CN113493340B - 一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，由以下原料重量组成：镁化物60‑90份，活性发泡剂1‑8份，绵密型引气剂0.1‑0.3份，矿物掺合料20‑35份，高效减水剂0.5‑1份，复合缓凝剂5‑15份，磷酸盐20‑30份，石英砂75‑125份，耐水剂0.5‑2份，pH稳定剂5‑8份。本发明还提供了磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法。所得磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料具有早期强度高、流动性好、孔隙均匀、阻热性优越、易于施工、毒性低、不易燃、环保节能的特点。

Description

一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料
技术领域
本发明涉及保温隔热材料领域，具体涉及一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
背景技术
能源短缺是目前国内外普遍关注的问题，随着我国绿色发展理念的提出，建筑节能已成为各种节能方式中最有效的。但随着我国建筑行业的快速发展，“高质量、高要求”的理念也应运而生，施工难度也与日俱增，现有的保温隔热材料难以满足日益严苛的工程需求。传统的保温隔热材料存在导热系数高、早期强度低、耐火性能差、与基体材料粘结性差、密度大、养护周期长、施工工艺复杂等一系列问题，因此亟待开发一种新型的工程材料克服传统材料上述缺陷，同时能够提高施工效率。
目前国内外现有的建筑行业常用的保温隔热材料主要分为两大类：（1）无机类材料主要以膨胀珍珠岩、玻化微珠、天然矿物棉、玻纤、水泥基泡沫材料为主；（2）有机材料主要由高分子泡沫、橡胶发泡材料、聚氨酯材料等组成。其中无机泡沫保温隔热材料是以无机类胶凝材料为主料，通过添加外加剂的方式引入大量闭口孔隙而制备的轻质材料。无机类泡沫保温隔热材料有着孔隙率高、导热系数低、强度高、毒性低、不易燃、价格低廉等优势，其主要是以预制件形式覆盖于基体材料表面，其制工艺简单、制造方便、工业化程度高，广泛的应用于建筑、工程、工业等领域。
专利CN108485436A公开了一种有机类保温隔热材料，其主要配料是乳胶液、粘结剂、气凝胶、阻燃剂和空心玻璃微珠组成，导热系数可低至0.04W/(m·K)便于施涂，有一定的耐腐蚀性，但该隔热保温材料存在着毒性大、容易燃烧等缺点。专利CN109485825A公开了的有机类保温隔热材料由乙二醇、新戊二醇、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、蔗糖聚醚、三乙醇胺、一氟二氯乙烷、二甲基硅氧烷和聚对苯二甲酸乙二酯组成，平均导热系数0.066W/(m·K)。其制备工艺简单，可规模化量产，但同样克服不了毒性和易燃等缺点。专利CN108485436A公开了一种有机类保温隔热材料，其主要配料是乳胶液、粘结剂、气凝胶、阻燃剂和空心玻璃微珠组成，导热系数可低至0.04W/(m·K)便于施涂，有一定的耐腐蚀性，但该隔热保温材料存在着毒性大、容易燃烧等缺点。专利CN109485825A公开了的有机类保温隔热材料由乙二醇、新戊二醇、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、蔗糖聚醚、三乙醇胺、一氟二氯乙烷、二甲基硅氧烷和聚对苯二甲酸乙二酯组成，平均导热系数0.066W/(m·K)。其制备工艺简单，可规模化量产，但同样克服不了毒性和易燃等缺点。
近年来因使用有机类保温隔热材料而引起的起火事故不断发生，给人民生命财产安全造成了严重损害，因此无机发泡保温隔热材料日益受到人们的青睐。目前所应用的无机类保温隔热材料主要以硅酸盐类为主，如加气混凝土、发泡水泥等。这些无机类保温隔热存在容重较大、与基体材料结合差、导热系数较高、吸湿性大、制备周期长、养护条件苛刻等问题，部分无机类发泡保温隔热材料存在着早期强度低、发泡不稳定、毛细孔隙多、发泡温度高等问题，目前亟需一种综合性能优异、制备工艺相对简单且环保的无机发泡保温隔热材料。
专利CN10921938A公开了一种无机类建筑防火保温隔热材料，其主要配料是膨胀玻化微珠、膨胀珍珠岩、硅酸钙、二甲基丙磷酸盐、纤维、改性氢氧化镁、耐火粘土等成分组成，防火隔热性能优越，但其结制备工艺复杂、流动性较差、早期强度上不去、无法适用于复杂的建筑。专利CN109422481A公开了一种无机类保温隔热材料，主要配料是玄武岩份、陶瓷纤维、石棉纤维、氧化硅纤维、钛白粉、珍珠岩、硬脂酸钙、碳酸镁和有机添加剂，通过添加剂粘结无机材料，导热系数在800℃时0.030～0.055W/mK，但此材料是以预制件板材形式使用，但对于基体材料边缘弯曲、不规则处保温效果差，易产生冷热桥效应，造成能量损失。
可见，上述保温隔热材料都存在早期强度低、凝结时间较长、受机体形状限制等缺点，进而影响施工效率。无机类保温隔热材料通过引入轻质骨料来增加内部孔隙率，往往会出现内部孔隙大小不均、孔隙分布均匀性较差等问题。有机类保温隔热材料易燃性、毒性等问题有待解决。
磷酸镁类无机材料是具有凝固速度快、早期强度高、易于基体材料粘连、便于施工等特点，被广泛应用于注浆、修补、防渗、防汛等领域。磷酸镁基材料较传统的保温隔热材料不拘泥于材料形状、施工条件等方面的限制，而且磷酸镁基材料因其早期水化具有较高的强度所以施工效率较高，及其适合于快速工程、道路抢险等应急方面的应用。
专利CN102786285A公开了一种硫磷酸盐水泥保温砂浆或保温板，该保温砂浆与保温板由重烧氧化镁、磷酸二氢盐、调凝剂、轻烧氧化镁、含硫组份、工业废渣粉、增强增稠剂、硅藻土、膨胀骨料、聚苯乙烯泡沫颗粒、可再分散乳胶粉、短切纤维原料组成。适合于低温季节施工，施工后不空鼓、不开裂。但本发明中使用轻烧氧化镁比重较高，虽产品强度得到提升，但保温效果不理想，且使用过程中凝结时间较长。专利CN102786285A公开了一种磷酸镁水泥基多孔材料及其制备方法，其组分主要以按重烧镁、磷酸二氢铵、硼砂、粉煤灰、石英砂、金属锌或铁粉组成，造孔主要是通过重烧氧化镁与磷酸二氢铵反应初期的酸性环境，通过加入金属锌使得反应中生成氢气，因而达到发泡目的，但随着反应的深入氢离子消耗殆尽，生成的氢气属阶段性产物，因此产品气孔均匀性、绵密性有待于提高，因此影响到产品的保温隔热性能，同时大量氢气的产生也具有一定危险性。
专利CN104609825A公开了一种磷酸镁基气凝胶隔热保温涂料及其制备方法。该涂料将气凝胶材料超级绝热功能与磷酸镁材料制备而成。具有热导率低、耐水性好、阻燃耐火性好、环保节能的优势特点。但其气凝胶水性浆料的制备需要将浆料在2000r/min高速搅拌0.5小时，且这种保温隔热材料需要在常温下干燥7天，制备工艺复杂且耗时太久。
本发明在磷酸镁基材料中引入活性发泡剂、绵密型引气剂，对磷酸镁基材料内部结构进行改性，形成一种内部具有封闭式孔隙、与机体材料粘结性好的新型磷酸镁基泡沫保温隔热材料。与传统的发泡剂、引气剂相比较具有气液表面张力小、容易起泡、气泡稳定性好、气泡均匀绵密等优点，通过发泡剂和引气剂带来的气泡滚珠还能增加搅拌料的和易性，另外引气剂和发泡剂采用分子链长且分子量大的物质，也使得所形成的液膜机械强度大，在剧烈的外力作用下能够保持稳定不被压破。通过加入引气剂和发泡剂的磷酸镁基材料与工程中常用的普通保温隔热材料相比较，具有以下优点：粘结强度高、凝结时间短、早期强度较高、表观密度小、保温隔热性能好、具有吸声隔音性能、耐火性能好、耐久性强。诸多优点使其在保温隔热领域中有着独特的优势，具有先进性。
综上所述，目前无机类保温隔热材料一般以传统无机材料为原料，采用“无机料+添加剂+轻质骨料”粘结方式，大都存在孔隙不均匀、流动性差、早期强度低、凝结时间长、环保性差、使用条件有限等缺点。有机类保温隔热材料，普遍存在耐火性能差、毒性高等缺点。针对这些问题，本发明以轻烧氧化镁、活性发泡剂、绵密型引气剂、矿物掺合料、高效减水剂、复合缓凝剂、磷酸盐、石英砂、耐水剂、pH稳定剂、等材料为原料，制备一种早期强度高、流动性好、孔隙均匀、阻热性优越、易于施工、毒性低、不易燃、环保节能的保温隔热材料。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
本发明的目的之二在于提供上述磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法。
本发明的目的之三在于提供上述磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的应用。
为实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：
本发明的第一个方面，提供一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，原料重量组成如下：镁化物60-90份，活性发泡剂1-8份，绵密型引气剂0.1-0.3份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-1份，复合缓凝剂5-15份，磷酸盐20-30份，石英砂75-125份，耐水剂0.5-2份，pH稳定剂5-8份，
根据上述方案，所述的镁化物为轻烧氧化镁，由下述重量份数的组分组成：轻烧镁30-80份，氢氧化镁20-40份。
进一步优选的，所述轻烧镁为工业级，细度为300-400目，纯度大于85%（质量）。
进一步优选的，所述氢氧化镁为工业级，细度为1250目，纯度为99%（质量）。
优选的，所述的活性发泡剂由下述重量份数的组分组成：动物胶原蛋白粉40-60份，十二烷基磺酸钠10-20份，甲基纤维素10-15份、三乙醇胺10-20份、羟乙基纤维素10-15份。
优选的，所述的绵密型引气剂由下述重量份数的组分组成：十二烷基苯磺酸钠15-30份，PO型醇胺共聚物20-40份，琥珀酸环氧酯20-30份，改性油茶皂苷15-20份。
优选的，所述矿物掺合料由下述重量份数的组分组成：粉煤灰10-20份，硅灰5-15份，纳米SiO2 1-6份。
进一步优选的，粉煤灰为镁基脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm；主要成分为SiO2、Al2O3和活性MgO，其他为杂质。
进一步优选的，硅灰粒径为0.5-1μm的占85%，SiO2含量为96%，比表面积21.55㎡/g。
进一步优选的，纳米SiO2 平均粒径为20nm。
优选的，所述高效减水剂由下述重量份数的组分组成：聚醚30-50份，聚丙烯酸酯40-60份，减水率＞20%。
优选的，所述复合缓凝剂由下述重量份数的组分组成：硼砂45-65份，尿素25-35份，硼酸10-20份。
优选的，所述磷酸盐由下述重量份数的组分组成：磷酸二氢铵55-75份，磷酸二氢钾40-60份。
进一步优选的，所述磷酸二氢铵为工业级，纯度大于98%（质量）。
进一步优选的，所述磷酸二氢钾为工业级，纯度大于98%（质量）。
优选的，所述石英砂目数为50-100目。
优选的，所述耐水剂由下述重量份数的组分组成：聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂40-60份。
优选的，所述pH稳定剂由下述重量份数的组分组成：磷酸30-60份，磷酸二氢钠40-50份。
根据上述方案，一种磷酸镁基保温隔热材料的制备方法：
（1）组分制备：按比例称取粉镁化物60-90份，活性发泡剂1-8份，绵密型引气剂0.1-0.3份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-1份，复合缓凝剂5-15份，磷酸盐20-30份，石英砂75-125份，耐水剂0.5-2份，pH稳定剂5-8份，搅拌均匀后备用；
（2）混合固化：将上述组分别与水按1:0.1～0.2混合搅拌成浆液。
本发明的第三个方面，提供上述磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的应用。
具体的，所述应用方式具体为将磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料与水混合搅拌成浆液后均匀施涂于建筑基体材料表面。
发明所选用的材料性能及技术原理为：
本发明使用了粒径较小的粉煤灰、硅灰、SiO2和重烧氧化镁，在水化过程中重烧氧化镁表面吸附粉煤灰、硅灰、SiO2颗粒，形成了一种以重烧氧化镁为核心，周围包裹粉煤灰、硅灰、SiO2，由于本发明使用的使用了表面积大、活性高轻烧氧化镁，在水化过程中大量粉煤灰、硅灰、SiO2颗粒吸附于氧化镁表面，导致体系中存在大量未反应的氧化镁，在体系中形成的材料早期强度较高，物理力学性能优异。磷酸二氢铵、磷酸二氢钾经过水化过程与未水化的熟料发成同样的胶凝材料，作为保温隔热材料能与建筑基体材料形成强有力的粘结作用，不会出现鼓泡、脱落现象。
通过引入磷酸二氢铵、磷酸二氢钾经过水化过程会释放一定量的氨气，氨气以微小气泡形式分散于粉煤灰、硅灰、SiO2颗粒周围，在体系硬化后小气泡会形成均匀封闭的小孔。
本发明采用动物胶原蛋白粉、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、三乙醇胺、羟乙基纤维素作为发泡剂，动物蛋白的加入使得水溶液的表面张力迅速下降，但动物胶原蛋白随着加入量的增加发泡倍数呈现出先增大后减小的趋势，同时动物胶原蛋白的大量加入也是的材料成本变高，因此通过引入十二烷基磺酸钠与动物胶原蛋白进行复合。十二烷基磺酸钠本身具有良好的发泡性能，其阴离子本身具有较高的电负性，使得动物胶原蛋白进行复合可以增加发泡倍数。在气-液两相之间存在着大量的界面，因此泡沫常常处于不稳定状态，极易被破坏，本发明通过引入甲基纤维素、三乙醇胺、羟乙基纤维素与动物胶原蛋白和十二烷基磺酸钠进行复配，增强了气泡的稳定性，同时延长了半衰期。
在混凝土搅拌过程中通过引入发泡剂可使得磷酸镁水泥形成封闭的孔隙，但孔隙的密集程度不能给保温隔热材料提供优异的性能，因此还需加入绵密引气剂增加材料孔隙率。本发明使用十二烷基苯磺酸钠，其本身为阴离子表面活性剂，且能够在碱性、中性、弱酸性环境中稳定存在，十二烷基苯磺酸钠能够降低水泥-水-空气体系之间的自由能，使得磷酸镁混凝土在搅拌过程中较容易产生小气泡。
PO型醇胺共聚物在混料过程中可以有效降低颗粒间粘聚作用，提高物料流动性及混料均匀性。琥珀酸环氧酯、改性油茶皂苷的加入可以调节溶液的粘度和液膜的强度，进而调节气泡析出速度，因而绵密引气剂的加入能够使气泡在整个反应过程中稳定均匀的生成，防止了因局部反映过快造成混凝土出现贯通孔隙。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
（1）动物蛋白发泡剂的技术效果是显著提高保温隔热材料的发泡倍数、发泡稳定性、发泡持久性，能够有效的为磷酸铵镁材料提供封闭气孔，使得磷酸铵镁材料既保证其混凝土优异的强度，又兼顾了保温隔热材料较低的导热率。
（2）绵密引气剂中的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在碱性、中性、弱酸性环境中稳定存在，降低水泥-水-空气体系之间的自由能，使得起泡更加容易。绵密引气剂中掺入的PO型醇胺共聚物可降低颗粒间粘聚作用，提高物料流动性及混料均匀性，在混料时节约了时间和能耗。琥珀酸环氧酯、改性油茶皂苷的加入可有效的为磷酸铵镁材料提供半衰期长、稳定、绵密的气泡，
（3）本发明大量使用了工业固体废弃物脱硫粉煤灰、硅灰，达到了废物二次综合利用的目的，绿色节能。
（4）通过掺合外加剂如活性发泡剂、绵密型引气剂、高效减水剂、复合缓凝剂等使得所制备的泡沫混凝土保温隔热材料具有保温效果好、抗冻融性好、质量轻、耐久性强、与基材附着力高等优点。
（5）高效减水剂和pH稳定剂配合使用，可以有效降低场施工现场因配料操作而形成的误差，保证在实际施工中材料性能的稳定。
（6）所优选的原材料稳定性好，易保存，不受外界条件变化影响，贮存周期长，市场购入方便，不需二次处理。
（7）本发明泡沫混凝土保温隔热材料属于环境友好材料，绿色环保，无毒无害，对施涂的基体材料无污染、无腐蚀，应用广泛，施工简单，容易产生规模效益，更有利于推广应用。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如前所述，亟需开发一种新型的综合性能优良、经济效益好、环保无毒的保温隔热材料。
有鉴于此，本发明的一种具体实施例中，提供一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，由如下重量份的原料组成：镁化物60-90份，活性发泡剂1-8份，绵密型引气剂0.1-0.3份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-1份，复合缓凝剂5-15份，磷酸盐20-30份，石英砂75-125份，耐水剂0.5-2份，pH稳定剂5-8份。
本发明的又一具体实施方式中，所述镁化物由下述重量份数的组分组成：轻烧镁30-80份，氢氧化镁20-40份。
本发明的又一具体实施方式中，所述轻烧镁为工业级，细度为300-400目，纯度大于85%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述氢氧化镁为工业级，细度为1250目，纯度为99%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述活性发泡剂由下述重量份数的组分组成：动物胶原蛋白粉40-60份，十二烷基磺酸钠10-20份，甲基纤维素10-15份、三乙醇胺10-20份、羟乙基纤维素10-15份。
本发明的又一具体实施方式中，所述绵密型引气剂由下述重量份数的组分组成：十二烷基苯磺酸钠15-30份、PO型醇胺共聚物20-40份、琥珀酸环氧酯20-30份、改性油茶皂苷15-20份。
本发明的又一具体实施方式中，所述超细粉体为硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉中的两种或两种以上的组合。
本发明的又一具体实施方式中，所述硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉粒径为1-3μm，比表面积为500-600m2/kg。
本发明的又一具体实施方式中，所述矿物掺合料由下述重量份数的组分组成：粉煤灰10-20份，硅灰5-15份，纳米SiO2 1-6份。
本发明的又一具体实施方式中，粉煤灰为镁基脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm；主要成分为SiO2、Al2O3和活性MgO，其他为杂质。
本发明的又一具体实施方式中，硅灰粒径为0.5-1μm的占85%，SiO2含量为96%，比表面积21.55㎡/g。
本发明的又一具体实施方式中，纳米SiO2 平均粒径为20nm。
本发明的又一具体实施方式中，所述高效减水剂由下述重量份数的组分组成：聚醚30-50份，聚丙烯酸酯40-60份，减水率＞20%。
本发明的又一具体实施方式中，所述复合缓凝剂由下述重量份数的组分组成：硼砂45-65份，尿素25-35份，硼酸10-20份。
本发明的又一具体实施方式中，所述磷酸盐由下述重量份数的组分组成：磷酸二氢铵55-75份，磷酸二氢钾40-60份。
本发明的又一具体实施方式中，所述磷酸二氢铵为工业级，纯度大于98%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述磷酸二氢钾为工业级，纯度大于98%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述石英砂目数为50-100目。
本发明的又一具体实施方式中，所述耐水剂由下述重量份数的组分组成，聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂40-60份。
本发明的又一具体实施方式中，所述耐水剂由下述重量份数的组分组成，聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂40-60份。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物，活性发泡剂, 绵密型引气剂,矿物掺合料，高效减水剂，复合缓凝剂，磷酸盐，石英砂耐水剂，pH稳定剂，搅拌均匀后备用；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.1～0.2的比例混合搅拌成浆液。
本发明的又一具体实施方式中，提供磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料在建筑工程保温隔热领域的应用。
具体的，所述应用方式具体为将磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料与水混合搅拌成浆液后均匀施涂于在混凝土表面。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解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。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件进行。
实施例1
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物80份（组分配比为：轻烧镁80份，氢氧化镁20份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉50份，十二烷基磺酸钠15份，甲基纤维素10份、三乙醇胺15份、羟乙基纤维素10份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠20份、PO型醇胺共聚物30份、琥珀酸环氧酯20份、改性油茶皂苷15份。）矿物掺合料20份（组分配比为：粉煤灰70份，硅灰25份，纳米SiO2 5份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂50份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐25份（组分配比为：磷酸二氢铵40份，磷酸二氢钾60份），石英砂80份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.15的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，倒入模具（100mm×100mm×100mm），在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例2
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物75份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁30份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉50份，十二烷基磺酸钠15份，甲基纤维素10份、三乙醇胺15份、羟乙基纤维素10份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠20份、PO型醇胺共聚物30份、琥珀酸环氧酯20份、改性油茶皂苷15份。）矿物掺合料30份（组分配比为：粉煤灰60份，硅灰30份，纳米SiO2 5份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂50份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐30份（组分配比为：磷酸二氢铵40份，磷酸二氢钾60份），石英砂90份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.15的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，倒入模具（100mm×100mm×100mm），在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例3
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物90份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁40份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉50份，十二烷基磺酸钠15份，甲基纤维素10份、三乙醇胺15份、羟乙基纤维素10份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠20份、PO型醇胺共聚物30份、琥珀酸环氧酯20份、改性油茶皂苷15份。）矿物掺合料35份（组分配比为：粉煤灰65份，硅灰30份，纳米SiO25份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂50份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐25份（组分配比为：磷酸二氢铵45份，磷酸二氢钾60份），石英砂95份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.2的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，倒入模具（100mm×100mm×100mm），在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例1-3具体性能结果：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实施例4
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物75份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁30份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉40份，十二烷基磺酸钠10份，甲基纤维素10份、三乙醇胺10份、羟乙基纤维素10份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠15份、PO型醇胺共聚物20份、琥珀酸环氧酯20份、改性油茶皂苷15份。）矿物掺合料30份（组分配比为：粉煤灰60份，硅灰30份，纳米SiO2 5份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂50份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐30份（组分配比为：磷酸二氢铵40份，磷酸二氢钾60份），石英砂90份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.15的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，均匀涂刷在混凝土表面，在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例5
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物75份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁30份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉50份，十二烷基磺酸钠15份，甲基纤维素15份、三乙醇胺15份、羟乙基纤维素15份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠20份、PO型醇胺共聚物30份、琥珀酸环氧酯25份、改性油茶皂苷15份。）矿物掺合料30份（组分配比为：粉煤灰60份，硅灰30份，纳米SiO25份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂60份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐30份（组分配比为：磷酸二氢铵50份，磷酸二氢钾60份），石英砂90份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.20的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，均匀涂刷在混凝土表面，在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例6
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物75份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁30份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉50份，十二烷基磺酸钠15份，甲基纤维素15份、三乙醇胺20份、羟乙基纤维素15份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠25份、PO型醇胺共聚物35份、琥珀酸环氧酯25份、改性油茶皂苷20份。）矿物掺合料30份（组分配比为：粉煤灰60份，硅灰30份，纳米SiO25份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂55份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐30份（组分配比为：磷酸二氢铵55份，磷酸二氢钾60份），石英砂90份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.15的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，均匀涂刷在混凝土表面，在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例7
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物70份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁30份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉60份，十二烷基磺酸钠20份，甲基纤维素15份、三乙醇胺20份、羟乙基纤维素15份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠30份、PO型醇胺共聚物40份、琥珀酸环氧酯30份、改性油茶皂苷20份。）矿物掺合料30份（组分配比为：粉煤灰65份，硅灰30份，纳米SiO25份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚40份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂55份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐30份（组分配比为：磷酸二氢铵55份，磷酸二氢钾60份），石英砂90份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂5份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.20的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，均匀涂刷在混凝土表面，在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例8
一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物70份（组分配比为：轻烧镁70份，氢氧化镁30份）、活性发泡剂6份（组分配比为：动物胶原蛋白粉60份，十二烷基磺酸钠15份，甲基纤维素10份、三乙醇胺15份、羟乙基纤维素15份）、绵密型引气剂0.2份（十二烷基苯磺酸钠25份、PO型醇胺共聚物35份、琥珀酸环氧酯25份、改性油茶皂苷15份。）矿物掺合料30份（组分配比为：粉煤灰60份，硅灰30份，纳米SiO25份）、高效减水剂1份（组分配比为：聚醚50份，聚丙烯酸酯60份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂55份，尿素30份，硼酸20份），磷酸盐25份（组分配比为：磷酸二氢铵55份，磷酸二氢钾60份），石英砂90份，耐水剂2份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），pH稳定剂7份（组分配比为：磷酸60份，磷酸二氢钠40份），搅拌均匀后备用。
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.15的比例搅拌2min（搅拌速度280-320转/分）制成浆料，均匀涂刷在混凝土表面，在空气中养护得到磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料。
实施例4-8具体性能结果：
实施例 干表观密度/Kg/m<sup>3</sup> 抗压强度/Mpa 导热系数/W/(m.k) 耐候性（1000h） 冻融抵抗性（300循环） 燃烧性能
4 290 1.1 0.08 无膨胀、裂缝、脱落、软化和粉化 无脱落、破裂和起泡 A级不燃材料
5 285 1.0 0.07 无膨胀、裂缝、脱落、软化和粉化 无脱落、破裂和起泡 A级不燃材料
6 280 1.1 0.07 无膨胀、裂缝、脱落、软化和粉化 无脱落、破裂和起泡 A级不燃材料
7 265 1.0 0.05 无膨胀、裂缝、脱落、软化和粉化 无脱落、破裂和起泡 A级不燃材料
8 270 1.1 0.06 无膨胀、裂缝、脱落、软化和粉化 无脱落、破裂和起泡 A级不燃材料

Claims (11)

1.一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，原料重量组成如下：镁化物60-90份；活性发泡剂1-8份，绵密型引气剂0.1-0.3份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-1份，复合缓凝剂5-15份，磷酸盐20-30份，石英砂75-125份，耐水剂0.5-2份，pH稳定剂5-8份；
所述活性发泡剂由下述重量份数的组分组成：动物胶原蛋白粉40-60份，十二烷基磺酸钠10-20份，甲基纤维素10-15份，三乙醇胺10-20份，羟乙基纤维素10-15份；
所述绵密型引气剂由下述重量份数的组分组成：十二烷基苯磺酸钠15-30份，PO型醇胺共聚物20-40份，琥珀酸环氧酯20-30份，改性油茶皂苷15-20份。
2.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述的镁化物为轻烧氧化镁，由下述重量份数的组分组成：轻烧镁30-80份，氢氧化镁20-40份；所述轻烧镁为工业级，细度为300-400目，质量纯度大于85％；所述氢氧化镁为工业级，细度为1250目，质量纯度为99％。
3.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述矿物掺合料由下述重量份数的组分组成：粉煤灰10-20份，硅灰5-15份，纳米SiO21-6份；所述的粉煤灰为镁基脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm，主要成分为SiO2、Al2O3和活性MgO，其他为杂质；所述硅灰粒径为0.5-1μm的占85％，SiO2含量为96％，比表面积21.55㎡/g；所述的纳米SiO2平均粒径为20nm。
4.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述高效减水剂由下述重量份数的组分组成：聚醚30-50份，聚丙烯酸酯40-60份，减水率＞20％。
5.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述复合缓凝剂由下述重量份数的组分组成：硼砂45-65份，尿素25-35份，硼酸10-20份。
6.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述磷酸盐由下述重量份数的组分组成：磷酸二氢铵55-75份，磷酸二氢钾40-60份；所述磷酸二氢铵为工业级，质量纯度大于98％；所述磷酸二氢钾为工业级，质量纯度大于98％。
7.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述石英砂目数为50-100目。
8.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述耐水剂由下述重量份数的组分组成：聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂40-60份。
9.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，其特征在于，所述pH稳定剂由下述重量份数的组分组成：磷酸30-60份，磷酸二氢钠40-50份。
10.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①组分制备：按比例称取粉镁化物60-90份，活性发泡剂1-8份，绵密型引气剂0.1-0.3份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-1份，复合缓凝剂5-15份，磷酸盐20-30份，石英砂75-125份，耐水剂0.5-2份，pH稳定剂5-8份，搅拌均匀后备用；
②混合固化：将制备好的粉料与水按1:0.1～0.2混合搅拌成浆液。
11.根据权利要求1所述的磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料的应用，其特征在于，所述应用具体为将磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料与水混合搅拌成浆液后均匀施涂于建筑基体材料表面。
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