CN115196881A - 一种高强憎水型岩棉材料及制备方法 - Google Patents

一种高强憎水型岩棉材料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115196881A
CN115196881A CN202211134514.7A CN202211134514A CN115196881A CN 115196881 A CN115196881 A CN 115196881A CN 202211134514 A CN202211134514 A CN 202211134514A CN 115196881 A CN115196881 A CN 115196881A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
rock wool
wool material
strength hydrophobic
raw materials
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
Application number
CN202211134514.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘靖宇
王从岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dacheng Honghai Thermal Insulation Material Co ltd
Original Assignee
Dacheng Honghai Thermal Insulation Material Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dacheng Honghai Thermal Insulation Material Co ltd filed Critical Dacheng Honghai Thermal Insulation Material Co ltd
Priority to CN202211134514.7A priority Critical patent/CN115196881A/zh
Publication of CN115196881A publication Critical patent/CN115196881A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/06—Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/005—Manufacture of flakes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/40—Organo-silicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/465—Coatings containing composite materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及岩棉生产技术技术领域，提出了一种高强憎水型岩棉材料及制备方法，原料包括以下质量份组分：赤泥100‑150份、钠长石10‑15份、钾长石90‑120份、玄武岩250‑300份、白云石80‑120份、氟化钙20‑30份；所述制备方法包括以下步骤：S1、将原料粉碎后在1400~1550℃下熔化成岩浆；S2、将岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂；S3、将制成的纤维经过集棉和固化成型即得岩棉材料。通过上述技术方案，解决了现有技术中的岩棉材料强度不足，吸水率高的问题。

Description

一种高强憎水型岩棉材料及制备方法
技术领域
本发明涉及岩棉生产技术领域，具体的，涉及一种高强憎水型岩棉材料及制备方法。
背景技术
随着科技的发展和国民生活水平的提高，对外墙保温系统有了更高的要求，不仅要做到保温隔热，还要符合绿色发展理念。而岩棉材料是以玄武岩为材料，经过高温融熔加工成的人工无机纤维，具有质量轻、导热系数小、吸热和不燃的特点，在中国应用已经有数十年的历史。
岩棉板虽然具有独特的保温隔热效果，但传统的岩棉板并没有被广泛应用于外墙保温中国，这是由于传统的岩棉板的强度不足，吸水率高，会出现收缩开裂等问题，用于外墙系统会渗漏甚至脱落，因此需要对传统岩棉板进行改进。
另一方面，岩棉材料可以采用一些固废物质作为原料，在一定程度上能够实现资源的回收利用，在节能降耗方面能够做出突出的贡献，实现建筑能耗持续降低和可持续发展。
而赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，赤泥的产生量与生产方法及矿石品位有关，一般每生产1吨氧化铝就会产生1-1.7吨的矿渣，这些矿渣因富含氧化铁而呈红褐色，被称之为赤泥，属于有害固体废物，原料品位越低，赤泥产生量越大。我国是氧化铝生产大国，赤泥堆存量巨大。将赤泥应用于岩棉材料中的技术目前并未在市场普及，因此需要开发一种可将赤泥回收利用制备岩棉材料的方法，并保证岩棉材料的性能可用于外墙系统，做到高强防渗，延长使用寿命。
发明内容
本发明提出一种高强憎水型岩棉材料及制备方法，解决了相关技术中的岩棉材料强度不足，吸水率高的问题。
本发明的技术方案如下：
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：赤泥100-150份、钠长石10-15份、钾长石90-120份、玄武岩250-300份、白云石80-120份、氟化钙20-30份。
作为进一步的技术方案，所述赤泥、氟化钙的质量比为（4-6）：1。
作为进一步的技术方案，所述赤泥为烧结法赤泥。
作为进一步的技术方案，所述钠长石和钾长石的质量比为1:9。
作为进一步的技术方案，所述钾长石中K2O≥9.55%。
作为进一步的技术方案，所述钠长石中Na2O≥8%。
本发明还提出所述的高强憎水型岩棉材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将原料粉碎后在1400~1550℃下熔化成岩浆；
S2、将岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂；
S3、将制成的纤维经过集棉和固化成型即得岩棉材料。
作为进一步的技术方案，所述粘结剂包括以下重量份组分：酚醛树脂10-20份、憎水剂2-3份、防尘油1-2份、硅烷偶联剂0.5-2份、水80-90份。
作为进一步的技术方案，所述憎水剂为瓦克BS 5139。
通过采用特定的憎水剂，大幅提高了岩棉材料的憎水效果。
作为进一步的技术方案，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三氟丙烷三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。
作为进一步的技术方案，硅烷偶联剂为三氟丙烷三甲氧基硅烷。
本发明的有益效果为：
1、本发明中采用赤泥、钠长石、钾长石、玄武岩、白云石、氟化钙，通过合理调整各组分的用量，使得通过本发明的方法制备得到的岩棉材料各项性能均满足GB/T 25975-2018《建筑外墙外保温用岩棉制品》的规定。
2、本发明中由于赤泥的加入，导致在岩棉成纤过程中渣球含量较多，而通过加入氟化钙以及钠长石和钾长石的合理配伍，减少岩棉纤维在制备过程中渣球含量，进一步保证产品的导热系数和尺寸稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
本发明采用的原料均为市售产品购买所得。
实施例1-5以及对比例1-3均按照如下制备方法制备高强憎水型岩棉材料：
S1、将原料粉碎后控制温度在1400~1550℃下熔化成岩浆；
S2、将岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂，粘结剂为酚醛树脂15份、瓦克BS 5139憎水剂3份、防尘油1份、三氟丙烷三甲氧基硅烷1份、水80份；
S3、将制成的纤维经过集棉和固化成型，制备成厚度50mm的岩棉板。
实施例1
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：烧结法赤泥100份、钠长石10份、钾长石90份、玄武岩250份、白云石80份、氟化钙20份。
实施例2
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：赤泥150份、钠长石15份、钾长石120份、玄武岩300份、白云石120份、氟化钙30份
实施例3
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：赤泥120份、钠长石12份、钾长石108份、玄武岩280份、白云石100份、氟化钙25份
实施例4
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：赤泥130份、钠长石12份、钾长石110份、玄武岩260份、白云石90份、氟化钙25份。
实施例5
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：烧结法赤泥100份、钠长石10份、钾长石100份、玄武岩250份、白云石80份、氟化钙20份。
实施例6
采用实施例1的原料和工艺，不同之处在于三氟丙烷三甲氧基硅烷替换为等量的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
对比例1
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：烧结法赤泥100份、钠长石20份、钾长石90份、玄武岩250份、白云石80份、氟化钙20份。
对比例2
一种高强憎水型岩棉材料，原料包括以下质量份组分：烧结法赤泥100份、钠长石10份、钾长石90份、玄武岩250份、白云石80份、氟化钙10份。
对比例3
与实施例1相比，不加入氟化钙，其他与实施例1相同。
对比例4
采用实施例1的原料和工艺，不同之处在于粘结剂为酚醛树脂15份、防尘油1份、三氟丙烷三甲氧基硅烷1份、水83份。
对比例5
采用实施例1的原料和工艺，不同之处在于仅仅粘结剂为酚醛树脂15份、防尘油1份、水84份。
将实施例1-5和对比例1-3得到的岩棉材料进行测试：
按照GB/T 11835-2016《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》测试渣球含量；
按照GBT 25975-2018《建筑外墙外保温用岩棉制品》测试导热系数；
按照GB/T30804-2014《建筑用绝热制品垂直于表面抗拉强度的测定》测试抗拉强度；
测试结果如表1所示。
表1 实施例1-5与对比例1-3的性能对比
Figure DEST_PATH_IMAGE001
本发明的实施例1-5的岩棉材料的各项性能均优于对比例1-3，其中实施例1-3的性能相比其他两个实施例更佳。实施例5中钠长石与钾长石的比例为1:10，对比例1中钠长石与钾长石的比例为2:9，相比于其他实施例，对渣球的改善情况在一定程度上有所下降，导致强度和导热性能都有所下降。对比例3中不加氟化钙，对比例2中加入氟化钙较少，不能起到减少渣球的作用，但是当氟化钙加入量过多时，会直接导致岩棉材料的强度降低，不适用于外墙保温系统。
将实施例1、实施例6、对比例4-5得到的岩棉板进行憎水性对比实验，按照GB/T10299-2011《绝热材料憎水性试验方法》测定憎水率。
表2 憎水性对比实验结果
项目 实施例1 实施例6 对比例4 对比例5
憎水率(%) 99.9 99.1 96.6 96.1
实施例1和实施例6的憎水率均满足标准指标，而对比例4和对比例5中的憎水性明显不如本发明的实施例，而且实施例1的憎水率略优于实施例6，本发明推测可能是由于三氟丙烷三甲氧基硅烷更能够改善粘结剂与纤维之间的润湿效果，提高表面附着力，进一步提高憎水性。因此本发明的实施例的粘结剂不仅能够起到粘结的作用，还能提高岩棉板的憎水性。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强憎水型岩棉材料，其特征在于，原料包括以下质量份组分：赤泥100-150份、钠长石10-15份、钾长石90-120份、玄武岩250-300份、白云石80-120份、氟化钙20-30份。
2.根据权利要求1所述的高强憎水型岩棉材料，其特征在于，所述赤泥、氟化钙的质量比为（4-6）：1。
3.根据权利要求1所述的高强憎水型岩棉材料，其特征在于，所述赤泥为烧结法赤泥。
4.根据权利要求1所述的高强憎水型岩棉材料，其特征在于，所述钠长石和钾长石的质量比为1:9。
5.根据权利要求1所述的高强憎水型岩棉材料，其特征在于，所述钾长石中K2O≥9.55%。
6.根据权利要求1所述的高强憎水型岩棉材料，其特征在于，所述钠长石中Na2O≥8%。
7.一种如权利要求1所述的高强憎水型岩棉材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将原料粉碎后在1400~1550℃下熔化成岩浆；
S2、将岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂；
S3、将制成的纤维经过集棉和固化成型即得岩棉材料。
8.根据权利要求7所述的高强憎水型岩棉材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括以下重量份组分：酚醛树脂10-20份、憎水剂2-3份、防尘油1-2份、硅烷偶联剂0.5-2份、水80-90份。
9.根据权利要求8所述的高强憎水型岩棉材料的制备方法，其特征在于，所述憎水剂为瓦克BS 5139。
10.根据权利要求8所述的高强憎水型岩棉材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、三氟丙烷三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。
CN202211134514.7A 2022-09-19 2022-09-19 一种高强憎水型岩棉材料及制备方法 Pending CN115196881A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211134514.7A CN115196881A (zh) 2022-09-19 2022-09-19 一种高强憎水型岩棉材料及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211134514.7A CN115196881A (zh) 2022-09-19 2022-09-19 一种高强憎水型岩棉材料及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115196881A true CN115196881A (zh) 2022-10-18

Family

ID=83573780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211134514.7A Pending CN115196881A (zh) 2022-09-19 2022-09-19 一种高强憎水型岩棉材料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115196881A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87101885A (zh) * 1987-03-18 1987-08-19 陕西省地质矿产局综合研究队 用钠长石阳起石片岩生产岩棉的方法
CN104496191A (zh) * 2014-11-21 2015-04-08 刘志学 岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法
CN105409640A (zh) * 2015-12-17 2016-03-23 盛和深 一种绿化种植用岩棉
CN106673453A (zh) * 2016-12-19 2017-05-17 江苏省冶金设计院有限公司 一种赤泥渣的利用方法
CN107555777A (zh) * 2015-10-13 2018-01-09 张勇 利用赤泥生产无机纤维的工艺方法
CN111072286A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 宁夏吉元冶金集团有限公司 岩矿棉制品及硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法
CN112252495A (zh) * 2019-07-22 2021-01-22 江苏振威新材料科技有限公司 一种高防水性保温岩棉板及其制造方法
CN114573237A (zh) * 2022-03-21 2022-06-03 王进 一种赤泥的综合利用方法
CN114804611A (zh) * 2022-05-27 2022-07-29 王进 一种利用赤泥生产防火黑棉的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87101885A (zh) * 1987-03-18 1987-08-19 陕西省地质矿产局综合研究队 用钠长石阳起石片岩生产岩棉的方法
CN104496191A (zh) * 2014-11-21 2015-04-08 刘志学 岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法
CN107555777A (zh) * 2015-10-13 2018-01-09 张勇 利用赤泥生产无机纤维的工艺方法
CN105409640A (zh) * 2015-12-17 2016-03-23 盛和深 一种绿化种植用岩棉
CN106673453A (zh) * 2016-12-19 2017-05-17 江苏省冶金设计院有限公司 一种赤泥渣的利用方法
CN112252495A (zh) * 2019-07-22 2021-01-22 江苏振威新材料科技有限公司 一种高防水性保温岩棉板及其制造方法
CN111072286A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 宁夏吉元冶金集团有限公司 岩矿棉制品及硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法
CN114573237A (zh) * 2022-03-21 2022-06-03 王进 一种赤泥的综合利用方法
CN114804611A (zh) * 2022-05-27 2022-07-29 王进 一种利用赤泥生产防火黑棉的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111253075B (zh) 一种岩棉产品及其制备方法
CN101560053A (zh) 一种用高温液态铁合金废渣为原料制造矿渣棉的方法
CN106747224B (zh) 利用废弃物制备保温泡沫混凝土的方法
CN107827366A (zh) 一种采用回收废料制备的岩棉及其制备方法
CN111423245A (zh) 一种煤矸石-造纸污泥陶粒及其制备方法和应用、免烧透水砖及其制备方法
CN108046824B (zh) 钢纤维增韧内养护高强硅酸盐陶粒及其制备方法
CN115557733B (zh) 一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法
CN113087492A (zh) 铁尾矿制备的烧结透水砖及其制备方法
CN105461263B (zh) 免烧砖及其制备方法
CN114716188B (zh) 一种轻质混凝土及其制备方法
CN109485342A (zh) 红麻秸秆轻质抗裂保温砂浆及其制备方法
CN106555445A (zh) 一种具有密度梯度的保温岩棉板及其制造方法
CN111393148A (zh) 一种节能型耐磨透水砖及其制备方法
CN115196881A (zh) 一种高强憎水型岩棉材料及制备方法
CN103193383A (zh) 一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法
CN104591619A (zh) 一种铁矿尾矿加气混凝土砌块及其制备方法
CN117069383A (zh) 一种节能环保型岩棉板及其制备方法
CN108117331A (zh) 一种透光混凝土砌块的制备方法
CN109160743B (zh) 一种高强耐火岩棉及制备方法
CN103553699A (zh) 一种瘠性煤矸石工业废料制备泡沫保温材料的方法
CN115259676B (zh) 一种无甲醛高耐久性岩棉材料及制备方法
CN108147759A (zh) 一种加气混凝土型屋面板的制备方法
CN110791877A (zh) 一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板及其制备工艺
CN109553421A (zh) 环保型竹纤维煤矸石砖及其制备方法
CN108516749A (zh) 纤维水泥平板及其制备方法

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