CN113185228A - 一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法 - Google Patents

一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法，涉及墙体保温材料技术领域，本发明制备的保温材料呈粉末状，具有储存方便、稳定性好的特点，施工前用水调配后刮涂在墙体表面，以水作为稀释剂，具有成本低、环保性强的优势，干燥后形成网状结构的保温层，因此可以根据墙体的实际情况来因地制宜地进行保温层的施工；并且制备的保温材料能够在墙体上形成附着牢固且平整致密的保温层，在发挥良好保温性能的同时还可以解决常规保温材料易出现空鼓、开裂、脱落现象的问题。

Description

一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法
技术领域：
本发明涉及墙体保温材料技术领域，具体涉及一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法。
背景技术：
墙体保温材料不仅可以利用其保温隔热的作用来改善室内环境，而且还能够对墙体有一定的保护作用，增加墙体的耐久性，延长使用寿命。目前，建筑上普遍采用水泥、加气混凝土、苯板、玻璃棉板、酚醛泡沫保温板等作为墙体保温材料，这些墙体保温材料各有其优缺点。其中，水泥、加气混凝土的缺点是容重比较大，导热系数较大。苯板、玻璃棉板的干缩大，易产生裂纹，对形状复杂的建筑节点部位适应性差。酚醛泡沫保温板受热后易释放甲醛气体，存在安全隐患。此外，多数保温材料普遍存在空鼓、开裂、脱落的隐患，影响保温性能，并且维修工序繁琐，施工难度大。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法，所制保温材料经制浆、施工后可以得到保温效果好的保温层，并且所得保温层还具有一定的阻燃性能。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法，包括下列加工步骤：
(1)将分子筛原粉分散于甲苯中，再加入异丙烯基硼酸频哪醇酯和偶氮引发剂，升温进行加聚反应，然后减压蒸馏除去甲苯，真空干燥，得到粘结剂；
(2)将钡锰酸盐分散于水中，再加入高岭土，球磨，得到浆料；
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，粉碎，过筛，得到煅烧高岭土；
(4)按比例将硅酸铝纤维、硅酸盐水泥、石棉绒、上述制备的粘结剂和煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过筛，得到保温材料。
所述分子筛原粉为ZSM-5分子筛原粉。
所述偶氮引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种。
所述分子筛原粉、异丙烯基硼酸频哪醇酯的重量比为10-50:10-50。
所述偶氮引发剂的用量为异丙烯基硼酸频哪醇酯重量的0.1-1％。
ZSM-5分子筛是一种含有机胺阳离子的沸石分子筛，与异丙烯基硼酸频哪醇酯的亲和性好，在ZSM-5分子筛原粉的存在下，异丙烯基硼酸频哪醇酯经加聚反应生成聚合物，得到聚合物改性ZSM-5分子筛。由于该改性分子筛具有优良的粘结性能，并且与无机物的共混相容性好，因此在本发明中作为粘结剂，在施工时利用该粘结剂可以使保温材料牢固附着于墙体上形成保温层，同时利用该粘结剂还可以促使纤维组分更好地发挥保温性能。
所述高岭土、钡锰酸盐的重量比为100:5-20。
所述膏体的固含量为85-95％。
所述高温煅烧的温度为300-600℃。
所述高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为300-400℃，第二阶段的煅烧温度为400-500℃，第三阶段的煅烧温度为500-600℃。
本发明所述煅烧高岭土不同于本领域的常规煅烧高岭土，由于在制备原料中添加了钡锰酸盐，因此实际制备的是钡锰掺杂的煅烧高岭土。相对于本领域的常规煅烧高岭土来说，本发明所述煅烧高岭土不仅可以改善所制保温层的力学性能，还能够提高所制保温层的保温性能。
所述硅酸铝纤维、硅酸盐水泥、石棉绒、粘结剂、煅烧高岭土的重量比为20-50:10-40:5-20:10-40:5-20。
本发明利用硅酸铝纤维和石棉绒的保温性能制得保温材料，并利用硅酸盐水泥和煅烧高岭土的补强性能来提高所制材料的力学强度，同时借助粘结剂的胶粘性能实现保温材料在墙体上的牢固附着。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的保温材料呈粉末状，具有储存方便、稳定性好的特点，施工前用水调配后刮涂在墙体表面，以水作为稀释剂，具有成本低、环保性强的优势，干燥后形成网状结构的保温层，因此可以根据墙体的实际情况来因地制宜地进行保温层的施工。
(2)本发明制备保温材料的原料多属于无机物，仅有粘结剂属于无机-有机复合物，因此相对于现有的有机保温材料来说，本发明制备的保温材料可认为是无机保温材料，而无机保温材料具有优良的阻燃性，可以解决有机保温材料虽然保温效果好但阻燃性差的问题。
(3)本发明制备的保温材料能够在墙体上形成附着牢固且平整致密的保温层，在发挥良好保温性能的同时还可以解决常规保温材料易出现空鼓、开裂、脱落现象的问题，从而延长保温材料的使用寿命，提高保温材料的市场竞争力。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
硅酸铝纤维(淄博滨红保温材料有限公司，高铝型)。
硅酸盐水泥(河北燕新建材集团有限公司)。
石棉绒(河间市建鑫保温材料有限公司)。
分子筛原粉(山东和发环保科技有限公司，ZSM-5分子筛原粉)。
高岭土(济南盛泰伟业技术有限公司，水洗高岭土)。
实施例1
(1)将10份分子筛原粉分散于120份甲苯中，再加入30份异丙烯基硼酸频哪醇酯和0.2份偶氮二异庚腈，升温至80℃进行加聚反应8h，然后减压蒸馏除去甲苯，60℃下真空干燥5h，得到粘结剂。
(2)将8份钡锰酸盐分散于50份水中，再加入100份高岭土，球磨8h，得到浆料。
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成固含量85％的膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为350℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为400℃，时间为1.5h；第三阶段的煅烧温度为550℃，时间为2h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(4)按比例将38份硅酸铝纤维、15份硅酸盐水泥、8份石棉绒、上述制备的25份粘结剂和5份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
实施例2
(1)将15份分子筛原粉分散于150份甲苯中，再加入40份异丙烯基硼酸频哪醇酯和0.25份偶氮二异丁腈，升温至80℃进行加聚反应8h，然后减压蒸馏除去甲苯，60℃下真空干燥5h，得到粘结剂。
(2)将10份钡锰酸盐分散于80份水中，再加入100份高岭土，球磨8h，得到浆料。
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成固含量90％的膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为400℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为450℃，时间为2h；第三阶段的煅烧温度为600℃，时间为1.5h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(4)按比例将45份硅酸铝纤维、20份硅酸盐水泥、12份石棉绒、上述制备的30份粘结剂和10份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
实施例3
(1)将20份分子筛原粉分散于200份甲苯中，再加入45份异丙烯基硼酸频哪醇酯和0.35份偶氮二异丁腈，升温至80℃进行加聚反应8h，然后减压蒸馏除去甲苯，60℃下真空干燥5h，得到粘结剂。
(2)将10份钡锰酸盐分散于80份水中，再加入100份高岭土，球磨8h，得到浆料。
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成固含量85％的膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为400℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为500℃，时间为1h；第三阶段的煅烧温度为600℃，时间为2h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(4)按比例将35份硅酸铝纤维、15份硅酸盐水泥、10份石棉绒、上述制备的30份粘结剂和8份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
对比例1
对比例1与实施例3不同的是在制备煅烧高岭土时没有添加钡锰酸盐。
(1)将20份分子筛原粉分散于200份甲苯中，再加入45份异丙烯基硼酸频哪醇酯和0.35份偶氮二异丁腈，升温至80℃进行加聚反应8h，然后减压蒸馏除去甲苯，60℃下真空干燥5h，得到粘结剂。
(2)将100份高岭土置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为400℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为500℃，时间为1h；第三阶段的煅烧温度为600℃，时间为2h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(3)按比例将35份硅酸铝纤维、15份硅酸盐水泥、10份石棉绒、上述制备的30份粘结剂和8份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
对比例2
对比例2与实施例3不同的是在制备粘结剂时以丙烯酸替代异丙烯基硼酸频哪醇酯。
(1)将20份分子筛原粉分散于200份甲苯中，再加入45份丙烯酸和0.35份偶氮二异丁腈，升温至80℃进行加聚反应8h，然后减压蒸馏除去甲苯，60℃下真空干燥5h，得到粘结剂。
(2)将10份钡锰酸盐分散于80份水中，再加入100份高岭土，球磨8h，得到浆料。
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成固含量85％的膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为400℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为500℃，时间为1h；第三阶段的煅烧温度为600℃，时间为2h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(4)按比例将35份硅酸铝纤维、15份硅酸盐水泥、10份石棉绒、上述制备的30份粘结剂和8份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
对比例3
对比例3与实施例3不同的是在制备粘结剂时以甲基丙烯酸甲酯替代异丙烯基硼酸频哪醇酯。
(1)将20份分子筛原粉分散于200份甲苯中，再加入45份甲基丙烯酸甲酯和0.35份偶氮二异丁腈，升温至80℃进行加聚反应8h，然后减压蒸馏除去甲苯，60℃下真空干燥5h，得到粘结剂。
(2)将10份钡锰酸盐分散于80份水中，再加入100份高岭土，球磨8h，得到浆料。
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成固含量85％的膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为400℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为500℃，时间为1h；第三阶段的煅烧温度为600℃，时间为2h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(4)按比例将35份硅酸铝纤维、15份硅酸盐水泥、10份石棉绒、上述制备的30份粘结剂和8份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
对比例4
对比例4与实施例3不同的是以硼酸铝作为粘结剂。
(1)将10份钡锰酸盐分散于80份水中，再加入100份高岭土，球磨8h，得到浆料。
(2)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成固含量85％的膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为400℃，时间为1h；第二阶段的煅烧温度为500℃，时间为1h；第三阶段的煅烧温度为600℃，时间为2h；粉碎，过120目筛，得到煅烧高岭土。
(3)按比例将35份硅酸铝纤维、15份硅酸盐水泥、10份石棉绒、30份硼酸铝和8份煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过200目筛，得到保温材料。
分别将上述实施例和对比例制备的保温材料加水调配成固含量为65％的浆料，并将浆料涂布在混凝土墙体模型上，加热至130℃固化4h，得到涂层厚度50mm的试样，然后按照GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测定导热系数，测定结果见表1。导热系数越低，保温性能越好。
表1
编号 导热系数W/m.K
实施例1 0.036
实施例2 0.032
实施例3 0.038
对比例1 0.042
对比例2 0.048
对比例3 0.051
对比例4 0.045
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于，包括下列加工步骤：
(1)将分子筛原粉分散于甲苯中，再加入异丙烯基硼酸频哪醇酯和偶氮引发剂，升温进行加聚反应，然后减压蒸馏除去甲苯，真空干燥，得到粘结剂；
(2)将钡锰酸盐分散于水中，再加入高岭土，球磨，得到浆料；
(3)对上述制备的浆体进行加热浓缩，制成膏体后置于烘箱中干燥，再转入煅烧炉中，在空气氛围中进行高温煅烧，粉碎，过筛，得到煅烧高岭土；
(4)按比例将硅酸铝纤维、硅酸盐水泥、石棉绒、上述制备的粘结剂和煅烧高岭土加入混合机中，高速混合，粉碎，过筛，得到保温材料。
2.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述分子筛原粉为ZSM-5分子筛原粉。
3.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述偶氮引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种。
4.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述分子筛原粉、异丙烯基硼酸频哪醇酯的重量比为10-50:10-50。
5.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述偶氮引发剂的用量为异丙烯基硼酸频哪醇酯重量的0.1-1％。
6.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述高岭土、钡锰酸盐的重量比为100:5-20。
7.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述膏体的固含量为85-95％。
8.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述高温煅烧的温度为300-600℃。
9.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述高温煅烧分为三个阶段，第一阶段的煅烧温度为300-400℃，第二阶段的煅烧温度为400-500℃，第三阶段的煅烧温度为500-600℃。
10.根据权利要求1所述的硅酸铝墙体保温材料的加工方法，其特征在于：所述硅酸铝纤维、硅酸盐水泥、石棉绒、粘结剂、煅烧高岭土的重量比为20-50:10-40:5-20:10-40:5-20。
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