CN110734250A - 一种低导热系数珍珠岩保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了低导热系数珍珠岩保温板及其制备方法,分别称取膨胀珍珠岩粉末、凝灰岩粉末、粉煤灰、氧化钙粉末、纤维素,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末;将双氧水和制板混合粉末混合,搅拌,倒入模具中,常温条件下养护得保温模板;分别称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合得硅磷剂;将硅磷剂加入到乙醇水溶液中,搅拌得电解液;将保温模板连接到正极并浸泡在电解液中强化,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得低导热系数珍珠岩保温板。本发明不仅实现了膨胀珍珠岩保温板表面孔隙的有效密封及玻璃化同时并将聚磷系物质覆盖在了保温板表面,从而显著提高了所制备的膨胀珍珠岩保温板的抗压强度、抗拉强度、憎水性、隔热性和软化系数。

Description

一种低导热系数珍珠岩保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及无机保温材料领域,具体涉及一种低导热系数珍珠岩及其制备方法。
背景技术
膨胀珍珠岩保温板是以膨胀珍珠岩为主要轻质骨料,辅以适量的粘结性添加剂,经搅拌、成型、养护等一系列工艺制备而成的常见的无机保温材料。
当前根据膨胀珍珠岩保温板制备过程中所用粘结剂种类的不同,可将膨胀珍珠岩保温板分为如下几种,包括沥青膨胀珍珠岩保温板、水玻璃膨胀珍珠岩保温板、水泥膨胀珍珠岩保温板、石膏膨胀珍珠岩保温板等。这些保温板不同程度上存在抗压强度过低、憎水率和软化系数不同使用条件下变化幅度大、导热系数过大等问题。
目前新型膨胀珍珠岩保温板的制备采用将不同功能的材料通过热塑压制成型的方式复合在一起以充分发挥各种材料的优势,然而以这种制备方式的总工艺链过长,对压制材料的自身性能依赖度过大,并没有真正意义上从工艺革新的角度去研发新型、高性能的膨胀珍珠岩保温板。同时通过热塑压制成型制备的新型膨胀珍珠岩保温板并不能根本性地解决应用中遇到的性能问题,叠加压制的方式也会显著增加保温板干密度及线性收缩率,减低材料的软化系数。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是提供了一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法
本发明还要解决的技术问题是提供了一种低导热系数珍珠岩保温板。
为了解决上述技术问题,本发明采取了如下的技术方案:一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,包括以下步骤:
1)按照重量份数分别称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50~150份、粉煤灰10~30份、氧化钙粉末5~15份、纤维素10~30份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末;
2)将双氧水和制板混合粉末混合,搅拌6~18秒,倒入模具中,常温条件下养护7~21天,得保温模板;
3)分别称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合得硅磷剂;
4)将硅磷剂加入到乙醇水溶液中,搅拌5~10min,得电解液;
5)将步骤2)制备的保温模板连接到正极并浸泡在步骤4)得到的电解液中强化1~3小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得低导热系数珍珠岩保温板。
其中,为了在机械剪切作用下双氧水发生分解产生大量的氧气和释放适量的热量,使得纤维束胶体化和保温模板充分发泡,所述步骤2)液固比1~1.2∶1mL/mg,若液固比高于1.2∶1mL/mg,双氧水分解释放出过多的热,不利于水化反应和地质聚合反应;若液固比低于1∶1mL/mg,氧气产量和热释放不足,不利于保温模板充分发泡;
其中,所述步骤2)的搅拌转速为240~480rpm,若搅拌速率低于240rmp,不仅降低双氧水发生分解效率,也不利于诱发水化反应和地质聚合反应进行;若搅拌速率高于480rmp,则增加所使用设备的技术需求,同时不利于无机胶结体发泡。
其中,为了接通电源后将保温板孔隙充分填满同时促进保温板表面充分玻璃化同时生成大量聚磷系物质,所述步骤3)硅酸钠和焦磷酸钠的质量比2~4∶5,若硅酸钠和焦磷酸钠的质量比低于2∶5,保温板孔隙填充不足,同时保温板表面玻璃化较差;若硅酸钠和焦磷酸钠的质量比高于4∶5,保温板表面生成的聚磷系物质减少。
其中,为了接通电源后将保温板孔隙充分填满同时促进保温板表面充分玻璃化同时生成大量聚磷系物质,所述步骤4)的固液比2~4∶10mg/mL,若固液比低于2∶10mg/mL,保温板孔隙填充不足,同时保温板表面玻璃化较差,保温板表面聚磷系物质生成较少;若固液比低于高于4∶10mg/mL,电解液中乙醇总量减少,电极附近形成气泡层,不利于保温板孔隙填充、保温板表面玻璃化及聚磷系物质生成。
其中,为了促进硅磷剂充分溶解同时抑制乙醇挥发,所述步骤4)搅拌转速为30~120rpm,若拌转速低于30rpm,硅磷剂溶解不充分;若拌转速高于120rpm,乙醇挥发量加大。
其中,为了避免电极附近形成气泡层及有效控制乙醇挥发量,所述步骤4)乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为10%~30%,若乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量低于10%则不利于消除电极附近形成的气泡层;若乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量高于30%,则在电极作用下乙醇挥发量增加。
其中,为了使硅酸根和焦磷酸根向正极方向迁移并陆续覆盖在保温模板表面和孔隙中,所述步骤5)中的强化的电压为200~400V,若电压强度低于200V,硅酸根和焦磷酸根电迁移效率降低,覆盖在保温模板表面和孔隙中的硅酸根和焦磷酸根减少;若电压强度高于400V,电极表面气泡层快速形成,硅酸根和焦磷酸根电迁受阻,覆盖在保温模板表面和孔隙中的硅酸根和焦磷酸根减少。
本发明内容还包括所述的制备方法制备得到的低导热系数珍珠岩保温板。
反应机理:双氧水和制板混合粉末混合,氧化钙先发生水解生成氢氧化钙。氢氧化钙促进凝灰岩中的硅酸盐和硅铝酸盐及粉煤灰中的氧化铝溶解并诱发水化反应和地质聚合反应,生成三维结构的无机胶结体。胶结体通过与珍珠岩粉末发生表面聚合反应,将珍珠岩紧密粘结在一起。在机械剪切作用下,双氧水发生分解产生大量的氧气并释放出一定的热量。双氧水分解释放出的氧气及热量不仅使得纤维束胶体化同时使得保温模板充分发泡。纤维束胶体与无机胶结体相互融合,形成更加紧密的混合胶结体。膨胀珍珠岩粉末被紧紧地包裹在混合胶结体中。接通电源后,电解液中的硅酸根和焦磷酸根向正极方向迁移并陆续覆盖在保温模板表面和孔隙中。硅酸根和保温模板中的未完全反应的游离钙离子和铝盐发生水化反应和地质聚合反应生成无机胶结体,从而将保温模板表面的孔隙充分填满。同时部分硅酸盐在保温模板表面通过氧化和聚合作用发生玻璃化,使得保温模板表面变得连续且光滑。焦磷酸根在保温模板表面发生聚合反应,生成聚磷系物质,从而进一步降低保温板的导热系数。
有益效果:本发明制备工艺简单,制备原料广泛且易得。本发明通过在保温板制备过程中形成混合胶结体将膨胀珍珠岩粉末紧密粘结在一起。本发明不仅实现了膨胀珍珠岩保温板表面孔隙的有效密封及玻璃化同时并将聚磷系物质覆盖在了保温板表面,从而显著提高了所制备的膨胀珍珠岩保温板的抗压强度、抗拉强度、憎水性、隔热性和软化系数。本发明为制备新型膨胀珍珠岩保温板提供了可鉴见思路。
附图说明
图1是本发明制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中的凝灰岩粉末、膨胀珍珠岩粉末、粉煤灰来自河南信阳思牧达科技有限公司,氧化钙粉末和纤维素由阿拉丁(Aladdin)上购置。凝灰岩、膨胀珍珠岩、粉煤灰铝元素组分见表1。
表1凝灰岩、膨胀珍珠岩、粉煤灰铝元素组分
Figure BDA0002305911200000031
Figure BDA0002305911200000041
实施例1纤维素份数对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响
按照质量份数分别称取九组膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50份、粉煤灰10份、氧化钙粉末5份、纤维素5份、7份、9份、10份、20份、30份、31份、33份、35份,混合,搅拌均匀,得九组制板混合粉末。
按照液体固体比1∶1 mL∶mg将九组双氧水和九组制板混合粉末混合,240rpm转速条件下搅拌6秒,倒入模具中,常温条件下养护7天,得九块保温模板。
按照硅酸钠和焦磷酸钠质量比2∶5分别称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合,共称取九组,得九组硅磷剂。
按照固体液体比2∶10mg∶mL分别将九组硅磷剂加入到乙醇水溶液中,30rpm条件下搅拌5min,得九组电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为10%。将九块保温模板连接到正极并分别浸泡在九组电解液中,200V电压条件下强化1小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得九组低导热系数珍珠岩保温板。
保温板规格尺寸参照《建筑用膨胀珍珠岩保温板》(JT/T 2298-2014)执行;保温板干密度测试、抗压强度测试、线性收缩率测试参照《无机硬质绝热制品试验方法》(GB/T5486-2008)执行;保温板导热系数测试参照《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》(GB/T 10294);保温板憎水性测试参照《绝热材料憎水性试验方法》(GB/T 10299)执行;保温板软化系数测试参照《膨胀玻化微珠轻质砂浆》(JG/T283)执行。试验结果见表2。
表2纤维素份数对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响
Figure BDA0002305911200000042
由表2可看出,当纤维素份数小于10份时(如表2中,纤维素份数=9份、7份、5份时以及表2中未列举的更低值),纤维束胶体与无机胶结体融合不充分,膨胀珍珠岩粉末胶结效果较差,导致保温板干密度、导热系数、线性收缩率均随着维素份数减少而增加,而憎水率、抗压强度、软化系数均随着维素份数减少而减少;当纤维素份数等于10~30份时(如表2中,纤维素份数=10份、20份、30份),纤维束胶体与无机胶结体相互融合,形成更加紧密的混合胶结体。膨胀珍珠岩粉末被紧紧地包裹在混合胶结体中。最终,制备的保温板干密度小于等于184kg/m3,导热系数小于等于0.054W/(m·K),单轴抗压强度大于0.5MPa,憎水率大于98%,软化系数大于等于1.2%,线性收缩率效率小于等于0.26%。当纤维素份数大于30份时(如表2中,纤维素份数=31份、33份、35份时以及表2中未列举的更高值),纤维素添加过量,通电过程部分纤维素蓄热熔化覆盖在保温模板表面,从而阻碍保温模板表面硅酸盐玻璃化及聚磷系物质生成。最终,随着纤维素份数进一步增加,所制备的保温板的导热系数和线性收缩率不降反升,而抗压强度、憎水率、软化系数不升反降。因此,综合而言,结合效益与成本,当纤维素份数等于10~30份时,最有利于提高所制备的一种新型低导热系数珍珠岩保温板性能。
实施例2硅酸钠和焦磷酸钠质量比对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响
按照质量份数分别称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末100份、粉煤灰20份、氧化钙粉末10份、纤维素30份,混合,搅拌均匀,共称取同样的九组,得九组制板混合粉末。
按照液体固体比1.1∶1 mL∶mg分别将九组双氧水和九组制板混合粉末混合,360rpm转速条件下搅拌12秒,倒入模具中,常温条件下养护14天,得九块保温模板。
按照硅酸钠和焦磷酸钠质量比1∶5、1.5∶5、1.8∶5、2∶5、3∶5、4∶5、4.2∶5、4.5∶5、5∶5分别称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合,得九组硅磷剂。
按照固体液体比3∶10mg∶mL将九组硅磷剂加入到九组乙醇水溶液中,75rpm条件下搅拌7.5min,得九组电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为20%。将九块保温模板连接到正极并浸泡在九组电解液中,300V电压条件下强化2小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得九组新型低导热系数珍珠岩保温板。
保温板规格尺寸、干密度测试、抗压强度测试、线性收缩率测试、导热系数测试、憎水性测试、软化系数测试均同实施例1。试验结果见表3。
表3硅酸钠和焦磷酸钠质量比对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响
由表3可看出,当硅酸钠和焦磷酸钠质量比小于2∶5份时(如表3中,硅酸钠和焦磷酸钠质量比=1.8∶5、1.5∶5、1∶5时以及表3中未列举的更低值),接通电源后,在电迁移作用下迁移至保温模板表面的硅酸根较少,硅酸根和保温模板中的未完全反应的游离钙离子和铝盐发生水化反应和地质聚合反应生成的无机胶结体较少,保温模板表面玻璃化不充分,导致保温板干密度随着硅酸钠和焦磷酸钠质量比减少变化不显著,保温板导热系数和线性收缩率均随着硅酸钠和焦磷酸钠质量比减少而增加,而憎水率、抗压强度、软化系数均随着硅酸钠和焦磷酸钠质量比减少而减少;当硅酸钠和焦磷酸钠质量比等于2~4∶5份时(如表3中,硅酸钠和焦磷酸钠质量比=2∶5、3∶5、4∶5时),接通电源后,电解液中的硅酸根和焦磷酸根向正极方向迁移并陆续覆盖在保温模板表面和孔隙中。硅酸根和保温模板中的未完全反应的游离钙离子和铝盐发生水化反应和地质聚合反应生成无机胶结体,从而将保温模板表面的孔隙充分填满。同时部分硅酸盐在保温模板表面通过氧化和聚合作用发生玻璃化,使得保温模板表面变得连续且光滑。最终,制备的保温板干密度小于等于181kg/m3,导热系数小于等于0.046W/(m·K),单轴抗压强度大于0.7MPa,憎水率大于98%,软化系数大于等于1.8%,线性收缩率效率小于等于0.18%。当硅酸钠和焦磷酸钠质量比大于4∶5份时(如表3中,硅酸钠和焦磷酸钠质量比=4.2∶5、4.5∶5、5∶5时以及表3中未列举的更高值),保温模板表面硅加载量过大,磷加载的活性电位减少,使得聚磷系物质生成量减少,最终导致随着硅酸钠和焦磷酸钠质量比进一步增加,所制备的保温板的干密度和导热系数不降反升,而憎水率和软化系数不升反降。因此,综合而言,结合效益与成本,当硅酸钠和焦磷酸钠质量比等于2~4∶5份时,最有利于提高所制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能。
实施例3电压强度对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响
按照质量份数称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末150份、粉煤灰30份、氧化钙粉末15份、纤维素30份,混合,搅拌均匀,共称取同样的九组,得九组制板混合粉末。
按照液体固体比1.2∶1 mL∶mg分别将九组双氧水和九组制板混合粉末混合,480rpm转速条件下搅拌18秒,倒入模具中,常温条件下养护21天,得九块保温模板。
按照硅酸钠和焦磷酸钠质量比4∶5称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合,共称取同样的九组,得九组硅磷剂。
按照固体液体比4∶10mg∶mL将九组硅磷剂加入到九组乙醇水溶液中,120rpm条件下搅拌10min,得九组电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为30%。按上述步骤制备得到的九块相同尺寸的保温模板分别连接到正极并浸泡在九组电解液中,分别在100V、150V、180V、200V、300V、400V、420V、450V、500V电压条件下强化2小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得一种新型低导热系数珍珠岩保温板。
保温板规格尺寸、干密度测试、抗压强度测试、线性收缩率测试、导热系数测试、憎水性测试、软化系数测试均同实施例1。试验结果见表4。
表4电压强度对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响
Figure BDA0002305911200000081
由表4可看出,当电压强度小于200V时(如表4中,电压强度=180V、150V、100V时以及表4中未列举的更低值),接通电源后,由电解液迁移到保温模板表面和孔隙中的硅酸根和焦磷酸根较少,无机胶结体和聚磷系物质生成量均较少,保温模板表面玻璃化不充分,导致保温板干密度随着电压强度减少变化不显著,保温板导热系数和线性收缩率均随着电压强度减少而增加,而憎水率、抗压强度、软化系数均随着电压强度减少而减少;当电压强度等于200~400V时(如表4中,电压强度=200V、300V、400V时),接通电源后,电解液中的硅酸根和焦磷酸根向正极方向迁移并陆续覆盖在保温模板表面和孔隙中。硅酸根和保温模板中的未完全反应的游离钙离子和铝盐发生水化反应和地质聚合反应生成无机胶结体,从而将保温模板表面的孔隙充分填满。同时部分硅酸盐在保温模板表面通过氧化和聚合作用发生玻璃化,使得保温模板表面变得连续且光滑。焦磷酸根在保温模板表面发生聚合反应,生成聚磷系物质,从而进一步降低保温板的导热系数。最终,制备的保温板干密度小于等于188kg/m3,导热系数小于等于0.045W/(m·K),单轴抗压强度大于0.7MPa,憎水率大于98%,软化系数大于等于1.9%,线性收缩率效率小于等于0.18%。当电压强度大于400V时(如表4中,电压强度=420V、450V、500V时以及表3中未列举的更高值),电极表面水解反应过于激烈,乙醇对发生在电极表面的气体干扰抑制作用减弱,保温模板表面硅、磷加载的活性电位减少,最终导致随着电压强度进一步增加,所制备的保温板的导热系数和线性收缩率不降反升,而抗压强度、憎水率、软化系数不升反降。因此,综合而言,结合效益与成本,当电压强度等于200~400V时,最有利于提高所制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能。
对比例
本发明保温板的制备:按照质量份数称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末150份、粉煤灰30份、氧化钙粉末15份、纤维素30份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末。
按照液体固体比1.2∶1mL/mg分别将双氧水和制板混合粉末混合,480rpm转速条件下搅拌18秒,倒入模具中,常温条件下养护21天,得保温模板。
按照硅酸钠和焦磷酸钠质量比4∶5称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合,得硅磷剂。
按照固体液体比4∶10mg/mL将硅磷剂加入到乙醇水溶液中,120rpm条件下搅拌10min,得电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为30%。按上述步骤制备得到的保温模板连接到正极并浸泡在电解液中,在400V电压条件下强化2小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得一种新型低导热系数珍珠岩保温板。
对比保温板1的制备:按照质量份数称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末150份、粉煤灰30份、氧化钙粉末15份、纤维素30份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末。
按照液体固体比1.2∶1mL/mg分别将双氧水和制板混合粉末混合,480rpm转速条件下搅拌18秒,倒入模具中,常温条件下养护21天,得对比保温板1。
对比保温板2的制备:按照质量份数称取膨胀珍珠岩粉末100份、粉煤灰30份、氧化钙粉末15份、纤维素30份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末。
按照液体固体比1.2∶1mL/mg分别将双氧水和制板混合粉末混合,480rpm转速条件下搅拌18秒,倒入模具中,常温条件下养护21天,得保温模板。
按照硅酸钠和焦磷酸钠质量比4∶5称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合,得硅磷剂。
按照固体液体比4∶10mg/mL将硅磷剂加入到乙醇水溶液中,120rpm条件下搅拌10min,得电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为30%。按上述步骤制备得到的保温模板连接到正极并浸泡在电解液中,分别在400V电压条件下强化2小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得对比保温板2。
对比保温板3的制备:按照质量份数称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末150份、粉煤灰30份、氧化钙粉末15份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末。
按照液体固体比1.2∶1mL/mg分别将双氧水和制板混合粉末混合,480rpm转速条件下搅拌18秒,倒入模具中,常温条件下养护21天,得保温模板。
按照硅酸钠和焦磷酸钠质量比4∶5称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合,得硅磷剂。
按照固体液体比4∶10mg/mL将硅磷剂加入到乙醇水溶液中,120rpm条件下搅拌10min,得电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为30%。按上述步骤制备得到的保温模板连接到正极并浸泡在电解液中,在400V电压条件下强化2小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得一种新型低导热系数珍珠岩保温板。
对比保温板4的制备:按照质量份数称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末150份、粉煤灰30份、氧化钙粉末15份、纤维素30份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末。
按照液体固体比1.2∶1mL/mg分别将双氧水和制板混合粉末混合,480rpm转速条件下搅拌18秒,倒入模具中,常温条件下养护21天,得保温模板。
按照固体液体比4∶10mg/mL将硅酸钠加入到乙醇水溶液中,120rpm条件下搅拌10min,得电解液,其中乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为30%。按上述步骤制备得到的保温模板连接到正极并浸泡在电解液中,在400V电压条件下强化2小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得一种新型低导热系数珍珠岩保温板。
保温板规格尺寸、干密度测试、抗压强度测试、线性收缩率测试、导热系数测试、憎水性测试、软化系数测试均同实施例1。试验结果见表5。
表5不同条件下制备的保温板性能对比
Figure BDA0002305911200000101
由表5可看出,对比保温板1、对比保温板2、对比保温板3、对比保温板4的导热系数均和线性收缩率均明显高于本发明制备的保温板。对比保温板1、对比保温板2、对比保温板3、对比保温板4的干密度、抗压强度、憎水率、软化系数均明显低于本发明制备的保温板。由此可见,保温板制备过程中,三维结构无机胶结体的生成、纤维束胶体与无机胶结的体相互融合、电解液中的硅酸根和焦磷酸根的正极方向迁移、保温模板表面的孔隙充填、保温模板表面玻璃化和聚磷系物质的生成对保温板性能均有影响。

Claims (9)

1.一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按照重量份数分别称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50~150份、粉煤灰10~30份、氧化钙粉末5~15份、纤维素10~30份,混合,搅拌均匀,得制板混合粉末;
2)将双氧水和制板混合粉末混合,搅拌6~18秒,倒入模具中,常温条件下养护7~21天,得保温模板;
3)分别称取硅酸钠和焦磷酸钠,混合得硅磷剂;
4)将硅磷剂加入到乙醇水溶液中,搅拌5~10min,得电解液;
5)将步骤2)制备的保温模板连接到正极并浸泡在步骤4)得到的电解液中强化1~3小时,从正极上取下强化后的保温模板,通风晾干,得低导热系数珍珠岩保温板。
2.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤2)液固比1~1.2:1 mL/mg。
3.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤2)的搅拌转速为240~480rpm。
4.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤3)硅酸钠和焦磷酸钠的质量比2~4:5。
5.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤4)的固液比2~4:10mg/mL。
6.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤4)搅拌转速为30~120rpm。
7.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤4)乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为10%~30%。
8.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中的强化的电压为200~400V。
9.权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的低导热系数珍珠岩保温板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109928607A (zh) * 2019-04-26 2019-06-25 陈文学 一种玻璃再次成型工艺

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109928607A (zh) * 2019-04-26 2019-06-25 陈文学 一种玻璃再次成型工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郑玉峰等: "《生物医用材料学》", 31 August 2005, 哈尔滨工业大学出版社 *
陈贤瑞等: "超轻质泡沫地质聚合物保温材料的制备和性能", 《建筑节能》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113501679A (zh) * 2021-06-25 2021-10-15 浙江中陶环保科技集团有限公司 协同利用垃圾焚烧飞灰和钢渣制备高强度砖的方法
CN113501679B (zh) * 2021-06-25 2022-06-07 浙江中陶环保科技集团有限公司 协同利用垃圾焚烧飞灰和钢渣制备高强度砖的方法

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