CN112313185A - 高强度超轻防火绿色隔热地聚板、其环保制备方法及其制品 - Google Patents
高强度超轻防火绿色隔热地聚板、其环保制备方法及其制品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112313185A CN112313185A CN201980037009.0A CN201980037009A CN112313185A CN 112313185 A CN112313185 A CN 112313185A CN 201980037009 A CN201980037009 A CN 201980037009A CN 112313185 A CN112313185 A CN 112313185A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fire
- palm
- geopolymer
- water
- insulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 20
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 20
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 17
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 17
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 15
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 12
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 11
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 241000512897 Elaeis Species 0.000 claims description 7
- 235000001950 Elaeis guineensis Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 7
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 6
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 claims description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 4
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 claims 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 abstract description 29
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 7
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 241000233788 Arecaceae Species 0.000 description 2
- 239000010751 BS 2869 Class A2 Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000004795 extruded polystyrene foam Substances 0.000 description 2
- 239000011494 foam glass Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- -1 FeO and Fe2O3 Chemical class 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 239000011489 building insulation material Substances 0.000 description 1
- 229960001436 calcium saccharate Drugs 0.000 description 1
- UGZVNIRNPPEDHM-SBBOJQDXSA-L calcium;(2s,3s,4s,5r)-2,3,4,5-tetrahydroxyhexanedioate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O UGZVNIRNPPEDHM-SBBOJQDXSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960004106 citric acid Drugs 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound O=C.C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960001367 tartaric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
- C04B18/24—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
- C04B18/248—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork from specific plants, e.g. hemp fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
- E04B1/941—Building elements specially adapted therefor
- E04B1/942—Building elements specially adapted therefor slab-shaped
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00586—Roofing materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/52—Sound-insulating materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/60—Flooring materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
- C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
- E04B1/78—Heat insulating elements
- E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Botany (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本申请公开了一种包含芯材板的高强度重量超轻防火绿色隔热地聚板，所述芯材板由水和其他原料制备而成，其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1‑10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。本申请还公开了上述防火隔热地聚板的制备方法。本发明的防火隔热地聚板能够兼顾多种优异性能：低密度；更高的导热系数；更高的压缩强度；以及燃烧性能：A1标准。使用由本申请隔热地聚板制成的板材构成的墙体系统具有出色的防火和隔音效果。并且其生产方法成本低、耗能低，并且所述产品及其制备方法非常环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种防火隔热板材、及其制备方法和包括所述防火隔热板材的制品。更具体地，本发明涉及一种高强度重量超轻防火隔热地聚板，及其环保制备方法和包括所述高强度重量超轻防火隔热地聚板的制品。
背景技术
以往建筑上安装的隔热材料一般都是由轻质低成本有机材料制成的，例如发泡聚苯乙烯(Expanded polystyrene，EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫(Extruded polystyrene foam，XPS)、聚氨酯(polyurethane，PU)等。这类材料很受欢迎，因为它易于获得且具有成本竞争力。然而，这类材料的使用具有破坏性的后果。由于它们对火和热的耐受性非常弱，因此在点燃时，其瞬燃速度极快，会释放出有毒气体。事实上，这类材料的使用是中国主要城市和世界各地发生重大火灾事故的原因，导致严重的生命损失。
鉴于此，中国政府以及国际上包括阿联酋(迪拜)、沙特阿拉伯、澳大利亚等国家的监管当局，对建筑物中使用的隔热材料实行了严格规定，必须根据不同国家或地区的当地建筑法规进行不可燃性测试。以中国为例，中国有关部门规定建筑物材料的燃烧性能必须达到GB 8624-2012规定的A级水平。依照中国国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2012)，建筑隔热材料的燃烧性能分为四级：A级—不燃材料(制品)；B级—难燃材料(制品)；C级—可燃材料(制品)；和D级—易燃材料(制品)。并且其中对平板状建筑材料及制品的燃烧性能的A级又进一步划分为A1级和A2级，其中A1级比A2级耐燃性能更高。
目前能够满足A级标准的隔热材料一般都是无机材料。质量好且性能更高的无机隔热材料的价格非常高，这就解释了为什么它们不那么流行的原因。
然而，在物理性能方面，无机隔热材料具有强度低、质地脆、吸水率高、密度大的常见问题。通常使用这类材料很不方便，因为它们需要在施工现场混合或填充，在现场产生碎片，并因此产生填埋的负担。
诸如水泥、陶瓷、泡沫玻璃和珍珠岩的无机材料自身生产过程不环保，并且能耗高，是碳排放的主要来源。例如水泥需要煅烧，珍珠岩需要焙烧，陶瓷需要烧制，泡沫玻璃也需要高耗能生产。
综上所述，现有技术满足A级标准的保温材料制成的包括芯材板的防火隔热板材存在能耗高、污染大、成本高、强度低、质地脆、吸水率高、密度大和施工不便的缺点。亟需一种生产成本低、高强度、超轻且环保的防火隔热板材。
发明内容
本发明的一个目的是克服当前市场上现有的防火隔热板材的缺陷，现有制备板材的材料不能同时实现高强度、低密度、不燃性、良好的隔热效果，并且同时使用回收再利用的原材料，并以非常低能耗、环保的方法制造。本发明的第二个目的是提供制备和生产上述高强度、重量超轻、环保的防火隔热板材的方法。
本申请提供了一种包含芯材板的高强度重量超轻防火绿色隔热地聚板，所述防火隔热芯材板由水和其他原料制备而成，其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1-10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。该板材用于任何墙壁的构建或构成任何墙身系统的组成部分非常理想。
本申请还提供了本发明所述高强度超轻防火绿色隔热地聚板的环保制备方法，所述方法包括制备芯材板的多个步骤，所述步骤包括将棕榈纤维与其他原料混合的步骤；其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1-10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。
本申请还提供了包含本发明防火绿色隔热地聚板的制品。
与现有技术满足A级标准的保温材料制成的具有芯材板的其他防火隔热板材相比，由于本发明的防火隔热芯材板能同时实现高强度、低密度、且满足燃烧性能A1级标准；本申请的地聚板包括本发明的防火隔热芯材板；当用于构建墙壁时，包含本发明防火隔热芯材板的本申请地聚板能达到STC≥35dB的隔音性能以及两个小时的防火等级(firerating)。并且同时使用回收再利用的原材料，并以环保的制备方法生产包含本发明防火隔热芯材板的本申请地聚板。本发明以环保的方法利用了农业和工业生产产生的废弃物，它通过消耗工业中的副产品废物来帮助减轻垃圾填埋的负担，同时，并且产生一种市场所非常需要的隔绝材料。
本发明的防火隔热地聚板的制备方法成本低、能耗低、不污染环境。
本发明的方法使用非常高百分比的再利用材料，并且其制造过程消耗非常低水平的能量并且不污染河流或溪流。本发明的产品重量超轻，这样建筑工人在工地上更容易施工。本发明是不可燃的并且经测试符合欧洲标准的无毒类别。此外，本发明具有有机(低导热率和吸水性)和无机(耐火)材料的综合优势，还具有好的成本效率。这使得市场容易获得所述材料。
此外，本发明的环保概念对人类和地球都具有巨大的社会效益。下面的表1提供了市场上通常使用的普通建筑隔绝材料与本发明的性能比较。
表1隔绝材料的性能比较
具体实施方式
本发明提供包含芯材板的高强度重量超轻防火绿色隔热地聚板，所述芯材板由水和其他原料制备而成，其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1-10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。
优选地，所述除水以外的原料包括活性粉末、硬化剂、发泡剂、泡沫稳定剂和任选的功能性外加剂；并且其中所述活性粉末选自矿渣、煤灰、硅粉和偏高岭土中的三种或更多种；所述硬化剂选自硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钾和氢氧化钠中的两种或更多种；所述发泡剂选自过氧化氢和铝粉中的一种或多种；所述泡沫稳定剂选自硬脂酸钙和硅酮酰胺中的一种或多种；以及所述任选的功能性外加剂选自减水剂、缓凝剂和颜料中的一种或多种。
更优选地，所述活性粉末选自0.6–29.4重量％的矿渣、1.8–51.7重量％的煤灰、0.6-5.9重量％的硅粉(silica fume)和0.6–11.8重量％的偏高岭土中的三种或更多种；所述硬化剂选自17.6–35.3重量％的硅酸钠、17.6–35.3重量％的硅酸钾、0.6–8.8重量％的氢氧化钾和0.6–8.8重量％的氢氧化钠中的两种或更多种；所述发泡剂选自1.8–5.9重量％的过氧化氢和1.8–5.9重量％的铝粉中的一种或多种；所述泡沫稳定剂选自0.1–5.9重量％的硬脂酸钙和0.1–5.9重量％的硅酮酰胺中的一种或多种；以及所述任选的功能性外加剂选自0–10重量％的减水剂、0–10重量％的缓凝剂和0–10重量％的颜料中的一种或多种；以上所有百分比都基于除水以外的原料的重量。
进一步优选地，所述活性粉末选自5–20重量％的矿渣、3–40重量％的煤灰、1-4重量％的硅粉和5–11重量％的偏高岭土中的三种或更多种；所述硬化剂选自20–30重量％的硅酸钠、20–30重量％的硅酸钾、1–6重量％的氢氧化钾和1–6重量％的氢氧化钠中的两种或更多种；所述发泡剂选自2–5重量％的过氧化氢和2–5重量％的铝粉中的一种或多种；所述泡沫稳定剂选自0.1–4重量％的硬脂酸钙和0.1–4重量％的硅酮酰胺中的一种或多种；所述任选的功能性外加剂选自0–6重量％的减水剂、0–6重量％的缓凝剂和0–6重量％的颜料中的一种或多种；以及2-6重量％的棕榈纤维；以上所有百分比都基于除水以外的原料的重量。
最优选地，所述活性粉末选自9–20重量％的矿渣、10–40重量％的煤灰、2-4重量％的硅粉和5–10重量％的偏高岭土中的三种或更多种；所述硬化剂选自20–28重量％的硅酸钠、20–28重量％的硅酸钾、1–5重量％的氢氧化钾和1–5重量％的氢氧化钠中的两种或更多种；所述发泡剂选自2–4.5重量％的过氧化氢和2–4.5重量％的铝粉中的一种或多种；所述泡沫稳定剂选自0.1–3.5重量％的硬脂酸钙和0.1–3.5重量％的硅酮酰胺中的一种或多种；所述任选的功能性外加剂选自0–5重量％的减水剂、0–5重量％的缓凝剂和0–5重量％的颜料中的一种或多种；以及2-5重量％的棕榈纤维；以上所有百分比都基于除水以外的原料的重量。
本发明所用棕榈纤维得自棕榈科植物，优选得自棕榈科棕榈属植物。优选地，所述棕榈纤维来源于棕榈油提取后获得的油棕榈果残渣，并且所述棕榈纤维具有少于20％的水含量和少于15％的油含量，更优选地，所述棕榈纤维具有少于15％的水含量和少于8％的油含量。进一步优选地，所述棕榈纤维具有≤10％的水含量和≤5％的油含量。由于油棕榈果残渣含有残余的油，在制备本发明的高强度超轻环保防火板材时，无需添加额外的表面活性剂。所述棕榈纤维还可以是棕榈科棕榈属植物的叶鞘纤维或椰壳纤维。
优选地，基于除水以外的原料的重量，所述原料含有2-6重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为3mm至9mm。更优选地，基于除水以外的原料的重量，所述原料含有3-6重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为7mm至9mm。所述棕榈纤维可以具有相似的长度。所述棕榈纤维的纤维长度可以为7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、或9毫米。优选地，所述棕榈纤维的纤维长度范围为7.5-8.5毫米。特定长度的棕榈纤维可以通过剪切设备(例如混纺纤维剪切机等)加工而成。棕榈纤维的长度偏差为0.5-1毫米是可以接受的。此外，本发明所述的棕榈纤维也可以是具有不同长度的棕榈纤维的混合物。例如，所述棕榈纤维可以是棕榈纤维的混合物，所述混合物中包含30-70％具有2-6mm的纤维长度、5-40％具有7-9mm的纤维长度、以及3-30％具有10-15mm的纤维长度。更优选地，所述棕榈纤维混合物中包含40-60％具有2-6mm的纤维长度、15-35％具有7-9mm的纤维长度、以及5-25％具有10-15mm的纤维长度。优选棕榈纤维的混合物，因为该混合物可以进一步提高最终所得防火绿色隔热芯材板的强度和韧性。
另外，本发明的发明人发现，防火隔热芯材板除水以外的原料中的棕榈纤维含量可根据应用场所的不同气候进行调整以获得更好的性能。例如，当最终板安装在具有地中海气候的区域时，基于除水以外的原料的重量，所述原料含有4-10重量％的棕榈纤维。当最终板安装在亚热带季风气候区时，基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.5-5重量％的棕榈纤维。当最终板安装在具有温带季风气候的区域时，基于除水以外的原料的重量，所述原料含有3-7重量％的棕榈纤维。当最终板安装在亚热带气候区时，原材料包括基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.7-6重量％的棕榈纤维。当最终板安装在具有温带大陆性湿润气候的区域时，原材料包括基于除水以外的原料的重量，所述原料含有4-9重量％的棕榈纤维。
本发明所述的煤灰，即一种细灰，属于工业污染物中常见的一种固体废物。这是由工业或发电站使用煤作为生热剂，从中生产的副产品废物。主要是由煤燃烧后产生，主要成分为金属氧化物如FeO、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、TiO2等和非金属氧化物SiO2。例如，电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。优选所述煤灰包含SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO，并且其中所述CaO的含量不超过10wt％。更优选所述煤灰为中国国家标准GB/T1596-2005中规定的F类粉煤灰。
本发明所述矿渣是生产金属过程中的副产品废料。其包含SiO2、Al2O3、MgO和CaO。优选地，所述矿渣是基于标准GB/T 18046-2008的磨碎的粒状高炉矿渣。优选地，炉渣的粒度范围为5-40mm，优选5-20mm，最优选5-10mm。更优选地，所述矿渣优选符合中国国家标准GB/T 18046-2008中规定的S95级别。
硅粉(Silica Fume)也称为微硅粉(CAS号69012-64-2，EINECS号273-761-1)是二氧化硅、硅石的无定形(非结晶)多晶型物。它是作为硅和硅铁合金生产的副产物收集的超细粉末，由平均粒径为150nm左右的球形颗粒组成。
本发明所述偏高岭土是高岭土脱水产生的。通过向高岭土提供超过700℃的加热，它将高岭土重构为偏高岭土。脱水后，它含有高百分比的SiO2和Al2O3，用于产生地质聚合物结构。偏高岭土的粒径范围为5-40mm，优选5-20mm，最优选5-10mm。
用于本发明的发泡剂在发泡时不释放任何有害气体。优选地，发泡剂为25-60wt％的过氧化氢水溶液。更优选地，过氧化氢是25-50wt％的过氧化氢水溶液。
在本申请中使用的硬化剂包括水玻璃是具有10-40重量％固体含量的硅酸钠或硅酸钾水分散体。优选地，硬化剂是硅酸钠与氢氧化钠的特定混合物或硅酸钾与氢氧化钾的混合物。优选地，需要是含有氢氧化钠的硅酸钠。通过提供氢氧化钠，可以改变硅酸钠的模量比。然而，添加氢氧化钠的主要目的是提高强度并从活性粉末中溶解更多的Si4+和Al3+离子。优选水玻璃的模量比为3.1至3.4模量。优选所述硅酸钠水分散体为符合中国国家标准GB/T4209–2008中规定的“液-2”型号的液体硅酸钠。所述硅酸钠需要99％wt的钠，并且水玻璃的模量比变为1.2-1.6模量。本发明所述水玻璃的固体含量≤40％，更优选20-40％(重量)，最优选30-40％(重量)。
在本申请中使用的泡沫稳定剂包括硬脂酸钙或硅酮酰胺。优选地，需要工业级的硬脂酸钙。
所述减水剂可以是本领域常用的减水剂，例如木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。
所述缓凝剂可以是本领域常用的缓凝剂，例如糖钙、葡萄糖酸盐、柠檬酸、酒石酸及其盐、锌盐、磷酸盐等。
所述颜料可以是本领域常用的颜料，例如氧化铁、二氧化锰、氧化铬、钴蓝、炭黑等。
最优选地，所述煤灰是从煤火电站产生的煤灰，所述矿渣是炼钢厂产生的炉渣，并且所述棕榈纤维来自提取棕榈油后得到的油棕榈果残渣。这样可以有效利用这些固体废弃物，变废为宝。它具有低能耗生产和无废物排放的优点。
除了所述芯材板之外，本申请的防火绿色隔热地聚板还可包括“一个或多个表面层或一个或多个表面板”，完全或不完全地包围芯材板，完全或不完全地覆盖芯材板，将芯材板夹在中间或附在芯材板的一侧。所述一个或多个表面层或一个或多个表面板”可以根据不同的需求选择。例如，表面层或表面板可以为外墙或内墙起到装饰作用；或可以为浴室地板起到防水作用。所述一个或多个表面层或一个或多个表面板可通过喷涂、压制、粘结、附接、烧结、紧固件及它们的组合而应用在芯材板上。一个或多个表面层或一个或多个表面板的厚度范围可以是3mm至18mm。所述芯材板的厚度范围可以从20mm到200mm。地聚板的大小可以根据需要设置，例如，(600mm x 1200mm)至(3000mm x 3000mm)的范围。
本申请进一步提供了包括本申请的防火绿色隔热地聚板的制品。例如，本申请的制品选自但不限于外墙、内墙、墙身系统、防火门、屋顶、天花板、地板、地板垫层和公路声屏障。
本申请还提供了包括本申请所述的防火绿色隔热地聚板的墙身系统。本申请所述防火绿色隔热地聚板可以安装在墙身系统的中央或者其主体部分的单侧或双侧。所述墙身系统不仅满足防火隔热的要求，而且具备优异的隔音性能。
本申请还提供了本申请所述高强度超轻防火绿色隔热地聚板的环保制备方法，所述方法包括制备芯材板的步骤，该制备芯材板的步骤包括将棕榈纤维与其他原料混合的步骤；其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1-10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。
优选地，本发明所述防火绿色隔热地聚板的制备方法包括以下步骤：
a)在400-800rpm的转速下混合水、活性粉末、硬化剂、泡沫稳定剂、棕榈纤维和任选的功能性外加剂至均质，其中水与除水之外的原料的重量比为1：50至1：2；
b)向a)的混合物中加入发泡剂在700-1000rpm的转速下保持7-20秒以产生孔结构；
c)将b)的混合物倒入容器模具中并固化1-12小时；
d)将c)的固化后的板脱模并切割成所需尺寸，以及
e)继续固化d)的切割后的板1-30天；
其中所述除水以外的原料包括活性粉末、硬化剂、发泡剂、泡沫稳定剂和任选的功能性外加剂；并且其中
所述活性粉末选自矿渣、煤灰、硅粉和偏高岭土中的三种或更多种；
所述硬化剂选自硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钾和氢氧化钠中的两种或更多种；
所述发泡剂选自过氧化氢和铝粉中的一种或多种；
所述泡沫稳定剂选自硬脂酸钙和硅酮酰胺中的一种或多种；以及
所述任选的功能性外加剂选自减水剂、缓凝剂和颜料中的一种或多种。
进一步优选地，a)在600-800rpm的转速下混合水、活性粉末、硬化剂、泡沫稳定剂和棕榈纤维至均质，其中水与除水之外的原料的重量比为1：30至1：4；b)向a)的混合物中加入发泡剂在860-960rpm的转速下保持5-15秒以产生孔结构；c)将b)的混合物倒入容器模具中并固化8-12小时；d)将c)的固化后的板脱模并切割成所需尺寸，以及e)继续固化d)的切割后的板7-28天。
更优选地，其中所述步骤b)在15-35℃的温度范围内进行；步骤c)在≤100℃的温度范围内进行；步骤c)在≥50％湿度下固化；以及当取样步骤c)的混合物至160-270kg/m3密度范围内时，进行步骤d)。
本发明防火隔热芯材板的性能按以下标准进行测试：
1.密度测量基于JC/T 2200–2013；
2.压缩强度试验方法基于JC/T2200-2013；
3.燃烧性能方法基于BS EN 13501-1：2007+A1：2009或GB8624-2012；
4.吸水率基于JC/T2200–2013；
5.隔音性能基于BS EN ISO 140-3：1995；和
6.防火性基于BS EN 1364-1：1999。
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例说明本发明的防火绿色隔热芯材板及其制备方法，原料配比如以下表2所示：
表2
1.棕榈纤维的预处理
棕榈纤维来源于从油棕精炼厂提取棕榈油后得到的油棕残渣，申请人购买并使用了从材料进口商处购买的棕榈纤维。所述使用的棕榈纤维含水量≤20％，含油量为8％。剪切设备用于制备具有上述限定长度的棕榈纤维。
2.板的制备
a)在600rpm的转速下混合水、活性粉末、硬化剂、泡沫稳定剂和棕榈纤维和颜料至均质，其中水与除水之外的原材料的重量比是1:16；
b)在29℃下向a)的混合物中加入发泡剂在900rpm的转速下保持6秒以产生孔结构；
c)将b)的混合物倒入容器模具中并在29℃于70％湿度下固化12小时；
d)当取样步骤c)的混合物测密度至200kg/m3时，将固化后的板脱模并切割成要求的尺寸(测试用15cm X 15cm)，以及
e)继续固化切割后的板28天。
3.板的性能测试结果
表3所示的测试结果来自至少20个样品。并且空气隔声效果是从板材组装的墙获得的，该板材由上述步骤2的防火隔热芯材板制成。
表3
| 密度(kg/m<sup>3</sup>) | 180(JC/T-2200) |
| 防火等级 | A1级(GB8624-2012) |
| 抗压强度(MPa) | 0.35(JC/T-2200) |
| 热导率 | 0.055w/m.k(JC/T-2200) |
| 吸水性 | 10％(JC/T-2200) |
| 石棉纤维 | 未检出(EPA-600) |
| 有害物质含量 | 达标(GL-008-009) |
| 墙身系统的空气声隔绝性能 | 42dB(BS EN ISO 140-3) |
| 墙身系统的防火性能 | >2-Hr(BS EN 1364-1) |
实施例2-10
根据实施例1的方法制备和测试本发明的防火隔热芯材板。不同之处显示于下表4中：
表4(重量份)
表4(续)
表4(续)
所有样本的性能测试显示于下表5中。
表5
所有实施例的防火隔热芯材板都能够实现兼顾多种优异性能：密度：等于或小于180kg/m3；导热系数≤0.055W/m.K；压缩强度≥0.3MPa；燃烧性能：A1标准。具有以上芯材板的地聚板和墙身系统具有良好的防火和隔音性能。
该说明书中提到的所有出版物和专利申请都表明本发明涉及的本领域技术人员的水平。所有出版物和专利申请都通过引用并入本文中，其参考程度如同各单个出版物或专利申请各自具体地和个别地表明被并入的一样，以便参考。
尽管已描述了某些实施方式，但是它们仅是以示例性方式示出，而不意图限制本发明的范围。所附权利要求和该说明书中它们的等同方案被认为涵盖了在本发明的范围和精神内的这类形式或改进。
Claims (18)
1.一种包含芯材板的高强度重量超轻防火绿色隔热地聚板，所述芯材板由水和其他原料制备而成，其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1-10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。
2.如权利要求1所述的防火绿色隔热地聚板，其中，所述除水以外的原料包括活性粉末、硬化剂、发泡剂、泡沫稳定剂和任选的功能性外加剂；并且其中
所述活性粉末选自矿渣、煤灰、硅粉和偏高岭土中的三种或更多种；
所述硬化剂选自硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钾和氢氧化钠中的两种或更多种；
所述发泡剂选自过氧化氢和铝粉中的一种或多种；
所述泡沫稳定剂选自硬脂酸钙和硅酮酰胺中的一种或多种；以及
所述任选的功能性外加剂选自减水剂、缓凝剂和颜料中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的防火绿色隔热地聚板，其中，
所述活性粉末选自0.6–29.4重量％的矿渣、1.8–51.7重量％的煤灰、0.6-5.9重量％的硅粉和0.6–11.8重量％的偏高岭土中的三种或更多种；
所述硬化剂选自17.6–35.3重量％的硅酸钠、17.6–35.3重量％的硅酸钾、0.6–8.8重量％的氢氧化钾和0.6–8.8重量％的氢氧化钠中的两种或更多种；
所述发泡剂选自1.8–5.9重量％的过氧化氢和1.8–5.9重量％的铝粉中的一种或多种；
所述泡沫稳定剂选自0.1–5.9重量％的硬脂酸钙和0.1–5.9重量％的硅酮酰胺中的一种或多种；以及
所述任选的功能性外加剂选自0–10重量％的减水剂、0–10重量％的缓凝剂和0–10重量％的颜料中的一种或多种；
以上所有百分比都基于除水以外的原料的重量。
4.如权利要求3所述的防火绿色隔热地聚板，其中，
所述活性粉末选自5–20重量％的矿渣、3–40重量％的煤灰、1-4重量％的硅粉和5–11重量％的偏高岭土中的三种或更多种；
所述硬化剂选自20–30重量％的硅酸钠、20–30重量％的硅酸钾、1–6重量％的氢氧化钾和1–6重量％的氢氧化钠中的两种或更多种；
所述发泡剂选自2–5重量％的过氧化氢和2–5重量％的铝粉中的一种或多种；
所述泡沫稳定剂选自0.1–4重量％的硬脂酸钙和0.1–4重量％的硅酮酰胺中的一种或多种；
所述任选的功能性外加剂选自0–6重量％的减水剂、0–6重量％的缓凝剂和0–6重量％的颜料中的一种或多种；以及
2-6重量％的棕榈纤维；
以上所有百分比都基于除水以外的原料的重量。
5.如权利要求1所述的防火绿色隔热地聚板，其中，基于除水以外的原料的重量，所述原料含有2-6重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为3mm至9mm。
6.如权利要求1所述的防火绿色隔热地聚板，其中，所述棕榈纤维中30-70％具有2-6mm的纤维长度、5-40％具有7-9mm的纤维长度、以及3-30％具有10-15mm的纤维长度。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中所述棕榈纤维来自提取棕榈油后得到的油棕榈果残渣，并且所述棕榈纤维具有低于20％的水含量和低于15％的油含量。
8.根据权利要求2-4中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中，所述煤灰包含SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO，并且其中所述CaO的含量不超过10wt％。
9.根据权利要求2-8中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中，所述煤灰为中国国家标准GB/T1596-2005中规定的F类粉煤灰。
10.根据权利要求2-9中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中所述矿渣为符合中国国家标准GB/T 18046-2008中规定的S95级别的高炉矿渣。
11.根据权利要求2-10中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中，所述过氧化氢为20-60wt％的过氧化氢水溶液；并且所述硅酸钠为20-40wt％固含量的硅酸钠水分散体。
12.根据权利要求11中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中，所述硅酸钠水分散体为符合中国国家标准GB/T4209–2008中规定的“液-2”型号的液体硅酸钠。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板，其中所述煤灰是从煤火电站产生的煤灰，所述矿渣是炼钢厂产生的炉渣，并且所述棕榈纤维来自提取棕榈油后得到的油棕榈果残渣。
14.权利要求1-13中任意一项所述的防火绿色隔热地聚板的环保制备方法，所述方法包括制备芯材板的步骤，所述制备芯材板的步骤包括将棕榈纤维与其他原料混合的步骤；其中基于除水以外的原料的重量，所述原料含有0.1-10重量％的棕榈纤维，并且其中所述棕榈纤维的纤维长度范围为2mm至15mm。
15.权利要求14所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：
a)在400-800rpm的转速下混合水、活性粉末、硬化剂、泡沫稳定剂、棕榈纤维和任选的功能性外加剂至均质，其中水与除水之外的原料的重量比为1：50至1：2；
b)向a)的混合物中加入发泡剂在700-1000rpm的转速下保持7-20秒以产生孔结构；
c)将b)的混合物倒入容器模具中并固化1-12小时；
d)将c)的固化后的板脱模并切割成所需尺寸，以及
e)继续固化d)的切割后的板1-30天；
其中所述除水以外的原料包括活性粉末、硬化剂、发泡剂、泡沫稳定剂和任选的功能性外加剂；并且其中
所述活性粉末选自矿渣、煤灰、硅粉和偏高岭土中的三种或更多种；
所述硬化剂选自硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钾和氢氧化钠中的两种或更多种；
所述发泡剂选自过氧化氢和铝粉中的一种或多种；
所述泡沫稳定剂选自硬脂酸钙和硅酮酰胺中的一种或多种；以及
所述任选的功能性外加剂选自减水剂、缓凝剂和颜料中的一种或多种。
16.权利要求15所述的方法，其中所述步骤b)在15-35℃的温度范围内进行；步骤c)在≤100℃的温度范围内进行；步骤c)在≥50％的湿度范围内固化；以及当取样步骤c)的混合物至160-270kg/m3密度范围内时，进行步骤d)。
17.一种制品，所述制品包含权利要求1-13中任一项所述的防火绿色隔热地聚板。
18.根据权利要求17所述的制品，选自外墙、内墙、墙身系统、防火门、屋顶、天花板、地板、地板垫层和公路声屏障。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810869952.5A CN110790583A (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 高强度超轻防火绿色隔热保温板及其制备方法、墙身系统 |
| CN2018108699525 | 2018-08-01 | ||
| PCT/CN2019/098572 WO2020024975A1 (en) | 2018-08-01 | 2019-07-31 | A high-strength ultra-light weight fireproof green thermal insulation geo panel, the eco-friendly manufacturing process and articles thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112313185A true CN112313185A (zh) | 2021-02-02 |
Family
ID=69230477
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810869952.5A Pending CN110790583A (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 高强度超轻防火绿色隔热保温板及其制备方法、墙身系统 |
| CN201980037141.1A Pending CN112292362A (zh) | 2018-08-01 | 2019-06-12 | 高强度超轻防火绿色隔热芯材板及其制备方法 |
| CN201980037009.0A Pending CN112313185A (zh) | 2018-08-01 | 2019-07-31 | 高强度超轻防火绿色隔热地聚板、其环保制备方法及其制品 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810869952.5A Pending CN110790583A (zh) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 高强度超轻防火绿色隔热保温板及其制备方法、墙身系统 |
| CN201980037141.1A Pending CN112292362A (zh) | 2018-08-01 | 2019-06-12 | 高强度超轻防火绿色隔热芯材板及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (3) | CN110790583A (zh) |
| PH (1) | PH12021550219A1 (zh) |
| WO (2) | WO2020024704A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11255052B1 (en) | 2020-09-30 | 2022-02-22 | United Arab Emirates University | Thermal insulating material made from date palm surface fibers |
| CN112652782B (zh) * | 2020-12-09 | 2021-12-21 | 广东至道先进土木工程材料技术研究有限公司 | 环保地聚物电池及其制备方法 |
| CN114634336A (zh) * | 2020-12-16 | 2022-06-17 | 湖南登科材料科技有限公司 | 一种利用秸秆制取墙体保温材料及其制备方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050004751A (ko) * | 2004-12-23 | 2005-01-12 | 손진호 | 광물화 식물사 패널의 제조방법 및 광물화 식물사 패널 |
| TWI274804B (en) * | 2005-06-21 | 2007-03-01 | Wei-Lin Wu | Palm fiber based mineralized board and manufacturing method thereof |
| US20110281066A1 (en) * | 2010-05-13 | 2011-11-17 | Rodney Andrews | Lightweight fire resistant covering for structures |
| HK1147164A2 (en) * | 2011-03-18 | 2011-07-29 | Palmeco Tech Ltd | Board made from oil palm fiber and magnesium oxide and the manufacture process thereof |
| WO2014094864A1 (de) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Qim Projekt & Consult Gmbh | Baustoffzusammensetzung zur herstellung eines leichtbetons |
| CN103980000B (zh) * | 2014-05-30 | 2016-01-20 | 汪清明 | 一种纤维增强加气保温板及其制备工艺 |
| CN104230280B (zh) * | 2014-09-12 | 2017-01-18 | 武汉理工大学 | 一种低收缩污泥陶粒碱激发全矿渣泡沫混凝土板及其制备方法 |
| KR101682084B1 (ko) * | 2015-03-18 | 2016-12-02 | 장정훈 | 불연성 보드 및 이의 제조 방법 |
| JP2017186186A (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | ケイミュー株式会社 | ジオポリマー組成物、及びジオポリマー硬化体 |
| CN106747621A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种防水、不燃的粉煤灰/偏高岭土基保温板的制备方法 |
| CN108218310A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-29 | 同济大学 | 一种用于3d打印的地聚合物材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-08-01 CN CN201810869952.5A patent/CN110790583A/zh active Pending
-
2019
- 2019-06-12 WO PCT/CN2019/090983 patent/WO2020024704A1/en active Application Filing
- 2019-06-12 CN CN201980037141.1A patent/CN112292362A/zh active Pending
- 2019-07-31 CN CN201980037009.0A patent/CN112313185A/zh active Pending
- 2019-07-31 WO PCT/CN2019/098572 patent/WO2020024975A1/en active Application Filing
-
2021
- 2021-01-28 PH PH12021550219A patent/PH12021550219A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020024975A1 (en) | 2020-02-06 |
| WO2020024704A1 (en) | 2020-02-06 |
| PH12021550219A1 (en) | 2021-10-11 |
| CN110790583A (zh) | 2020-02-14 |
| CN112292362A (zh) | 2021-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102285778B (zh) | 超轻质水泥基复合发泡材料及其制备方法 | |
| US8221542B2 (en) | Non-cement fire door core | |
| CN112313185A (zh) | 高强度超轻防火绿色隔热地聚板、其环保制备方法及其制品 | |
| CN101182174B (zh) | 改性玻化中空微珠保温防火砂浆 | |
| US20160264468A1 (en) | Lightweight Concretes and Mortars | |
| KR101982087B1 (ko) | 바텀애쉬를 이용한 층간소음 방지보드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 층간소음 방지보드 | |
| CN105924128A (zh) | 一种泡沫玄武岩材料及制作方法 | |
| CN102964097B (zh) | 一种建筑物围护墙体水泥基发泡保温板及其制备方法 | |
| CN111138138A (zh) | 保温装饰一体板、保温板、外层装饰板及制备方法 | |
| US20100180797A1 (en) | Ceramic Fire Protection Panel and Method for Producing the Same | |
| CN104671822A (zh) | 一种发泡镁水泥eps粒a级不燃板及其制备方法 | |
| WO2000035826A1 (de) | Hydrothermal gehärtete formkörper | |
| KR101132167B1 (ko) | 내화성 샌드위치 판넬의 제조방법 | |
| CN113493340B (zh) | 一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料 | |
| CN112047754A (zh) | 一种防火保温板及其制备方法 | |
| CN104402509A (zh) | 一种珍珠岩防火门芯板及其制备方法 | |
| CN111825414A (zh) | 一种耐高温绿色多层防火板及制造方法 | |
| KR20040100202A (ko) | 경량·흡음 콘크리트 조성물 및 흡음재 제조방법 | |
| CN111072358A (zh) | 一种保温砂浆、保温板及其制备方法 | |
| CN102173855B (zh) | 硅钙复合保温制品 | |
| KR100554718B1 (ko) | 점토류 광물을 이용한 불연성 내열판넬 및 그 제조방법 | |
| KR20060012497A (ko) | 발포제 및 이를 이용한 단열재의 제조방법 | |
| KR101985722B1 (ko) | 경량기포시멘트 발포체 제조방법 | |
| CN107572947A (zh) | 一种用于复合板的芯材及其制备方法 | |
| KR20100027451A (ko) | 왕겨를 이용한 난연성 판재 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |