CN108609916A - 一种防火轻质建筑材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防火轻质建筑材料的制备方法，包括以下步骤：按照重量份称取硅微粉20‑40份、海泡石粉10‑30份、粉煤灰8‑20份和水40份混合后超声处理，再依次加入填料25‑55份、改性双酚A型环氧树脂2‑10份、硫酸钠0.2‑1份、酚醛改性芳香胺0.2‑1份和羟丙基甲基纤维素8‑14份机械搅拌；球磨后得到的料浆B浇铸于成型模具中静养后脱模，得料坯C；将料坯C置于高压反应釜中保温，自然冷却即得防火轻质建筑材料。本发明工艺简单，生产成本低，采用本发明制备的防火轻质建筑材料轻质且具有优异的防火隔热性能，具有广阔的市场前景。

Description

一种防火轻质建筑材料的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体是一种防火轻质建筑材料的制备方法。
背景技术
随着社会经济与科学技术的不断发展，新型建筑材料品种众多，形式各异，引领着现代建筑技术创新潮流的发展和改善。新型建筑材料集经济实用、时尚环保为一体，充分满足广大人们群众的建筑装饰审美要求。随着时代的不断发展，新型建筑材料应运而生，新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料，主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料等，经过30年的发展，我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程，在全国范围内形成了一个新兴的行业，成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。
人们对于建筑材料的性能要求也在不断提高，其中，防火性能作为建筑材料中至关重要的一个性能要求，越来越得到全社会的关注。但是，传统的防火建筑材料常常使用普硅水泥作为主要胶凝材料，尽管它有着强度高、耐久性好等优点，但其容重大、隔热性能差，使其应用范围受到限制，同时在运输过程中增加了运输成本，而在施工过程中也增加了施工难度，同时还存在一定的安全隐患。可见，研制开发一种轻质又防火的建筑材料是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防火轻质建筑材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1)按照重量份称取硅微粉20-40份、海泡石粉10-30份和粉煤灰8-20份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中进行超声处理，再分别依次加入填料25-55份、改性双酚A型环氧树脂2-10份、硫酸钠0.2-1份、酚醛改性芳香胺0.2-1份和羟丙基甲基纤维素8-14份，机械搅拌得混合物A；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加水进行球磨，经球磨后得到料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后静养3-10h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中保温4-8h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
作为本发明进一步的方案：步骤1)中，所述超声处理的超声频率为30-50kHz。
作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述超声处理的时间为20-50min。
作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成。
作为本发明再进一步的方案：步骤1)中，所述机械搅拌的时间为40-60min。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水。
作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述料浆B的粒度不大于350目。
作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述静养的温度为60℃-80℃。
作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，所述反应釜保温温度为150℃-200℃。
采用所述防火轻质建筑材料的制备方法所制备的防火轻质建筑材料在制备建筑材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明工艺简单，生产成本低，采用本发明制备的防火轻质建筑材料轻质且具有优异的防火隔热性能，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
1)按照重量份称取硅微粉20份、海泡石粉10份和粉煤灰8份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理35min，再分别依次加入填料25份、改性双酚A型环氧树脂2份、硫酸钠0.2份、酚醛改性芳香胺0.2份和羟丙基甲基纤维素8份，机械搅拌得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养7h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
实施例2
1)按照重量份称取硅微粉40份、海泡石粉30份和粉煤灰20份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理35min，再分别依次加入填料55份、改性双酚A型环氧树脂10份、硫酸钠1份、酚醛改性芳香胺1份和羟丙基甲基纤维素14份，机械搅拌得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养7h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
实施例3
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理35min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养7h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
实施例4
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理20min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养7h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
实施例5
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理50min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养7h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
实施例6
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理35min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养3h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
实施例7
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理35min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养10h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
对比例1
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后机械搅拌35min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下静养7h后脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
对比例2
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中以40kHz的频率超声处理35min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
对比例3
1)按照重量份称取硅微粉30份、海泡石粉20份和粉煤灰14份，混合加入到40份水中，然后机械搅拌35min，再分别依次加入填料38份、改性双酚A型环氧树脂6份、硫酸钠0.7份、酚醛改性芳香胺0.8份和羟丙基甲基纤维素11份，机械搅拌50min得混合物A；其中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成；
2)将步骤1)中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水进行球磨，经球磨后得到粒度为400目的料浆B；
3)将步骤2)中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后在70℃下脱模，得到料坯C；
4)将步骤3)中得到的料坯C置于高压反应釜中160℃下保温6h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
测定了采用本发明制备的防火轻质建筑材料的密度、防火等级和导热系数，防火等级测试标准为GB/T5464-1999，实施例1-7及对比例1-3的防火轻质建筑材料的防火等级和导热系数结果见表1。
采用本发明制备的防火轻质建筑材料的密度可低至0.4-0.7g/cm3，通过添加石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石等填料在提高防火性能的同时降低了材料密度，选用粉煤灰因其具有较好的形态效应、火山灰效应和活性效应，大大改善了防火轻质建筑材料的物理力学性能，降低了成本。
根据实施例3与对比例1-3的数据对比中可以看出，通过超声分散处理和静养后脱模的相互配合，可以有效提高防火轻质建筑材料的隔热性能，采用本发明制备的防火轻质建筑材料导热系数≤0.09W/(m·K)，兼具低密度、防火和耐高温的优点，效果好，尺寸稳定，易加工，市场竞争力强。
表1性能检测结果表
组别 防火等级 导热系数W/(m·K)
实施例1 A1 0.056
实施例2 A1 0.052
实施例3 A1 0.047
实施例4 A1 0.052
实施例5 A1 0.050
实施例6 A1 0.053
实施例7 A1 0.049
对比例1 A2 0.072
对比例2 A2 0.069
对比例3 A2 0.089
本发明的工艺简单，成本较低，采用本发明制备的防火轻质建筑材料不仅轻质，还具有优异的防火隔热性能，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）按照重量份称取硅微粉20-40份、海泡石粉10-30份和粉煤灰8-20份，混合加入到40份水中，然后送入超声波处理器中进行超声处理，再分别依次加入填料25-55份、改性双酚A型环氧树脂2-10份、硫酸钠0.2-1份、酚醛改性芳香胺0.2-1份和羟丙基甲基纤维素8-14份，机械搅拌得混合物A；
2）将步骤1）中得到的混合物A加入到球磨机中，然后向球磨机中加水进行球磨，经球磨后得到料浆B；
3）将步骤2）中得到的料浆B浇铸于成型模具中，然后静养3-10h后脱模，得到料坯C；
4）将步骤3）中得到的料坯C置于高压反应釜中保温4-8h，自然冷却后即得防火轻质建筑材料。
2.根据权利要求1所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述超声处理的超声频率为30-50kHz。
3.根据权利要求2所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述超声处理的时间为20-50min。
4.根据权利要求1所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述填料由石棉、空心陶瓷微球、超轻纳米膨胀微珠和蒙脱石按重量比为3:1:2:1的比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述机械搅拌的时间为40-60min。
6.根据权利要求1所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述球磨机中加入混合物A总质量的0.4倍的水。
7.根据权利要求6所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述料浆B的粒度不大于350目。
8.根据权利要求7所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述静养的温度为60℃-80℃。
9.根据权利要求8所述的防火轻质建筑材料的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述反应釜保温温度为150℃-200℃。
10.采用权利要求1-9任一所述防火轻质建筑材料的制备方法所制备的防火轻质建筑材料在制备建筑材料中的应用。
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