一种轻质保温墙板，它的组成为煤渣、膨润土、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、硅酸钠、聚乙烯醇、丁二醇、硅烷偶联剂、聚氨酯颗粒和高铝水泥；所述的保温墙板的保温层由有序排列的用等离子表面处理过的表面改性聚氨酯颗粒组成，耐火层由包裹在聚氨酯颗粒表面的由聚丙烯酰胺和聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵改性的煤渣粉粒和填充在复合聚氨酯颗粒空隙间的高铝水泥组成。本发明专利技术以废弃的煤渣作为无机耐火材料，经等离子表面处理机改性后的聚氨酯颗粒作为保温材料，既实现了废物回收利用，又使用机械物理方法处理聚合物表面，减少了有机添加剂的种类和数量上的使用，制得的墙板质轻，保温耐火效果显著。本发明专利技术公开了其制法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑保温阻燃材料，具体涉及一种利用煤渣生产轻质保温墙板及其制备工艺。
技术介绍
随着我国经济社会的发展，人们对建筑材料的要求也越来越高。墙板保温隔热，防火阻燃的功能是人们关注的重点，尤其是在近几年由劣质建筑材料引发的火灾事故频起，由此进而推动研发工作者开发一些新型的保温阻燃材料。目前保温墙板材料主要包括以下几种，有机聚合物材料类的为聚苯乙烯板(EPS板)、聚氨酯(PU)硬质板、聚碳酸酯(PC)及酚醛(PF)泡沫塑料板等，其中以聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料的应用数量最大。虽然这些有机保温板质轻，导热系数低，保温隔热效果好，但是防火性能差，一旦火灾，有的会释放出有毒气体。无机保温材料类的是以玻化微珠、膨胀珍珠岩、岩棉、矿渣棉、玻璃棉等作为骨料，掺入外加剂，以无机胶凝材料如石膏、氯氧镁水泥和普通硅酸盐水泥胶结，在物理或化学发泡的基础上而成。虽然不可燃，防火等级高，但是干密度偏大、易吸水、保温性能差。因此一些有机无机复合保温材料的研究进入人们的视野，这种复合材料将无机物的耐火性能和有机聚合物的保温性能结合起来，辅助添加外加剂生产出复合保温板。然而，有机材料和无机物复合存在着一些技术上的问题，如优选最佳的无机材料，有机高分子材料的表面改性，有机材料和无机材料的相互粘合效果，复合板的力学性能等等。对于以上相关技术问题，出现了一些相关特定材料经过改性复合生产保温板的专利，如申请号为2013103110726.0的中国专利申请公开了一种蒸压粉煤灰秸秆发泡聚氨酯保温板，其特征在于：先把石灰和粉煤灰经球磨至粒径≤0.5mm，然后进行坯料制备，蒸压成型，蒸压温度150-170℃，10Pa蒸压12小时，常温养护28天，使含水率≤2％即一次成型为硅酸钙板(1)；把秸秆粉碎至粒径≤5mm，再加入发泡聚氨酯中高速搅拌，当室温达到＞15℃时发泡，然后浇筑成型，最后进行切割成型为发泡聚氨酯保温层(2)，发泡聚氨酯保温层双面粘贴铝箔；最后把发泡聚氨酯保温层(2)紧密填塞到硅酸钙板(1)的空隙中即成保温隔热墙板。此专利技术有益的效果是利用了废弃的粉煤灰，秸秆经过发泡聚氨酯蒸压粘结，实现了废物利用，增加铝箔，降低了导热系数，提高了热阻和保温效果。再如，中国专利申请，201310385451.7公开的一种掺煤渣生产轻质新型墙体材料的方法。此墙体材料的制备是将原料搅拌均匀得混凝土，所述原料包括水泥、粉煤灰、砂、陶粒、高效减水剂、发泡剂、煤渣、水；在制备轻质墙体材料的模具内架设钢筋网架，将搅拌好的混凝土放入模具内，经振捣、制槽、蒸汽常温养护、拆模以及蒸汽高压养护后即可得到轻质墙体材料。此技术的有益效果是利用煤渣替代部分砂，降低了容重，使墙体的自重轻，提高了安装效率，在力学性能方面，掺煤渣的轻质墙体材料在抗压与吊挂力方面大大高于未掺煤渣生产的建筑用轻质墙体材料。又如，申请号为201410226968.6的中国专利申请公开的一种含有煤渣原料的轻质隔墙板及其制作方法，其墙板由下列原料组成：水泥10-13、地聚合物14-17、三乙醇胺9-12、硫酸铝0.4-1.4、氧化镁0.6-2.1、脲醛树脂2-5、高分子防水胶粉3-5、浓度为25-35％的双氧水溶液0.1-0.6、过氧化二异丙苯1-2、氧化石蜡皂2-4、膨润土13-16、火山岩粉19-23、煤渣18-24、梧桐树叶15-17、山楂树枝16-19、费柴油5-8、助剂3-6、适量水，助剂由下列原料制成：火山灰6-9、元明粉2-5、氯化镁3-5、铝酸钠0.05-0.6、酒石酸0.8-2.1、硅丙乳液2.1-4.3、2-咪唑烷酮0.04-0.09、碳化硅1-3、促进剂CZ0.03-0.05、丁香油1.2-3.2，将50％氯化镁溶液中加入氧化镁粉末搅拌均匀得无机胶凝剂，然后将其他剩余物料粉碎混匀，加适量水搅拌30-40分钟成浆造粒，成球烘干。制备轻质隔墙板时，(1)将梧桐树叶、山楂树枝送入炭化炉中炭化处理3-4小时，取出粉碎成粉末，鼓风使其翻腾条件下喷雾状废柴油，再加入氧化石蜡皂搅拌使之混匀；(2)取地聚物放入8-12％的盐酸溶液中浸泡4-5小时，过滤取出，清水反复洗涤，烘干，加入水中，同时加入三乙醇胺、高分子防水胶粉，研磨得到浆料；(3)将火山岩粉、煤渣、膨润土于600-828℃下煅烧3-6小时取出，粉碎，滴加浓度为25-35％的双氧水溶液混匀；将(1)、(2)、(3)反应物料及其他剩余物料粉碎加适量水搅拌混匀得浆料，加入墙板挤压成型、切割、自然养护，即得。此技术的有益效果为容重轻，保温隔声，添加各种工农业废渣，降低生产成本。又如，中国专利申请：200910220440.7公开的有机无机复合型免拆保温模板，先将可发性聚苯乙烯发泡成型为颗粒状，经过熟化储存，再将其与炭黑或石墨均匀搅拌、混合，使炭黑或石墨对可发性聚苯乙烯颗粒进行包裹，最后将混合物送入成型机中，冷却干燥得到有机无机复合型免拆保温模板。生产工艺包括如下步骤：(1)将可发性聚苯乙烯加入预发机内，通过蒸汽加热，将可发性聚苯乙烯发泡成型为颗粒状；(2)将发泡好的可发性聚苯乙烯颗粒进行熟化储存，备用；(3)将步骤(2)中备用的可发性聚苯乙烯颗粒加入搅拌容器中，再加入炭黑或石墨，其中炭黑为聚苯乙烯颗粒重量的0.1％-0.5％，石墨为聚苯乙烯颗粒重量的1％-5％；(4)将搅拌好的可发性聚苯乙烯与炭黑或石墨的混合料输送到成型机中，固定成型；(5)成型后的混合料自然冷却、干燥，得到有机无机复合型免拆保温模板的成品。此技术的有益效果：用无机材料包裹有机保温材料，提高了保温材料的使用寿命；无机材料属于A级不燃性防火材料，防火性能提高。再如，申请号为201010612357.7中国专利申请公开了一种膨胀玻化微珠砂浆包裹聚苯颗粒的保温防火骨料及制备方法，该骨料由芯层和包裹层组成，芯层为表面改性的聚苯颗粒，包裹层为膨胀玻化微珠保温砂浆，保温砂浆中加入了氢氧化钙，因其受热分解会吸热和释放水分以起到阻燃效果。其制备过程如下：将可再分散聚合物乳胶按水胶比0.6-0.9配好后，喷洒在不断翻动的EPS颗粒表面，待EPS颗粒表面润湿包裹完全后，再以其为核，边搅拌边加入水泥和粉煤灰，包裹一层无机胶凝材料，制得EPS颗粒表面无机化；配制膨胀玻化微珠保温砂浆浆料：42.5级水泥24.8-33，玻化微珠9-12.4，石英砂23-24.8，木质纤维0.1-1，羟丙甲基纤维素0.1-1，可再分散胶粉1.5-2.5，聚丙烯短纤维0.1-0.5，β半水石膏0.4-1，发泡剂0.3-1，水31-32.5，再加入干混料质量1％-5％的氢氧化钙；将改性好的聚苯颗粒与膨胀玻化微珠保温砂浆混合制成湿颗粒，然后在自然条件下干燥即可。此技术的有益效果是骨料防火等级高，可到A级防火，导热系数低，保温性能优越。经过检索发现，所存在的若干有机材料和无机物复合制备新型墙板的方法或工艺，各有各的优点和缺点。然而，针对一些聚合物材料颗粒本身的润湿性能差，一些将聚合物颗粒进行摩擦或者直接喷洒聚合物溶液改性的方法效果比较差，易造成无机包裹层脱落；而且生产轻骨料或墙板的过程中添加大量多种类型的添加剂，造成配方困难和生产成本的增加。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种简单的聚合物表面处理技术应用于聚合物材料的改性，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轻质保温墙板，其特征是：它的组成为煤渣、膨润土、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、硅酸钠、聚乙烯醇、丁二醇、硅烷偶联剂、聚氨酯颗粒和高铝水泥；所述的保温墙板的保温层由有序排列的用等离子表面处理过的表面改性聚氨酯颗粒组成，耐火层由包裹在聚氨酯颗粒表面的由聚丙烯酰胺和聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵改性的煤渣粉粒和填充在复合聚氨酯颗粒空隙间的高铝水泥组成。
【技术特征摘要】
1.一种轻质保温墙板，其特征是：它的组成为煤渣、膨润土、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、硅酸钠、聚乙烯醇、丁二醇、硅烷偶联剂、聚氨酯颗粒和高铝水泥；所述的保温墙板的保温层由有序排列的用等离子表面处理过的表面改性聚氨酯颗粒组成，耐火层由包裹在聚氨酯颗粒表面的由聚丙烯酰胺和聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵改性的煤渣粉粒和填充在复合聚氨酯颗粒空隙间的高铝水泥组成。2.根据权利要求1所述的轻质保温墙板，其特征是：所述的各组分的质量份数为：煤渣15-25份、膨润土3-5份、聚丙烯酰胺0.8-1.2份、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(CPF)0.5-1.0份、硅酸钠0.9-1.5份、聚乙烯醇0.8-1.5份、丁二醇0.3-0.8份、硅烷偶联剂0.3-1.0份、表面改性的聚氨酯颗粒35-45份、高铝水泥25-35份。3.根据权利要求1所述的轻质保温墙板，其特征是：所述的聚氨酯颗粒符合行业标准JG/T314-2012的要求，粒径为5-10mm。4.一种权利要求1所述的轻质保温墙板的制法，其特征是它包括以下步骤：步骤1、煤渣处理及改性：将煤渣用粉碎机粉碎成煤渣粉，粒度小于0.3mm；煤渣粉放入电炉中煅烧，在850-955℃下处理0.5-1小时，取出再次研磨；将煤渣粉末放入含12-20％的HCl和8-10％的H2SO4混合溶液中浸泡处理2-4小时，过滤，再经清水洗涤至中性，烘干；配制含聚丙烯酰胺3.0-4.5％和聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵0.5-1.5％的混合水溶液，取煤渣质量5％的上述水溶液喷洒于上述煤渣粉末表面，充分搅拌后...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁寅，徐东洋，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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