CN107140931A - 一种保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种保温材料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，保温材料包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40‑50份、轻质氧化镁4‑6份、氟硅酸钠0.5‑1.1份、磷酸二氢铝0.4‑1份、聚乙烯醇0.2‑0.4份、高岭土0.6‑0.8份、粉煤灰2‑2.4份、玻璃棉5‑13份、凹凸棒土2‑3份、膨润土11‑15份、玻璃纤维3‑7份、蛭石10‑20份、海泡石粉10‑16份、琥珀酸磺酸钠1‑1.4份、水泥12‑16份、可再生分散乳胶粉2‑6份、阻燃剂0.3‑0.5份、减水剂0.2‑0.4份、粘结剂0.1‑0.5份、发泡剂0.2‑0.6份和水3‑7份；制备方法包括以下步骤：（1）称取原料、（2）焙烧蛭石、（3）搅拌、（4）入模成型和养护。本发明制得的保温材料具有隔音性好、抗拉强度高、抗压强度高和保温性好的优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。
背景技术
随着建筑节能的推行和发展，保温材料作为节能建筑材料的重要组成部分，越来越受到人们的重视。
2016年2月24日公告的中国专利文献一种保温材料及其制备方法（授权公告号CN103449772B），保温材料由以下重量份组分原料构成：40- 55 重量份的松脂岩玻化微珠，4-5 重量份的轻质氧化镁，0.5-1.2 重量份的氟硅酸钠，0.4-1 重量份的磷酸二氢铝，0.2-0.5 重量份的聚乙烯醇，0.6-0.8 重量份的高岭土，2-2.5 重量份的粉煤灰，2-3 重量份的凹凸棒土，2.5-3.5 重量份的海泡石纤维，1-1.5重量份的琥珀酸磺酸钠和2-3 重量份的水泥。
该发明在面对对隔音、抗拉强度、抗压强度和保温性能要求高的建筑时，仍有很多不足，因此对其配方和制备方法还需要作出进一步的改进。
发明内容
为了解决现有保温材料在面对对隔音、抗拉强度、抗压强度和保温性能要求高的建筑时仍存在很多不足的问题，本发明的目的是提供一种保温材料及其制备方法，制得的保温材料具有隔音性好、抗拉强度高、抗压强度高和保温性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40-50份、轻质氧化镁4-6份、氟硅酸钠0.5-1.1份、磷酸二氢铝0.4-1份、聚乙烯醇0.2-0.4份、高岭土0.6-0.8份、粉煤灰2-2.4份、玻璃棉5-13份、凹凸棒土2-3份、膨润土11-15份、玻璃纤维3-7份、蛭石10-20份、海泡石粉10-16份、琥珀酸磺酸钠1-1.4份、水泥12-16份、可再生分散乳胶粉2-6份、阻燃剂0.3-0.5份、减水剂0.2-0.4份、粘结剂0.1-0.5份、发泡剂0.2-0.6份和水3-7份。
原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了可再生分散乳胶粉，可再生分散乳胶粉可提高保温材料的和易性、抗裂性、粘结性和材料密实度。
优选地，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠45份、轻质氧化镁5份、氟硅酸钠0.8份、磷酸二氢铝0.7份、聚乙烯醇0.3份、高岭土0.7份、粉煤灰2.2份、玻璃棉9份、凹凸棒土2.5份、膨润土13份、玻璃纤维5份、蛭石15份、海泡石粉13份、琥珀酸磺酸钠1.2份、水泥14份、可再生分散乳胶粉4份、阻燃剂0.4份、减水剂0.3份、粘结剂0.3份、发泡剂0.4份和水5份。
优选地，所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将保温材料的强度提高20-30%。
优选地，所述粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了保温材料的强度。
优选地，所述发泡剂为碳黑，加热放出二氧化碳，发泡效果好。
优选地，所述保温材料的原料还包括重量份数为5-11份的聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨性好、耐腐蚀性好和保温性好的特点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-190℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，静养3-4d后脱模，进行码垛覆盖喷水养护。
本发明的有益效果是：
1、本发明研制出的保温材料，制得的保温材料具有隔音性好、抗拉强度高、抗压强度高和保温性好的优点。
2、本发明的原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。
3、本发明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
4、本发明的原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。
5、本发明的原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
6、本发明的原料中添加了可再生分散乳胶粉，可再生分散乳胶粉可提高保温材料的和易性、抗裂性、粘结性和材料密实度。
7、本发明中所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
8、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将保温材料的强度提高20-30%。
9、本发明中所述粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了保温材料的强度。
10、本发明中所述发泡剂为碳黑，加热放出二氧化碳，发泡效果好。
11、本发明中所述保温材料的原料还包括重量份数为5-11份的聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨性好、耐腐蚀性好和保温性好的特点。
具体实施方式
实施例1
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠45份、轻质氧化镁5份、氟硅酸钠0.8份、磷酸二氢铝0.7份、聚乙烯醇0.3份、高岭土0.7份、粉煤灰2.2份、玻璃棉9份、凹凸棒土2.5份、膨润土13份、玻璃纤维5份、蛭石15份、海泡石粉13份、琥珀酸磺酸钠1.2份、水泥14份、可再生分散乳胶粉4份、阻燃剂0.4份、减水剂0.3份、粘结剂0.3份、发泡剂0.4份和水5份。
原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了可再生分散乳胶粉，可再生分散乳胶粉可提高保温材料的和易性、抗裂性、粘结性和材料密实度。
阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将保温材料的强度提高20-30%。
粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了保温材料的强度。
发泡剂为碳黑，加热放出二氧化碳，发泡效果好。
保温材料的原料还包括重量份数为8份的聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨性好、耐腐蚀性好和保温性好的特点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-190℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，静养3-4d后脱模，进行码垛覆盖喷水养护。
实施例2
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40份、轻质氧化镁4份、氟硅酸钠0.5份、磷酸二氢铝0.4份、聚乙烯醇0.2份、高岭土0.6份、粉煤灰2份、玻璃棉5份、凹凸棒土2份、膨润土11份、玻璃纤维3份、蛭石10份、海泡石粉10份、琥珀酸磺酸钠1份、水泥12份、可再生分散乳胶粉2份、阻燃剂0.3份、减水剂0.2份、粘结剂0.1份、发泡剂0.2份和水3份。
原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了可再生分散乳胶粉，可再生分散乳胶粉可提高保温材料的和易性、抗裂性、粘结性和材料密实度。
阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将保温材料的强度提高20-30%。
粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了保温材料的强度。
发泡剂为碳黑，加热放出二氧化碳，发泡效果好。
保温材料的原料还包括重量份数为5份的聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨性好、耐腐蚀性好和保温性好的特点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-190℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，静养3-4d后脱模，进行码垛覆盖喷水养护。
实施例3
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠50份、轻质氧化镁6份、氟硅酸钠1.1份、磷酸二氢铝1份、聚乙烯醇0.4份、高岭土0.8份、粉煤灰2.4份、玻璃棉13份、凹凸棒土3份、膨润土15份、玻璃纤维7份、蛭石20份、海泡石粉16份、琥珀酸磺酸钠1.4份、水泥16份、可再生分散乳胶粉6份、阻燃剂0.5份、减水剂0.4份、粘结剂0.5份、发泡剂0.6份和水7份。
原料中添加了膨润土，膨润土具有吸湿性和膨胀性，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性，能够与保温材料中的其他原料连接更加牢固，从而提高保温材料的强度。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。
原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。
原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。
原料中添加了可再生分散乳胶粉，可再生分散乳胶粉可提高保温材料的和易性、抗裂性、粘结性和材料密实度。
阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂，氢氧化铝阻燃剂通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更多的热量，从而提高其阻燃性能。
减水剂为萘系高效减水剂，可减少20-25%的水用量，改善混合原料的和易性和将保温材料的强度提高20-30%。
粘结剂为水玻璃，水玻璃具有粘结性强、强度高和耐热性好的特点，提高了保温材料的强度。
发泡剂为碳黑，加热放出二氧化碳，发泡效果好。
保温材料的原料还包括重量份数为11份的聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨性好、耐腐蚀性好和保温性好的特点。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-190℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，静养3-4d后脱模，进行码垛覆盖喷水养护。
对比例1
一种保温材料，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠50份、轻质氧化镁6份、氟硅酸钠1.1份、磷酸二氢铝1份、聚乙烯醇0.4份、高岭土0.8份、粉煤灰2.4份、凹凸棒土3份、海泡石粉16份、琥珀酸磺酸钠1.4份、水泥16份和水9份。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
（3）将步骤（2）中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-190℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，静养3-4d后脱模，进行码垛覆盖喷水养护。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制得保温材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
| 指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 抗压强度（Mpa） | 36.3 | 32.5 | 28.1 | 20.3 |
| 抗拉强度（Mpa） | 38.2 | 33.2 | 29.2 | 22.2 |
| 导热系数（w/m﹒k） | 0.030 | 0.034 | 0.038 | 0.049 |
| 隔音等级 | 一级 | 一级 | 一级 | 二级 |
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种保温材料及其制备方法，从测得的抗压强度可以看出，实施例1-3的抗压强度均高于对比例1，说明本发明保温材料的抗压强度高。
2、一种保温材料及其制备方法，从测得的抗拉强度可以看出，实施例1-3的抗拉强度均高于对比例1，说明本发明保温材料的抗拉强度高。
3、一种保温材料及其制备方法，从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明保温材料的保温效果好。
4、一种保温材料及其制备方法，根据民用建筑隔声设计规范，隔音等级中一级为最高等级，隔音性能最好，级数越高，隔音性能越差，从测得的隔音等级可以看出，实施例1-3的隔音等级均低于对比例1，说明该保温材料的隔音性能好。
5、一种保温材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明保温材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (8)
1.一种保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠40-50份、轻质氧化镁4-6份、氟硅酸钠0.5-1.1份、磷酸二氢铝0.4-1份、聚乙烯醇0.2-0.4份、高岭土0.6-0.8份、粉煤灰2-2.4份、玻璃棉5-13份、凹凸棒土2-3份、膨润土11-15份、玻璃纤维3-7份、蛭石10-20份、海泡石粉10-16份、琥珀酸磺酸钠1-1.4份、水泥12-16份、可再生分散乳胶粉2-6份、阻燃剂0.3-0.5份、减水剂0.2-0.4份、粘结剂0.1-0.5份、发泡剂0.2-0.6份和水3-7份。
2.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：松脂岩玻化微珠45份、轻质氧化镁5份、氟硅酸钠0.8份、磷酸二氢铝0.7份、聚乙烯醇0.3份、高岭土0.7份、粉煤灰2.2份、玻璃棉9份、凹凸棒土2.5份、膨润土13份、玻璃纤维5份、蛭石15份、海泡石粉13份、琥珀酸磺酸钠1.2份、水泥14份、可再生分散乳胶粉4份、阻燃剂0.4份、减水剂0.3份、粘结剂0.3份、发泡剂0.4份和水5份。
3.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述减水剂为萘系高效减水剂。
5.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述粘结剂为水玻璃。
6.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述发泡剂为碳黑。
7.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述保温材料的原料还包括重量份数为5-11份的聚丙烯纤维。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；
（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石和其他剩余原料放入到搅拌机中搅拌30-40min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料用模具高温浇注成块状材料，浇注时的温度控制在180-190℃，浇注时伴随着振动，块状材料和模具一起平稳地放入养护场，盖上塑料膜保温保湿养护，静养3-4d后脱模，进行码垛覆盖喷水养护。
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