CN107324697A - 一种新型保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型保温材料，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩15～27份、改性环氧树脂14～20份、粉煤灰15～25份、聚丙烯纤维11～17份、硅藻土5～12份、聚苯乙烯13～18份、废旧玻璃7～11份、羟甲基纤维素钠4～8份、发泡剂2～3份、分散剂1～3份、缓凝剂2.3～3.8份。所述新型保温材料成本低、导热系数低、保温性能好、强度高、质轻、防火能力强，而且耐久性好、使用寿命长、绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种新型保温材料及其制备方法。
背景技术
目前，建筑上普遍采用水泥、加气混凝土、苯板、玻璃棉板、酚醛泡沫保温板等作为建筑内墙或外墙的保温材料。水泥、加气混凝土的缺点是容重比较大，导热系数较大。苯板、玻璃棉板干缩大易产生裂纹，对形状复杂的建筑节点部位适应性差。酚醛泡沫保温板受热后易释放甲醛毒气。因此迫切需要一种容重小，导热系数低，能适应各种复杂的建筑节点形状，安全，绿色，环保的新型保温材料。
发明内容
本发明提供了一种新型保温材料及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述新型保温材料成本低、导热系数低、保温性能好、强度高、质轻、防火能力强，而且耐久性好、使用寿命长、绿色环保。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型保温材料，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩15～27份、改性环氧树脂14～20份、粉煤灰15～25份、聚丙烯纤维11～17份、硅藻土5～12份、聚苯乙烯13～18份、废旧玻璃7～11份、羟甲基纤维素钠4～8份、发泡剂2～3份、分散剂1～3份、缓凝剂2.3～3.8份。
优选的，所述新型保温材料，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩18份、改性环氧树脂19份、粉煤灰23份、聚丙烯纤维15份、硅藻土8份、聚苯乙烯14份、废旧玻璃10份、羟甲基纤维素钠6份、发泡剂2.2份、分散剂2.3份份、缓凝剂2.7份。
优选的，所述改性环氧树脂由以下方法获得：按重量份计，3-甲基苯邻二酚7份、羟基丙二酸6份、间三氟甲基苯酚15份和4,4’-二羟基联苯18份与表氯醇120份、碱金属氢氧化物的水溶液混合均匀，加热反应，反应结束后，蒸发除去溶剂，加入苯类或者酮类溶剂，再加水洗涤后，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂。
优选的，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸钙中的任一种。
优选的，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的任一种。
一种制备所述新型保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取包膜膨胀珍珠岩、改性环氧树脂、粉煤灰、聚丙烯纤维、硅藻土、聚苯乙烯、废旧玻璃、羟甲基纤维素钠、发泡剂、分散剂、缓凝剂，备用；
（2）将废旧玻璃清洗干净，先置于粉碎机中粉碎成颗粒，除杂，再置于球磨机中球磨成粉末，备用；
（3）将羟甲基纤维素钠和水混合，搅拌直至形成粘稠液体，先加入分散剂，搅拌均匀，再加入硅藻土、废旧玻璃粉和粉煤灰，高速分散1～2小时，然后加入发泡剂，进行发泡处理1～2天，最后加入包膜膨胀珍珠岩，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（4）将步骤（3）得到的混合浆料置于搅拌加热装置中，加热至75～85℃，保温20～30分钟，加入改性环氧树脂和聚苯乙烯、搅拌混合均匀，冷却至40～50℃，再依次投入聚丙烯纤维、缓凝剂，搅拌混合均匀，得保温材料母料；
（5）将步骤（4）得到的保温材料母料置于倒入模具内使用压制成型机压制成型，干燥脱模，自然养护2～3天，即得所述新型保温材料。
优选的，所述步骤（3）中羟甲基纤维素和水的重量比为1:15～25。
优选的，所述步骤（5）中压制成型的压力设定为0.9～1.5MPa，时间为15～25分钟。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述新型保温材料成本低、导热系数低、保温性能好、强度高、质轻、防火能力强，而且耐久性好、使用寿命长、绿色环保，具体如下：
（1）本发明所述的新型保温材料采用改性环氧树脂和聚丙烯纤维作为原料，改性环氧树脂和聚丙烯纤维相互协同，纤维与树脂之间形成良好的空间网状结构，制备得到的保温材料具有良好的保温性能和强度；
（2）本发明所述的新型保温材料添加了包膜膨胀珍珠岩和羟甲基纤维素钠作为原料，由于所用的包膜膨胀珍珠岩特殊结构，因此羟甲基纤维素钠增强的保温材料中存在无数微小球形闭孔，使孔隙率大大增加，保温效果更好，并且与无机凝胶凝胶材料相比，有机凝胶材料羧甲基纤维素钠的强度更高，且由于所用的羧甲基纤维素钠对热稳定，凝结时间与制备成形时间相当，因此可以使所述新型保温材料在短时间内能获得较高强度，又不影响所述新型保温材料的阻燃性能；
（3）本发明所述的新型保温材料添加了粉煤灰、硅藻土及废旧玻璃作为原料，变废为宝，绿色环保，降低了保温材料的成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。
实施例1
本实施例涉及一种新型保温材料，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩15份、改性环氧树脂14份、粉煤灰15份、聚丙烯纤维11份、硅藻土5份、聚苯乙烯13份、废旧玻璃7份、羟甲基纤维素钠4份、发泡剂2份、分散剂1份、缓凝剂2.3份。
其中，所述改性环氧树脂由以下方法获得：按重量份计，3-甲基苯邻二酚7份、羟基丙二酸6份、间三氟甲基苯酚15份和4,4’-二羟基联苯18份与表氯醇120份、碱金属氢氧化物的水溶液混合均匀，加热反应，反应结束后，蒸发除去溶剂，加入苯类或者酮类溶剂，再加水洗涤后，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述分散剂为三聚磷酸钠。
一种制备所述新型保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取包膜膨胀珍珠岩、改性环氧树脂、粉煤灰、聚丙烯纤维、硅藻土、聚苯乙烯、废旧玻璃、羟甲基纤维素钠、发泡剂、分散剂、缓凝剂，备用；
（2）将废旧玻璃清洗干净，先置于粉碎机中粉碎成颗粒，除杂，再置于球磨机中球磨成粉末，备用；
（3）将羟甲基纤维素钠和水混合，搅拌直至形成粘稠液体，先加入分散剂，搅拌均匀，再加入硅藻土、废旧玻璃粉和粉煤灰，高速分散1小时，然后加入发泡剂，进行发泡处理1天，最后加入包膜膨胀珍珠岩，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（4）将步骤（3）得到的混合浆料置于搅拌加热装置中，加热至75℃，保温20分钟，加入改性环氧树脂和聚苯乙烯、搅拌混合均匀，冷却至40℃，再依次投入聚丙烯纤维、缓凝剂，搅拌混合均匀，得保温材料母料；
（5）将步骤（4）得到的保温材料母料置于倒入模具内使用压制成型机压制成型，干燥脱模，自然养护2天，即得所述新型保温材料。
其中，所述步骤（3）中羟甲基纤维素和水的重量比为1:15。
优选的，所述步骤（5）中压制成型的压力设定为0.9MPa，时间为15分钟。
实施例2
本实施例涉及一种新型保温材料，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩27份、改性环氧树脂20份、粉煤灰25份、聚丙烯纤维17份、硅藻土12份、聚苯乙烯18份、废旧玻璃11份、羟甲基纤维素钠8份、发泡剂3份、分散剂3份、缓凝剂3.8份。
其中，所述改性环氧树脂由以下方法获得：按重量份计，3-甲基苯邻二酚7份、羟基丙二酸6份、间三氟甲基苯酚15份和4,4’-二羟基联苯18份与表氯醇120份、碱金属氢氧化物的水溶液混合均匀，加热反应，反应结束后，蒸发除去溶剂，加入苯类或者酮类溶剂，再加水洗涤后，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂。
其中，所述发泡剂为硅酸钠。
其中，所述分散剂为六偏磷酸钠。
一种制备所述新型保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取包膜膨胀珍珠岩、改性环氧树脂、粉煤灰、聚丙烯纤维、硅藻土、聚苯乙烯、废旧玻璃、羟甲基纤维素钠、发泡剂、分散剂、缓凝剂，备用；
（2）将废旧玻璃清洗干净，先置于粉碎机中粉碎成颗粒，除杂，再置于球磨机中球磨成粉末，备用；
（3）将羟甲基纤维素钠和水混合，搅拌直至形成粘稠液体，先加入分散剂，搅拌均匀，再加入硅藻土、废旧玻璃粉和粉煤灰，高速分散2小时，然后加入发泡剂，进行发泡处理2天，最后加入包膜膨胀珍珠岩，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（4）将步骤（3）得到的混合浆料置于搅拌加热装置中，加热至85℃，保温30分钟，加入改性环氧树脂和聚苯乙烯、搅拌混合均匀，冷却至50℃，再依次投入聚丙烯纤维、缓凝剂，搅拌混合均匀，得保温材料母料；
（5）将步骤（4）得到的保温材料母料置于倒入模具内使用压制成型机压制成型，干燥脱模，自然养护3天，即得所述新型保温材料。
其中，所述步骤（3）中羟甲基纤维素和水的重量比为1:25。
其中，所述步骤（5）中压制成型的压力设定为1.5MPa，时间为25分钟。
实施例3
本实施例涉及一种新型保温材料，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩18份、改性环氧树脂19份、粉煤灰23份、聚丙烯纤维15份、硅藻土8份、聚苯乙烯14份、废旧玻璃10份、羟甲基纤维素钠6份、发泡剂2.2份、分散剂2.3份份、缓凝剂2.7份。
其中，所述改性环氧树脂由以下方法获得：按重量份计，3-甲基苯邻二酚7份、羟基丙二酸6份、间三氟甲基苯酚15份和4,4’-二羟基联苯18份与表氯醇120份、碱金属氢氧化物的水溶液混合均匀，加热反应，反应结束后，蒸发除去溶剂，加入苯类或者酮类溶剂，再加水洗涤后，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂。
其中，所述发泡剂为碳酸钙。
其中，所述分散剂为焦磷酸钠。
一种制备所述新型保温材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取包膜膨胀珍珠岩、改性环氧树脂、粉煤灰、聚丙烯纤维、硅藻土、聚苯乙烯、废旧玻璃、羟甲基纤维素钠、发泡剂、分散剂、缓凝剂，备用；
（2）将废旧玻璃清洗干净，先置于粉碎机中粉碎成颗粒，除杂，再置于球磨机中球磨成粉末，备用；
（3）将羟甲基纤维素钠和水混合，搅拌直至形成粘稠液体，先加入分散剂，搅拌均匀，再加入硅藻土、废旧玻璃粉和粉煤灰，高速分散1.5小时，然后加入发泡剂，进行发泡处理1天，最后加入包膜膨胀珍珠岩，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（4）将步骤（3）得到的混合浆料置于搅拌加热装置中，加热至80℃，保温25分钟，加入改性环氧树脂和聚苯乙烯、搅拌混合均匀，冷却至45℃，再依次投入聚丙烯纤维、缓凝剂，搅拌混合均匀，得保温材料母料；
（5）将步骤（4）得到的保温材料母料置于倒入模具内使用压制成型机压制成型，干燥脱模，自然养护3天，即得所述新型保温材料。
其中，所述步骤（3）中羟甲基纤维素和水的重量比为1:20。
其中，所述步骤（5）中压制成型的压力设定为1.3MPa，时间为22分钟。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (8)
1.一种新型保温材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩15～27份、改性环氧树脂14～20份、粉煤灰15～25份、聚丙烯纤维11～17份、硅藻土5～12份、聚苯乙烯13～18份、废旧玻璃7～11份、羟甲基纤维素钠4～8份、发泡剂2～3份、分散剂1～3份、缓凝剂2.3～3.8份。
2.根据权利要求1所述的新型保温材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：包膜膨胀珍珠岩18份、改性环氧树脂19份、粉煤灰23份、聚丙烯纤维15份、硅藻土8份、聚苯乙烯14份、废旧玻璃10份、羟甲基纤维素钠6份、发泡剂2.2份、分散剂2.3份份、缓凝剂2.7份。
3.根据权利要求1所述的新型保温材料，其特征在于，所述改性环氧树脂由以下方法获得：按重量份计，3-甲基苯邻二酚7份、羟基丙二酸6份、间三氟甲基苯酚15份和4,4’-二羟基联苯18份与表氯醇120份、碱金属氢氧化物的水溶液混合均匀，加热反应，反应结束后，蒸发除去溶剂，加入苯类或者酮类溶剂，再加水洗涤后，除去水相，将有机相蒸发至干即得改性环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的新型保温材料，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸钙中的任一种。
5.根据权利要求1所述的新型保温材料，其特征在于，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的任一种。
6.一种制备权利要求1～5任一项所述新型保温材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取包膜膨胀珍珠岩、改性环氧树脂、粉煤灰、聚丙烯纤维、硅藻土、聚苯乙烯、废旧玻璃、羟甲基纤维素钠、发泡剂、分散剂、缓凝剂，备用；
（2）将废旧玻璃清洗干净，先置于粉碎机中粉碎成颗粒，除杂，再置于球磨机中球磨成粉末，备用；
（3）将羟甲基纤维素钠和水混合，搅拌直至形成粘稠液体，先加入分散剂，搅拌均匀，再加入硅藻土、废旧玻璃粉和粉煤灰，高速分散1～2小时，然后加入发泡剂，进行发泡处理1～2天，最后加入包膜膨胀珍珠岩，搅拌混合均匀，得混合浆料；
（4）将步骤（3）得到的混合浆料置于搅拌加热装置中，加热至75～85℃，保温20～30分钟，加入改性环氧树脂和聚苯乙烯、搅拌混合均匀，冷却至40～50℃，再依次投入聚丙烯纤维、缓凝剂，搅拌混合均匀，得保温材料母料；
（5）将步骤（4）得到的保温材料母料置于倒入模具内使用压制成型机压制成型，干燥脱模，自然养护2～3天，即得所述新型保温材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中羟甲基纤维素和水的重量比为1:15～25。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中压制成型的压力设定为0.9～1.5MPa，时间为15～25分钟。
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