CN115784669B - 一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法,包括以下步骤：1)将硅溶胶、空心玻璃微珠和氢氧化钠混合，其中硅溶胶与氢氧化钠摩尔比为1:1‑4；2)将偏高岭土倒入步骤1）所得混合溶液中，偏高岭土：玻璃微珠：氢氧化钠质量比为10:1‑1.5:1，3)将步骤3）所得浆体倒入模具中，并在振动台中振动密实1h；4)将步骤3）所得浆料连同模具转入60℃的养护箱中养护24h，在脱模后继续放入养护箱中养护5‑14天，随后得到多孔地质聚合物材料。本发明所制成的多孔地质聚合物，在降低了材料导热系数，取得良好保温性能的同时，还降低了材料的密度，同时原料来源广泛，提高了资源利用率，降低了制作成本。

Description

一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法
技术领域
本发明属建筑材料领域，涉及一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法。
背景技术
空心玻璃微珠是一种粒径介于10-250μm的新型轻质无机非金属材料，具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点，可广泛应用于工业、建材等领域。由于其内部空腔中为稀薄的空气，所以其具有良好的隔音、隔热的特性，这使其具备了成为了填充材料的巨大潜力。
地质聚合物具有优良的机械性能、耐酸碱、耐火等性能，因此有着取代水泥成为新型建筑材料的可能。但常见的地质聚合物存在保温性能不佳的缺点，因此需要寻找一种简便有效的提高地质聚合物保温性能的途径。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述存在的技术问题，提供了一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤：
1)将硅溶胶、空心玻璃微珠和氢氧化钠混合，电磁搅拌24h，其中硅溶胶与氢氧化钠摩尔比为1:1-4；这一步就是将原料分散均匀，形成碱激发剂；
2)将偏高岭土倒入步骤1）所得混合溶液中，其中，偏高领土：玻璃微珠：氢氧化钠质量比为10:1-1.5:1，随后超声震荡并搅拌1-1.2h；加入的碱是与后面加入的偏高岭土起到“碱激发”的化学反应，形成Si-O-Al这样的无限的网状立体结构；
3)将步骤3）所得浆体倒入模具中，并在振动台中振动密实1h；
4)将步骤3）所得浆料连同模具转入60℃的养护箱中养护24h，在脱模后继续放入养护箱中养护5-14天，随后得到多孔地质聚合物材料；
进一步，所述步骤2)中偏高岭土也可由粉煤灰或矿渣等其他富含硅铝的物质代替。
粉煤灰或矿渣等其他富含硅铝的物质与偏高岭土相比，成分主要均为硅和铝的氧化物，主要区别是来源不同，物质含量比例不同，来源不同的优势就是原料来源广，且废物利用，但发生的反应还是一样的。
本发明的优点：1.使用空心玻璃微珠直接掺杂进入地聚合物基体，相较于传统的造孔剂等，工艺更加简单；2.粉煤灰等固体废弃物的利用，进一步降低了成本；3.相较于传统的混凝土（导热系数约为1.28W/m·K）建材，导热系数明显下降，可达0.1W/m·K以下，可用于建筑墙体，既能减轻墙体重量（微珠是空心的），又能隔热。
具体实施方式
本发明提供的一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料及其制备方法，具体实施步骤如下：
实施例1
1)将100g硅溶胶（30 wt%）、30g空心玻璃微珠和20g氢氧化钠常温混合，电磁搅拌24h；
2)将200g偏高岭土倒入步骤1）所得混合溶液中，随后常温超声震荡并搅拌1h,；
3)将步骤3）所得浆体倒入模具中，并在振动台中振动密实1h；
4)将步骤3）所得浆料连同模具转入60℃的养护箱中养护24h，在脱模后继续放入养护箱中养护7天，随后得到多孔地质聚合物保温材料；所得保温材料的体积密度为0.42g·cm3,导热系数0.0632W/m·K。
实施例2
1)将100g硅溶胶（30 wt%）、20g空心玻璃微珠和20g氢氧化钠混合，电磁搅拌24h；
2)将200g粉煤灰倒入步骤1）所得混合溶液中，随后超声震荡并搅拌1h,；
3)将步骤3）所得浆体倒入模具中，并在振动台中振动密实1h；
4)将步骤3）所得浆料连同模具转入60℃的养护箱中养护24h，在脱模后继续放入养护箱中养护14天，随后得到多孔地质聚合物保温材料，所得保温材料的体积密度为0.55g·cm3,导热系数0.0754W/m·K。
实施例3
1)将100g硅溶胶（30 wt%）、20g空心玻璃微珠和20g氢氧化钠混合，电磁搅拌24h；
2)将200g煅烧煤矸石粉末倒入步骤1）所得混合溶液中，随后超声震荡并搅拌1h,；
3)将步骤3）所得浆体倒入模具中，并在振动台中振动密实1h；
4)将步骤3）所得浆料连同模具转入60℃的养护箱中养护24h，在脱模后继续放入养护箱中养护14天，随后得到多孔地质聚合物保温材料。所得保温材料的体积密度为0.51g·cm3,导热系数0.0682W/m·K
以上所述，仅是为了阐释本发明原理的较佳实施例而已，然而并不用于限定本发明，任何本专业的技术人员在不脱离本发明的方案范围内所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法 ,其特征在于包括以下步骤：
1)将硅溶胶、空心玻璃微珠和氢氧化钠混合，电磁搅拌24h；
2)将偏高岭土倒入步骤1）所得激发剂溶液中，随后超声震荡并搅拌1–1.2h；
3)将步骤2）所得浆体倒入模具中，并在振动台中振动密实1h；
4)将步骤3）所得浆料连同模具转入60℃的养护箱中养护24h，在脱模后继续放入养护箱中养护5–14天，随后得到一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料；
步骤1）中硅溶胶与氢氧化钠摩尔比为1:1–4;
所述步骤1）和2）中的偏高岭土：玻璃微珠：氢氧化钠质量比为10:1–1.5:1。
2.根据权利要求1所述一种玻璃微珠地质聚合物基多孔隔热材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的偏高岭土由粉煤灰、矿渣替代。
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