CN105837100A

CN105837100A - 一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法

Info

Publication number: CN105837100A
Application number: CN201610175274.3A
Authority: CN
Inventors: 邹吉勇; 李玲; 王云敏; 游胜勇; 涂迎青; 陈衍华; 谌开红; 董晓娜; 何国情; 林鸿业
Original assignee: JIANGXI ZHONGKEXIN BUILDING MATERIALS CO Ltd; Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Current assignee: JIANGXI ZHONGKEXIN BUILDING MATERIALS CO Ltd; Institute of Applied Chemistry Jiangxi Academy of Sciences
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2016-08-10

Abstract

一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，该方法将微细二氧化硅气凝胶与稳泡剂复合，以水泥为基料，掺入减水剂、聚丙烯纤维、锂基固化剂，在发泡剂的作用下经过发泡、养护、脱模、切割等过程制备一种低导热系数、低密度、高强度的环保型保温板。本发明采用具有大的比表面积、高的孔洞率和低导热系数的微细二氧化硅气凝胶为添加剂与稳泡剂进行复合，可以有效地改善水泥砂浆内部毛细孔通道，所制得的二氧化硅气凝胶改性的发泡水泥保温板导热系数和密度低、抗压强度好、工艺简单、环保经济，适用于建筑保温材料。

Description

一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法

技术领域

本发明涉及一种发泡水泥保温板的制备方法，尤其涉及一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法。

背景技术

我国是世界建筑大国，建筑材料的使用量占世界需求量的30%以上，需要耗费大量的建筑材料，建筑能耗占全国总能耗的40%。因此，如何通过降低建筑能耗实现节能减排，构建节约型社会已迫在眉睫。

降低建筑能耗实现节能减排的主要方式是构筑建筑墙体保温材料。目前，国内外常用的建筑保温材料主要有以聚氨酯、酚醛泡沫保温板为代表的有机保温材料和以岩棉、泡沫玻璃、膨胀珍珠岩类等为代表的无机保温材料。有机保温材料最大优点是节能、质轻、保温、隔热性好、施工经验丰富，然而这类有机泡沫材料也存在安全性差，易老化，易燃烧，并且燃烧时烟雾大、毒性大，其安全性、耐久性等致命的缺陷。特别是近年来，多地建筑频频发生的火灾如上海静安大火、北京央视大楼火灾，均是由这类泡沫材料的着火引发的。因此，建筑外保温材料的防火隐患已经成为严重的社会安全问题。无机保温材料最大的优点就是防火能力强，可以弥补上述缺陷,可以在一定程度上取代有机保温材料，成为新型节能保温材料。然而由于其容重、导热系数均偏高，制约着其大面积推广。

因此，如何解决保温材料的保温、防火、成本、环保之间的矛盾，是我们亟待解决的问题。发展新型保温材料不但前景广阔，而且势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，该方法制得的发泡水泥保温材料抗压强度高、质轻、保温隔热、防火能力强、工艺简单、环保经济。

实现本发明的技术方案是，本发明一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，是将微细二氧化硅气凝胶与稳泡剂复合，以水泥为基料，掺入减水剂、聚丙烯纤维、锂基固化剂，在发泡剂的作用下经过发泡、养护、脱模、切割等过程制备一种低导热系数、低密度、高强度环保型保温板。为改善水泥砂浆内部毛细孔通道，降低导热系数与容量，解决保温效果不佳问题，本发明采用具有大的比表面积、高的孔洞率和低导热系数的微细二氧化硅气凝胶为外加剂与稳泡剂复合。

本发明一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板所加入的原料质量如下，微细二氧化硅气凝胶、稳泡剂、水泥、减水剂、聚丙烯纤维、锂基固化剂、发泡剂、水的质量比为(0.44 ~ 0.88) : (0.88 ~ 1.32) : 88 : (0.22 ~ 0.25) : (0.5 ~ 0.7) : (0.22 ~0.44) : (5.5 ~ 8.8) : (42 ~ 52)。

所述微细二氧化硅气凝胶为疏水型，通过气凝胶块的研磨获得，比表面积为600㎡/g，密度为40kg/m³。

所述稳泡剂由纳米硬脂酸钙、纳米硬脂酸锌、纳米硬脂酸镁、轻质碳酸钙中的一种或多种与聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺、羟丙基甲基纤维素醚混合而成；其中纳米硬脂酸钙、纳米硬脂酸锌、纳米硬脂酸镁是经过表面改性的纳米颗粒，其粒径范围在20–60 nm之间，处理剂硅烷偶联剂为 KH550、KH560中的一种。

所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

所述减水剂为聚羧酸减水剂。

所述发泡剂为27.3%的H₂O₂液体。

所述制备方法的具体步骤包括发泡、养护、脱模、切割等过程。

本发明的有益效果是，本发明制得的发泡水泥保温材料抗压强度高、质轻、保温隔热、防火能力强、工艺简单、环保经济。

具体实施方式

实施例1

1)将0.44 kg微细二氧化硅气凝胶与0.88 kg稳泡剂混合均匀，依次加入88 kg水泥，0.22 kg减水剂、0.5 kg聚丙烯纤维、0.22 kg锂基固化剂，并搅拌1 min使混合均匀，加入60°C 42 kg水搅拌2-3 min，得到未发泡浆料。

2）向未发泡浆料中加入5.5 kg发泡剂，然后搅拌15s，将得到的预发泡料浆浇注成型，再经保养、脱模、切割等过程，即得微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板。

实施例2

1)将0.66 kg微细二氧化硅气凝胶与1.1 kg稳泡剂混合均匀，依次加入88 kg水泥，0.22 kg减水剂、0.5 kg聚丙烯纤维、0.22 kg锂基固化剂，并搅拌1 min使混合均匀，加入60°C 48 kg水搅拌2-3 min，得到未发泡浆料。

2）向未发泡浆料中加入6.6 kg发泡剂，然后搅拌15s，将得到的预发泡料浆浇注成型，再经保养、脱模、切割等过程，即得微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板。

实施例3

1)将0.88 kg微细二氧化硅气凝胶与1.32 kg稳泡剂混合均匀，依次加入88 kg水泥，0.25 kg减水剂、0.7 kg聚丙烯纤维、0.44 kg锂基固化剂，并搅拌1 min使混合均匀，加入60°C 52 kg水搅拌2-3 min，得到未发泡浆料。

2）向未发泡浆料中加入8.8 kg发泡剂，然后搅拌15s，将得到的预发泡料浆浇注成型，再经保养、脱模、切割等过程，即得微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板。

表1 实施例1-3保温板的性能指标

Claims

1.一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述方法将微细二氧化硅气凝胶与稳泡剂复合，以水泥为基料，掺入减水剂、聚丙烯纤维、锂基固化剂，在发泡剂的作用下制备一种低导热系数、低密度环保型保温板；其中所加入的微细二氧化硅气凝胶、稳泡剂、水泥、减水剂、聚丙烯纤维、锂基固化剂、发泡剂、水的质量比为(0.44~ 0.88) : (0.88 ~ 1.32) : 88 : (0.22 ~ 0.25) : (0.5 ~ 0.7) : (0.22 ~ 0.44) :(5.5 ~ 8.8) : (42 ~ 52)。

2.根据权利要求1所述的一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述的微细二氧化硅气凝胶为疏水型，通过气凝胶块的研磨获得，比表面积为500-650㎡/g，密度为40-45 kg/m³。

3.根据权利要求1所述的一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述的稳泡剂由纳米硬脂酸钙、纳米硬脂酸锌、纳米硬脂酸镁、轻质碳酸钙中的一种或多种与聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、三乙醇胺、羟丙基甲基纤维素醚混合而成；其中纳米硬脂酸钙、纳米硬脂酸锌、纳米硬脂酸镁是经过表面改性的纳米颗粒，其粒径范围在20–60 nm之间，处理剂硅烷偶联剂为 KH550、KH560中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。

5.根据权利要求1所述的一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸减水剂。

6.根据权利要求1所述的一种微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述的发泡剂为27.3%的H₂O₂液体。

7.一种制备根据权利要求1-6种任一项所述的微细二氧化硅气凝胶改性发泡水泥保温板的制备方法，其特征在于，所述的制备方法的具体步骤包括发泡、养护、脱模、切割、成品养护等过程。