CN111960795A - 一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用，所提供的无机发泡胶凝材料组合物以珍珠岩类或高岭石类铝硅质岩石及水玻璃为基础，通过常温发泡方法得到无机发泡胶凝材料组合物。该种无机发泡胶凝材料组合物可以粘结膨胀珍珠岩、岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。而且，由于无机发泡胶凝材料组合物本身还有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数。本发明提供的无机发泡胶凝材料组合物的制备方法简单，便于推广。

Description

一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的 应用

技术领域

本发明涉及胶凝材料，特别涉及一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用。

背景技术

节能减排是保护环境的根本途径，而建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。外墙保温是推广建筑节能的关键技术之一。

我国现阶段使用的主要是有机保温材料，如:发泡聚苯板EPS、聚苯颗粒、挤塑聚苯板XPS、喷涂聚氨酯SPU及聚氨酯PU硬泡等。有机保温材料具有重量轻、保温隔热效果好，施工简便的特点。但是现有有机保温材料也有其无法避免的缺点：易燃，虽然已有相应技术提高有机材料的防火性能达到阻燃效果，然而在火势较大的情况下，阻燃处理材料仍能被点燃，有些材料还可能产生大量含毒烟雾，增加火灾发生时逃生人员被毒死或被窒息的可能性。

而无机保温材料就不存在这样的缺点，它耐火等级为A1级，不燃烧、不发烟而且热稳定性好，也不会因为高温而损失强度。

如中国专利CN201710981644.7，无机棉保温板及无机棉保温板的制作方法，该发明以硅酸盐棉、无机胶凝材料为主要组分，硅酸盐棉可以使保温板的导热系数低于水泥保温板导热系数的下限。但是，该发明中并未具体提供无机棉保温板的密度、导热系数以及抗压强度数据。

本发明人试图研究开发含铝硅质岩石的无机发泡胶凝材料组合物并以此为原料制备得到多孔保温材料，以得到密度低、导热系数低而抗压强度高的多孔保温材料，以期用作外墙保温材料或隔热材料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用，所述无机发泡胶凝材料组合物以珍珠岩类或高岭石类铝硅质岩石及水玻璃为基础，通过常温发泡方法得到无机发泡胶凝材料组合物。该种无机发泡胶凝材料组合物可以粘结膨胀珍珠岩、岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。而且，由于无机发泡胶凝材料组合物本身还有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数。而且本发明提供的无机发泡胶凝材料组合物以及多孔保温材料的制备方法简单，便于推广，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，本发明提供一种含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物，其由包括铝硅质岩石粉、水玻璃、表面活性剂的原料制成；

所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1；

所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100。

进一步地，所述铝硅质岩石粉包括珍珠岩粉、松脂岩粉、黑曜岩粉或高岭石粉中的一种或几种。

进一步地，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇酰硫酸钠中的至少一种；

所述阳离子表面活性剂为季铵盐型表面活性剂，优选为不同链长的烷基三甲基溴化铵，更优选为十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵。

进一步地，其原料还包括无机发泡剂双氧水，其质量浓度为5～50wt％，如30wt％。

第二方面，本发明还提供一种制备多孔保温材料的方法，优选用上述所述的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物进行制备，所述方法包括以下步骤：

步骤1，制备含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物；

步骤2，提供膨胀珍珠岩颗粒和/或岩棉纤维，并将其加入到上述无机发泡胶凝材料组合物中，得到混合物；

步骤3，将步骤2中的混合物注入到发泡模具1中，进行发泡，得到发泡产物；

步骤4，将步骤3中发泡模具1中的发泡产物进行烘干；然后脱除发泡模具1，得到最终的多孔保温材料。

进一步地，步骤1中，所述无机发泡胶凝材料组合物的制备包括以下步骤：将设定量的水玻璃与铝硅质岩石粉混合搅拌至均匀浆料；向浆料中加入设定量的表面活性剂搅拌均匀；然后加入无机发泡剂搅拌至均匀；静置发泡。

进一步地，步骤3中，所述发泡的温度为20～35℃，如25℃；发泡的时间为12～24h。

进一步地，步骤3中，所述发泡模具1为底面和侧面均布有透气孔16的开口立方体。

进一步地，步骤4中，所述烘干的温度为40～70℃，烘干的时间为12～36h。

第三方面，根据第一方面所述无机发泡胶凝材料组合物的用途，其用于制备多孔保温材料，所制备的多孔保温材料的导热系数达到0.049～0.143W/(m〃K)，密度达到177～590kg/m3，抗压强度达到0.165～4.2MPa。

根据本发明提供的一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物原料易得，制备简单；而且，用途广泛，能够用于制备和/或粘结多种多孔保温材料；

(2)本发明提供的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物含有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数；

(3)本发明提供的多孔保温材料性能优异，其导热系数可达0.049～0.143W/(m〃K)，密度可达177～590kg/m3，抗压强度可达0.165～4.2MPa；其能够用于外墙保温材料或隔热材料；其不燃烧、不发烟而且热稳定性好，也不会因为高温而损失强度；

(4)本发明提供的多孔保温材料的制备方法简单，能耗低，便于推广。

附图说明

图1示出实施例1～实施例7样品的导热系数和密度的曲线图；

图2示出实施例1～实施例7样品的抗压强度的曲线图；

图3示出本发明一种优选的实施方式中发泡模具的立体示意图；

图4示出图3中的发泡模具的俯视示意图；

图5示出图3中的发泡模具的侧视图；

图6示出图3中的发泡模具的相应的盖的俯视示意图；

图7、图8和图9示出实施例7样品的不同倍数下的SEM图；

图10、图11和图12示出实施例1样品的不同倍数下的SEM图。

附图标号说明

1-发泡模具

11-底面

12-外延边

13-固定孔

14-侧面

16-透气孔

2-盖

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

以下详述本发明。

为了解决背景技术中的问题，经过大量研究和实验，本发明人惊喜地发现，含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物(或称为胶凝组合物)在制备多孔保温材料中的应用，本发明人研究开发出的无机发泡胶凝材料组合物以珍珠岩类或高岭石类铝硅质岩石及水玻璃为基础，通过常温发泡方法得到无机发泡胶凝材料。

本发明提供的无机发泡胶凝材料组合物可以粘结膨胀珍珠岩、岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。另外，由于无机发泡胶凝材料组合物本身还有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数。

所述多孔保温材料以含铝硅质岩石粉的胶凝组合物为基础，再优选地与设定量的膨胀珍珠岩和/或岩棉纤维混合、常温发泡以及烘干，而制得多孔保温材料，所制得的多孔保温材料的导热系数可达0.049～0.143W/(m〃K)，密度可达177～590kg/m3，抗压强度可达0.165～4.2MPa；其能够用于外墙保温材料或隔热材料。而且本发明提供的无机发泡胶凝材料组合物以及多孔保温材料的制备方法简单，便于推广。

需要说明的是，本发明中所述“无机发泡胶凝材料组合物”与“胶凝组合物”意思相同，可以替换。

根据本发明的第一方面，提供一种含铝硅质岩石粉的胶凝组合物，其由包括铝硅质岩石粉、水玻璃、表面活性剂的原料制成；

所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1，优选为(1.0～9)：1；

所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100，优选为(0.2～8)：100，如0.25:100。

在一种实施方式中，所述铝硅质岩石粉包括珍珠岩粉、松脂岩粉、黑曜岩粉或高岭石粉中的一种或几种。

优选地，所述铝硅质岩石粉选自珍珠岩粉、松脂岩粉。

本发明中，水玻璃指的是硅酸钠的水溶液。本发明中，所用水玻璃的模数优选为1.0～3.5模，更优选为1.3～3.2模，如2.4模；所用水玻璃的波美浓度优选为30～60°Bé，更优选为40～55°Bé，如51°Bé。

本发明中，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇酰硫酸钠中的至少一种；更优选地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)；

所述阳离子表面活性剂为季铵盐型表面活性剂，优选为不同链长的烷基三甲基溴化铵，更优选为十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。

所述胶凝组合物还包括无机发泡剂，所述发泡剂为双氧水。其质量浓度为5～50wt％双氧水；双氧水的质量浓度优选为30wt％。

在一种实施方式中，所述双氧水的质量与所述铝硅质岩石粉的质量比为(2～8)：100，优选为(3～7)：100，如5:100。

本发明中，所述铝硅质岩石粉优选为150目～300目。

本发明中，所述胶凝组合物的制备方法包括以下步骤：

将称取好的水玻璃与铝硅质岩石粉混合搅拌至均匀浆料；将称取好的十六烷基三甲基溴化铵，加入到浆料中搅拌均匀；然后加入双氧水搅拌至均匀，静置发泡设定时间。

本发明中所制得胶凝组合物用途广泛，不仅可以用于制备含膨胀珍珠岩以及膨胀珍珠岩和岩棉纤维复合的多孔保温材料，还可以用于制备其他的多孔保温材料，比如其可以粘结岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料，从而制得多种保温材料。

根据本发明的第二方面，提供一种制备多孔保温材料的方法，优选用包括第一方面所述的含铝硅质岩石粉的胶凝组合物作为原料进行制备，所述方法包括如下步骤：

步骤1，制备含铝硅质岩石粉的胶凝组合物；

步骤2，提供膨胀珍珠岩颗粒和/或岩棉纤维，并将膨胀珍珠岩颗粒和/或岩棉纤维加入上述胶凝组合物，得到混合物；

步骤3，将步骤2中的混合物注入到发泡模具1中；进行发泡，得到发泡产物；

步骤4，将步骤3中发泡模具1中的发泡产物烘干；然后脱除发泡模具1，得到最终的多孔保温材料。

步骤1中，

所述胶凝组合物的制备包括以下步骤：将设定量的水玻璃与铝硅质岩石粉混合搅拌至均匀浆料；向浆料中加入设定量的表面活性剂搅拌均匀；然后加入无机发泡剂搅拌至均匀，优选地，搅拌1min～2min，然后静置发泡设定时间；优选地，静置发泡20min～40min，如30min。

优选地，所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1；

所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100，更优选为(0.2～8)：100，如0.25:100。

进一步地，所述铝硅质岩石粉包括珍珠岩粉、松脂岩粉、黑曜岩粉或高岭石粉中的一种或几种。

进一步地，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇酰硫酸钠中的至少一种；所述阴离子表面活性剂更优选为十二烷基硫酸钠(SDS)；

所述阳离子表面活性剂为季铵盐型表面活性剂，优选为不同链长的烷基三甲基溴化铵，更优选为十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵。

在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。

进一步地，所述无机发泡剂为双氧水，其质量浓度为5～50wt％，如30wt％。

所述双氧水的质量与所述铝硅质岩石粉的质量比为(2～8)：100，优选为(3～7)：100，如5:100。

本发明人发现，先按照本发明的制备方法制备得到含铝硅质岩石粉的胶凝组合物，然后再以该胶凝组合物为基础，优选与膨胀珍珠岩和/或岩棉纤维混合、发泡，烘干，最终得到的多孔保温材料性能更好。

需要说明的是，本发明中的胶凝组合物(或称无机发泡胶凝材料组合物)需要现制现用，若放置时间太久会影响其性能。

在一种实施方式中，步骤2中，所述胶凝组合物与膨胀珍珠岩和/或岩棉纤维的质量比为(1～8)：1，优选为(1.5～7.5)：1；优选地，所述胶凝组合物的质量：膨胀珍珠岩和岩棉纤维的质量之和＝(1～8)：1。

本发明中所述膨胀珍珠岩与岩棉纤维可以商购，也可以自制，优选为自制的膨胀珍珠岩与商购的岩棉纤维，自制的膨胀珍珠岩的制备方法包括如下步骤：

对珍珠岩粉进行烘干，烘干温度为350～500℃，优选为400～450℃，如450℃；烘干时间为10～20min；升温速率为25～45℃/min，如40℃/min；

然后升温至1000～1300℃进行膨胀，膨胀时间为3～9min，如4～8min，如6min；升温速率为140～150℃/min，如145℃/min。

本发明人发现，自制的膨胀珍珠岩用于制备多孔保温材料时，所得到的多孔保温材料的性能更好。

在一种实施方式中，步骤3中，所述发泡模具1为底面和侧面均布有透气孔16的开口立方体；所述发泡的温度为20～35℃，如25℃；发泡的时间为12～24h。

本发明中，发泡模具1选择为半封闭设备，优选为一端大开口的立方体，具体地，

所述发泡模具1的底面和侧面均匀分布有透气孔16，透气孔16的直径约为2mm，参照图3，图4和图5所示，本发明中，使用的发泡模具1为5cm×5cm×2.5cm，其底面11均匀设置有多个透气孔16；四个侧面14相同，都均匀设置有多个透气孔；发泡模具1的顶部开口，并设置有外延边12，所述外延边12与底面11平行，外延边12的角上还可设置有固定孔13，用以在发泡时将盖2盖到发泡模具1上并固定。其中，图3中仅仅示出底面和一个侧面上的多个透气孔16的示意图，其他三个侧面并未示出透气孔16；

所述发泡时用的设备还包括盖2；优选地，盖2的形状、体积与发泡模具1相同，只是盖2的底面和侧面上未设置有透气孔，只在盖2的外延边上相应设置有固定孔13，参照图6所示；不用时，盖能够取下来。

所述发泡模具1和盖2的材质没有特别限定，优选用高密度聚乙烯等塑料材质制成。

需要说明的是，用发泡模具1发泡时，需要留有足够的发泡空间，物料体积不超过发泡模具1体积的1/2，优选物料体积为发泡模具1体积的1/5～1/3。

本发明中，将混合物注入发泡模具1后，盖上盖2，室温(20～35℃)发泡12～24h，发泡结束后，将盖取下，然后进行下一步烘干。

本发明人认为，双氧水由于其强氧化性，在发泡过程中分解出氧气，使得物料内部膨胀形成气泡，从而降低材料的密度，降低其导热系数。

在一种实施方式中，步骤4中，所述烘干的温度为40～70℃，烘干的时间为12～36h。

本发明人发现，采用本发明的干燥方式和干燥温度，所得到的最终产品的导热系数更低，抗压强度更高，密度更低。

本发明中，干燥时，将发泡模具以及发泡模具中的物料一起放入烘箱中干燥，干燥完毕时，将产品从发泡模具中取出。

本发明提供的多孔保温材料的SEM图可知，其分布着不规则的宏观孔或微观孔，所述微观孔包括微米孔或纳米孔。

根据本发明的第三方面，提供根据第一方面所述含铝硅质岩石粉的胶凝组合物(或无机发泡胶凝材料组合物)的用途，其用于制备多孔保温材料，所述多孔保温材料的导热系数可达0.049～0.143W/(m〃K)，密度可达177～590kg/m3，抗压强度可达0.165～4.2MPa；其能够用于外墙保温材料。

本发明中，所述胶凝组合物不但可以粘结膨胀珍珠岩制备含有膨胀珍珠岩的多孔保温材料，还可以粘结膨胀珍珠岩和岩棉纤维制备含有膨胀珍珠岩和岩棉纤维的多孔保温材料，还可以用以粘结岩棉、改性岩棉、以及岩棉和有机复合保温板等；

比如，所述胶凝组合物(或称无机发泡胶凝材料组合物)应用于粘结岩棉，其制备方法包括如下步骤：制备无机发泡胶凝材料组合物；提供岩棉，将岩棉加入到无机发泡胶凝材料组合物中，搅拌至均匀，得浆料；将浆料注入到发泡模具1中，进行发泡(20～35℃)；发泡完成后，将其(连同发泡模具一起)放到50℃的烘箱中烘干24小时；脱除发泡模具，得到含有岩棉的多孔保温材料。

实施例

实施例1

将称取好的29.32g水玻璃与23.45g珍珠岩粉混合搅拌至均匀浆料；将称取好的0.06g十六烷基三甲基溴化铵，加入到浆料中搅拌均匀；加入1.17g双氧水搅拌1min至均匀，静置发泡30min；得到胶凝组合物；

自制膨胀珍珠岩颗粒；将30g自制的膨胀珍珠岩颗粒加入到上述胶凝组合物中，低速(200rpm)搅拌至均匀，得到混合物；

将上述搅拌均匀的混合物注入到准备好的本发明的发泡模具中；进行发泡，所述发泡的温度为25℃；发泡的时间为12h；得到发泡产物；

将发泡模具中的发泡产物放入烘箱中进行烘干，烘干的温度为50℃，烘干时间为24h；脱除发泡模具，得到最终的多孔保温材料。

实施例2

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所述胶凝组合物的用量不同，水玻璃39.09g，珍珠岩粉31.27g，CTAB为0.08g，双氧水为1.56g。

实施例3

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所述胶凝组合物的用量不同，水玻璃48.86g，珍珠岩粉39.09g，CTAB为0.10g，双氧水为1.95g。

实施例4

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所述胶凝组合物的用量不同，水玻璃55.37g，珍珠岩粉44.30g，CTAB为0.11g，双氧水为2.21g。

实施例5

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所述胶凝组合物的用量不同，水玻璃61.89g，珍珠岩粉49.51g，CTAB为0.12g，双氧水为2.48g。

实施例6

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所述胶凝组合物的用量不同，水玻璃68.40g，珍珠岩粉54.72g，CTAB为0.14g，双氧水为2.74g。

实施例7

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所述胶凝组合物的用量不同，水玻璃74.92g，珍珠岩粉59.93g，CTAB为0.15g，双氧水为3.00g。

实施例8

本实施例与实施例1所用方法相同，区别在于所述胶凝组合物的用量、表面活性剂以及粘结的骨料不同，水玻璃60g，珍珠岩粉10.5g，SDS为0.9g，双氧水为6.00g，水15g，粘结的骨料为膨胀珍珠岩25g和岩棉纤维10g。

实施例9

本实施例与实施例1所用方法相同，区别在于所述胶凝组合物的用量、表面活性剂以及粘结的骨料不同，水玻璃52.5g，珍珠岩粉10.5g，SDS为0.9g，双氧水为6.00g，水22.5g，粘结的骨料为膨胀珍珠岩25g和岩棉纤维10g。

实验例

实验例1样品的性能分析

对实施例1～9的产品进行性能分析，包括密度、导热系数、抗压强度等进行分析。结果见表1、图1和图2所示。

其中，密度的测定方法为：使用游标卡尺测量样品的长宽高各两次取平均值，相乘得到体积。使用电子天平测量样品的质量3次取平均值。根据公式密度＝质量/体积，计算样品的密度。

导热系数测定仪器为：将样品制成50mm×50mm×50mm的正方形块体，放入导热系数测试仪。样品正反面朝上各测量一次导热系数并取平均值。将每组试验的5个样品的导热系数取平均值，舍弃与其他数据偏差过大的数据；

抗压强度测试：将样品制成50mm×50mm×50mm的正方形块体，使用抗压强度测试仪测试。记录最高的牵引力数值。根据公式为：P＝F/S,式中P为强度，F为压裂应力，S为受力面积。

本发明中，膨胀珍珠岩记为EP。所述“无机发泡胶凝材料组合物”与“胶凝组合物”意思相同，可以替换。

表1 样品主要性能参数

由表1、图1和图2可知，使用该含珍珠岩粉的胶凝组合物制备出的多孔保温材料导热系数可达0.049～0.143W/(m〃K)，密度可达177～590kg/m3，抗压强度可达0.165～4.2MPa；所述发泡材料用于外墙保温材料。

本发明提供的由本发明的无机发泡胶凝材料为原料制备的多孔保温材料在保持较低密度下，导热系数更低，保温性能更好，更耐用。而且本发明提供的无机发泡胶凝材料以及多孔保温材料的制备方法简单，能耗低，便于推广。而且，由于本发明的无机发泡胶凝材料本身还有大量气孔，有利于降低多孔保温材料的导热系数。

本发明提供的无机发泡胶凝材料除了可以粘结膨胀珍珠岩与岩棉，还可以粘结改性岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。

实验例2样品的SEM图分析

对实施例1和实施例7的产品进行SEM分析，结果见图7～图12所示。

其中，图7、图8和图9分别为实施例7产品的不同倍数的SEM图；图7～图9分别为22倍、100倍、10000倍的SEM图；

图10～图12为实施例1产品的不同倍数的SEM图；图10、图11、图12分别为12倍、150倍、500倍的SEM图。

对比不同样品的SEM图，可以看出，两组样品SEM照片形貌差异很大，实施例7样品相对于实施例1样品，其表面较为致密，样品密度的变化也可以体现这一点。

为了进一步探究随着胶凝组合物/EP比值的降低，样品的密度、导热系数、抗压强度呈下降趋势的原因，对实施例7和实施例1样品进行SEM分析。

由图7中可以看出，不规则的宏观孔相对均匀的分布在样品表面，孔径为几十微米到几百微米，这些孔一部分是无机发泡胶凝材料组合物发泡形成的孔(虚线箭头所示部分)，一部分是膨胀珍珠岩颗粒本身的孔(实体箭头所示部分)；由图8可以看出，右上角与左下角鳞片状部分(实箭头)为膨胀珍珠岩颗粒，颗粒之间部分(虚线区域)为无机发泡胶凝材料组合物，胶凝材料组合物将膨胀珍珠岩颗粒粘结，并且无机发泡胶凝材料表面形成了一些不规则的宏观孔；由图9可以看出，在电镜放大倍数为10000倍时，可以看到无机发泡胶凝材料组合物表面分布了微观孔。使用电镜Rule功能进行测试，这些微观孔的孔径有48nm(No.2)，123.29nm，245.51nm，391.55nm，945.60nm(No.3)。

由图10可以看出，不规则颗粒有堆积(实线圈出部分)，这些不规则颗粒为膨胀珍珠岩颗粒；由图11可以看出，膨胀珍珠岩颗粒表面覆盖有无机发泡胶凝材料组合物(实线箭头所示)，无机发泡胶凝材料组合物将膨胀珍珠岩颗粒粘结在一起；由图12可以看出，无机发泡胶凝材料组合物上分布着到不规则的微米孔，并没有发现类似于图9中的纳米孔；原因可能是因为无机发泡胶凝材料组合物太少，不利于形成纳米孔，但是可以形成微米孔。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，其由包括铝硅质岩石粉、水玻璃、表面活性剂的原料制成；

所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1；

所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100。

2.根据权利要求1所述的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，所述铝硅质岩石粉包括珍珠岩粉、松脂岩粉、黑曜岩粉或高岭石粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇酰硫酸钠中的至少一种；

所述阳离子表面活性剂为季铵盐型表面活性剂，优选为不同链长的烷基三甲基溴化铵，更优选为十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵。

4.根据权利要求1所述的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，其原料还包括无机发泡剂双氧水，其质量浓度为5～50wt％，如30wt％。

5.一种制备多孔保温材料的方法，优选用权利要求1至4之一所述的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物作为原料进行制备，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，制备含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物；

步骤2，提供膨胀珍珠岩颗粒和/或岩棉纤维，并将膨胀珍珠岩颗粒和/或岩棉纤维加入上述无机发泡胶凝材料组合物中，得到混合物；

步骤3，将步骤2中的混合物注入到发泡模具(1)中，进行发泡，得到发泡产物；

步骤4，将步骤3中发泡模具(1)中的发泡产物进行烘干；然后脱除发泡模具(1)，得到最终的多孔保温材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述多孔保温材料的制备包括以下步骤：将设定量的水玻璃与铝硅质岩石粉混合搅拌至均匀浆料；向浆料中加入设定量的表面活性剂搅拌均匀；然后加入无机发泡剂搅拌至均匀；静置发泡。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤3中，

所述发泡的温度为20～35℃，如25℃；发泡的时间为12～24h。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤3中，

所述发泡模具(1)为底面和侧面均布有透气孔(16)的开口立方体。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤4中，所述烘干的温度为40～70℃，烘干的时间为12～36h。

10.根据权利要求1至4之一所述的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物的用途，其用于制备多孔保温材料，所制备的多孔保温材料的导热系数达到0.049～0.143W/(m·K)，密度达到177～590kg/m3，抗压强度达到0.165～4.2MPa。

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