CN108706951A - 一种管道保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶10～20份、闭孔膨胀珍珠岩20～30份、火山灰8～13份、硅酸钠9～16份、埃洛石7～13份、改性坡缕石12～21份、氯化镁4～9份、预处理小麦秸秆15～24份、聚丙烯酰胺3～5份、活性氢氧化镁4～8份、促凝剂2～3份、发泡剂1～4份、粘合剂2～5份。本发明所述通过控制原料及原料之间的配比，制备出的产品导热系数低、保温性能好，力学性能优。

Description

一种管道保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于管道保温技术领域，具体涉及一种管道保温材料及其制备方法。
背景技术
我国保温材料是在20世纪80年代后才开始发展起来的，主要应用在石油、电力、冶金、建筑等领域，品种及规格也随着技术的进步在不断的扩大。建筑保温上应用最广泛的有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫、泡沫玻璃、泡沫混凝土、酚醛树脂板、膨胀珍珠岩保温砂浆等。
目前管道保温材料大都使用聚氨脂或者岩棉，聚氨脂作为管道保温材料具有轻质、保温、隔热等优点，因此被普遍应用在管道外保温工程或施工上。但随着环保、节能减排、防火工程要求的进一步提高，人们逐渐发现其缺点：聚氨脂防火性差、燃烧时会释放多种有毒气体，直接造成大气污染；而岩棉对人体是有危害的，岩棉会对人体的呼吸系统、皮肤、眼睛及粘膜造成危害。
授权公告号为CN101235185B公开的一种用脲醛泡沫塑料粉制成的管道保温瓦及其制备方法。管道保温瓦，是由以下组分按下述重量份数比组成的：脲醛泡沫塑料粉∶聚乙烯醇胶粉∶纤维素醚∶防水剂∶水=80-120∶0.5-2∶0.1-0.3∶0.2-0.8∶5-15。所述保温瓦保温性能好，施工方便、成本低、工艺简单，而且不污染环境。但是综合性能差，使用范围小。
发明内容
本发明提供了一种管道保温材料及其制备方法，解决了背景技术中的问题，本发明所述通过控制原料及原料之间的配比，制备出的产品导热系数低、保温性能好，力学性能优。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶10～20份、闭孔膨胀珍珠岩20～30份、火山灰8～13份、硅酸钠9～16份、埃洛石7～13份、改性坡缕石12～21份、氯化镁4～9份、预处理小麦秸秆15～24份、聚丙烯酰胺3～5份、活性氢氧化镁4～8份、促凝剂2～3份、发泡剂1～4份、粘合剂2～5份。
优选的，所述管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶12～17份、闭孔膨胀珍珠岩23～25份、火山灰9～11份、硅酸钠10～15份、埃洛石8～12份、改性坡缕石15～17份、氯化镁6～8份、预处理小麦秸秆17～22份、聚丙烯酰胺3.4～4.1份、活性氢氧化镁5～7份、促凝剂2.1～2.8份、发泡剂2～3份、粘合剂3～4份。
优选的，所述管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶15份、闭孔膨胀珍珠岩24份、火山灰10份、硅酸钠13份、埃洛石11份、改性坡缕石16份、氯化镁7份、预处理小麦秸秆18份、聚丙烯酰胺3.9份、活性氢氧化镁6份、促凝剂2.4份、发泡剂2.2份、粘合剂3.6份。
优选的，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为6～10小时，浸泡温度为70～80℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在70～80℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
优选的，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
优选的，所述促凝剂为水玻璃。
优选的，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
优选的，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
一种制备所述管道保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至70～80℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于50～60℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于200～300℃环境中进行煅烧1～2小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于100～130℃的环境中煅烧30～60分钟，然后置于养护室中进行养护7～10天，即得所述管道保温材料。
优选的，所述步骤（6）中养护室的温度为30～50℃，湿度为36%～43%。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述通过控制原料及原料之间的配比，制备出的产品导热系数低、保温性能好，力学性能优，具体如下：
（1）本发明通过沉淀吸附方法将氢氧化锌沉淀在了炭化后的小麦秸秆的表面，用硼酸处理后，即可制得小麦秸秆-硼酸锌；随后再用脂肪胺处理时，小麦秸秆表面部分未反应的羟基与脂肪胺发生反应，从而将长链的脂肪胺接枝到小麦秸秆表面，提高了小麦秸秆表面的亲油性，改善了小麦秸秆与基体材料的相容性和小麦秸秆在基体材料中的分散性。而且，经过硼酸与脂肪胺处理后，由于硼酸锌可通过高温时的玻璃化而体现出优异的阻燃性能。因此，本发明相当于在小麦秸秆表面同时引入了无机阻燃剂硼酸锌和阻燃元素N，从而大大地增强了小麦秸秆自身的阻燃性能。将其添管道保温材料的工艺中，能进一步提升管道保温材料的阻燃性能和力学性能。
（2）本发明在原料中还添加了改性坡缕石，天然坡缕石比表面积小，本技术方案通过HCl对其进行改性，H+取代了Mg+，Si-O- Mg-O-Si变成了两个Si-O-H键，内部通道被连通，增加了比表面积，可以使坡缕石更好地分散在基体中，可提升保温材料的物理性能。十八烷基三甲基溴化铵可与坡缕石上的羟基进行反应，将有机物接枝到坡缕石表面，提高坡缕石和保温材料之间的相容性问题，这也间接提升了保温材料的物理性能。有机化的坡缕石间距中插入了聚合物分子链，限制了分子链的大幅度运动，提高了保温材料的热稳定性，对空气也有一定的阻隔作用，提升了保温材料的阻燃性能。
（3）本发明采用氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的产品导热系数低，保温性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶10份、闭孔膨胀珍珠岩20份、火山灰8份、硅酸钠9份、埃洛石7份、改性坡缕石12份、氯化镁4份、预处理小麦秸秆15份、聚丙烯酰胺3份、活性氢氧化镁4份、促凝剂2份、发泡剂1份、粘合剂2份。
其中，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为6小时，浸泡温度为70℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在70℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
其中，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
其中，所述促凝剂为水玻璃。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
一种制备所述管道保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至70℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于50℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于200℃环境中进行煅烧1小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于100℃的环境中煅烧30分钟，然后置于养护室中进行养护7天，即得所述管道保温材料。
其中，所述步骤（6）中养护室的温度为30℃，湿度为36%。
实施例2
本实施例涉及一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶20份、闭孔膨胀珍珠岩30份、火山灰13份、硅酸钠16份、埃洛石13份、改性坡缕石21份、氯化镁9份、预处理小麦秸秆24份、聚丙烯酰胺5份、活性氢氧化镁8份、促凝剂3份、发泡剂4份、粘合剂5份。
其中，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为10小时，浸泡温度为80℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在80℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
其中，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
其中，所述促凝剂为水玻璃。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
一种制备所述管道保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至80℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于60℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于300℃环境中进行煅烧2小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于130℃的环境中煅烧60分钟，然后置于养护室中进行养护10天，即得所述管道保温材料。
其中，所述步骤（6）中养护室的温度为50℃，湿度为43%。
实施例3
本实施例涉及一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶12份、闭孔膨胀珍珠岩23份、火山灰9份、硅酸钠10份、埃洛石8份、改性坡缕石15份、氯化镁6份、预处理小麦秸秆17份、聚丙烯酰胺3.4份、活性氢氧化镁5份、促凝剂2.1份、发泡剂2份、粘合剂3份。
其中，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为7小时，浸泡温度为72℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在73℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
其中，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
其中，所述促凝剂为水玻璃。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
一种制备所述管道保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至72℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于53℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于222℃环境中进行煅烧1.3小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于105℃的环境中煅烧40分钟，然后置于养护室中进行养护8天，即得所述管道保温材料。
其中，所述步骤（6）中养护室的温度为35℃，湿度为38%。
实施例4
本实施例涉及一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶17份、闭孔膨胀珍珠岩25份、火山灰11份、硅酸钠15份、埃洛石12份、改性坡缕石17份、氯化镁8份、预处理小麦秸秆22份、聚丙烯酰胺4.1份、活性氢氧化镁7份、促凝剂2.8份、发泡剂3份、粘合剂4份。
其中，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为8小时，浸泡温度为75℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在75℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
其中，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
其中，所述促凝剂为水玻璃。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
一种制备所述管道保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至75℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于55℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于250℃环境中进行煅烧1.5小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于115℃的环境中煅烧45分钟，然后置于养护室中进行养护8天，即得所述管道保温材料。
其中，所述步骤（6）中养护室的温度为40℃，湿度为40%。
实施例5
本实施例涉及一种管道保温材料，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶15份、闭孔膨胀珍珠岩24份、火山灰10份、硅酸钠13份、埃洛石11份、改性坡缕石16份、氯化镁7份、预处理小麦秸秆18份、聚丙烯酰胺3.9份、活性氢氧化镁6份、促凝剂2.4份、发泡剂2.2份、粘合剂3.6份。
其中，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为9小时，浸泡温度为78℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在78℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
其中，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
其中，所述促凝剂为水玻璃。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
一种制备所述管道保温材料的方法，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至77℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于58℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于280℃环境中进行煅烧1.7小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于125℃的环境中煅烧50分钟，然后置于养护室中进行养护9天，即得所述管道保温材料。
其中，所述步骤（6）中养护室的温度为45℃，湿度为42%。
对比例
授权公告号为CN101235185B公开的一种用脲醛泡沫塑料粉制成的管道保温瓦及其制备方法。
分别对实施例1～5、对比例所述的管道保温材料进行性能测试，测试结果如下表：
从上表可以看出，本发明所述的保温材料性能优于对比例。
本发明所述通过控制原料及原料之间的配比，制备出的产品导热系数低、保温性能好，力学性能优，具体如下：
（1）本发明通过沉淀吸附方法将氢氧化锌沉淀在了炭化后的小麦秸秆的表面，用硼酸处理后，即可制得小麦秸秆-硼酸锌；随后再用脂肪胺处理时，小麦秸秆表面部分未反应的羟基与脂肪胺发生反应，从而将长链的脂肪胺接枝到小麦秸秆表面，提高了小麦秸秆表面的亲油性，改善了小麦秸秆与基体材料的相容性和小麦秸秆在基体材料中的分散性。而且，经过硼酸与脂肪胺处理后，由于硼酸锌可通过高温时的玻璃化而体现出优异的阻燃性能。因此，本发明相当于在小麦秸秆表面同时引入了无机阻燃剂硼酸锌和阻燃元素N，从而大大地增强了小麦秸秆自身的阻燃性能。将其添管道保温材料的工艺中，能进一步提升管道保温材料的阻燃性能和力学性能。
（2）本发明在原料中还添加了改性坡缕石，天然坡缕石比表面积小，本技术方案通过HCl对其进行改性，H+取代了Mg+，Si-O- Mg-O-Si变成了两个Si-O-H键，内部通道被连通，增加了比表面积，可以使坡缕石更好地分散在基体中，可提升保温材料的物理性能。十八烷基三甲基溴化铵可与坡缕石上的羟基进行反应，将有机物接枝到坡缕石表面，提高坡缕石和保温材料之间的相容性问题，这也间接提升了保温材料的物理性能。有机化的坡缕石间距中插入了聚合物分子链，限制了分子链的大幅度运动，提高了保温材料的热稳定性，对空气也有一定的阻隔作用，提升了保温材料的阻燃性能。
（3）本发明采用氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的产品导热系数低，保温性能好。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种管道保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶10～20份、闭孔膨胀珍珠岩20～30份、火山灰8～13份、硅酸钠9～16份、埃洛石7～13份、改性坡缕石12～21份、氯化镁4～9份、预处理小麦秸秆15～24份、聚丙烯酰胺3～5份、活性氢氧化镁4～8份、促凝剂2～3份、发泡剂1～4份、粘合剂2～5份。
2.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶12～17份、闭孔膨胀珍珠岩23～25份、火山灰9～11份、硅酸钠10～15份、埃洛石8～12份、改性坡缕石15～17份、氯化镁6～8份、预处理小麦秸秆17～22份、聚丙烯酰胺3.4～4.1份、活性氢氧化镁5～7份、促凝剂2.1～2.8份、发泡剂2～3份、粘合剂3～4份。
3.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：氧化铝气凝胶15份、闭孔膨胀珍珠岩24份、火山灰10份、硅酸钠13份、埃洛石11份、改性坡缕石16份、氯化镁7份、预处理小麦秸秆18份、聚丙烯酰胺3.9份、活性氢氧化镁6份、促凝剂2.4份、发泡剂2.2份、粘合剂3.6份。
4.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，所述改性坡缕石的制备方法如下：
（1）将坡缕石置于盐酸中浸泡，所述浸泡时间为6～10小时，浸泡温度为70～80℃，边浸泡边搅拌，然后静置，将所得沉淀抽滤，烘干；
（2）将步骤（1）所得的产物和十八烷基三甲基溴化铵混合后在70～80℃的水浴中加热反应12小时，将所得产物离心抽滤，烘干既得改性坡缕石。
5.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，所述预处理小麦秸秆的制备方法如下：
（1）将小麦秸秆干燥，然后粉碎，过20～60目筛，得小麦秸秆颗粒，备用；
（2）将小麦秸秆经半碳化处理，然后充分分散于乙醇中，加入氨水调溶液 pH至9～12，再加入硝酸锌溶液，升温至30℃，搅拌5小时，离心过滤，蒸馏水洗涤，干燥；
（3）将步骤（2）所得的产物搅拌分散于乙醇中，加入硼酸，搅拌5小时，再加入脂肪胺，搅拌5小时，趁热离心过滤，用热乙醇洗涤，干燥，得预处理小麦秸秆。
6.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，所述促凝剂为水玻璃。
7.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
8.根据权利要求1所述的管道保温材料，其特征在于，所述粘合剂为木薯淀粉粘合剂。
9.一种制备权利要求1～8任一项所述管道保温材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按上述配方称取氧化铝气凝胶、闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、硅酸钠、埃洛石、改性坡缕石、氯化镁、预处理小麦秸秆、聚丙烯酰胺、活性氢氧化镁、促凝剂、发泡剂、粘合剂，备用；
（2）将活性氢氧化镁、氯化镁和硅酸钠混合，然后将所述混合物溶于去离子水，所述混合物与去离子水质量比为1:10；
（3）将步骤（2）所得的产物加热至70～80℃，然后加入聚丙烯酰胺、促凝剂、发泡剂，搅拌均匀，自然冷却至常温，得混合液；
（4）向步骤（3）所得的混合液中依次加入闭孔膨胀珍珠岩、火山灰、埃洛石、改性坡缕石，搅拌混合均匀，然后加入氧化铝气凝胶、预处理小麦秸秆，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（5）将步骤（4）中所得的混合浆料置于模具中，先置于50～60℃的环境中进行发泡处理，然后置于自然环境中凝固，得预制品；
（6）将步骤（5）所得的预制品先置于200～300℃环境中进行煅烧1～2小时，然后在其表面喷洒水，至预制品表面全湿，然后自然干燥，再置于100～130℃的环境中煅烧30～60分钟，然后置于养护室中进行养护7～10天，即得所述管道保温材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中养护室的温度为30～50℃，湿度为36%～43%。
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