠岩 30份；
陶瓷尾矿 18份；
改性秸秆粉 20份；
钠基膨润土 6.5份；
羟乙基纤维素钠 5份；
发泡剂 2.8份；
固化剂 1.2份；
促凝剂 2.2份。
3.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，所述改性膨胀珍珠岩制备方法为：
（1）选择粒度在0.05mm以下、含水量为3-5%的珍珠岩矿砂，在1000-1100℃的炉内焙烧，使其膨胀达到原体积的15-20倍成为膨胀珍珠岩，研磨，过100-200目筛，得到膨胀珍珠岩粉末；
（2）取步骤（1）的膨胀珍珠岩粉末置于5000mL烧杯中，加入浓度为50%的浓硫酸1500mL和浓度为35%的过氧化氢500mL，充分搅拌，加热，煮沸后继续煮沸1-2h，随后产物水洗至中性，烘干，在超声振荡仪中进行振荡破碎处理；
（3）将步骤（2）膨胀珍珠岩、高分子硅烷偶联剂和丙二醇按质量比为0.2-0.6:1:10混合，放置到微波发生器中，在100-300W的微波功率作用下，100-200r/min的速度下搅拌1-2小时后，立即过滤、水洗、烘干，即得改性膨胀珍珠岩。
4.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，所述改性秸秆粉的制备方法如下：
（1）收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；
（2）将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24-48h，控制反应釜中温度在80-85 ℃，匀速搅拌反应20-30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；
（3）冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性秸秆粉。
5.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，所述发泡剂为铝粉、碳粉、硫酸钠按重量比为1:1:1的混合物。
6.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，所述固化剂为2.5-4.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸。
7.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷墙体保温材料，其特征在于，所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照规定重量称取各原料；
（2）将改性膨胀珍珠岩、陶瓷尾矿、钠基膨润土在5分钟内陆续加入反应釜，先干混10-20分钟，然后震动球磨机混合1-2小时后得到粉料；
（3）将上述粉料放入砂磨机中，同时加入改性秸秆粉、羟乙基纤维素钠、固化剂、促凝剂和去离子水，砂磨30-50分钟得浆料，并保持釜温60-70℃；
（4）将发泡剂加入到上述砂磨后的浆料中，然后混合搅拌8分钟；
（5）开釜出料，将基料送入电热炉内进行加热，等混合料熔融后，打开电热炉出料阀门，物料通过管道输送到模具成型生产线，打开模具进料阀进行成型；
（6）成型后，打开模具，取出成品进行冷却，即得所述的泡沫陶瓷墙体保温材料。
9.根据权利要求8所述的泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤（3）中去离子水加入量为粉料重量3倍。
10.根据权利要求8所述的泡沫陶瓷墙体保温材料的制备工艺，其特征在于，步骤（4）中的混合搅拌分为4个阶段完成：
第1阶段：反应釜设定压力为135mbar，温度为75℃，混合时间2分钟；
第2阶段：反应釜设定压力为115mbar，温度为80℃，混合时间2分钟；
第3阶段：反应釜设定压力为100mbar，温度为85℃，混合时间2分钟；
第4阶段：反应釜设定压力为95mbar，温度为90℃，混合时间2分钟。
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