一种松脂岩保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种松脂岩保温材料及其制备方法，该保温材料包括以下重量配比的原料：松脂岩粉100重量份；粘结剂40～160重量份；发泡剂I 1～20重量份；表面活性剂0.01～10重量份。本发明专利技术提供的松脂岩保温材料具有较低的导热系数、较低的密度和较高的抗压强度，并且具有优异的防火性能。本发明专利技术提供的制备该松脂岩保温材料的方法是采用机械发泡和化学发泡相结合的方法，该制备方法工艺简单、节能环保，适于大规模工业化生产。本发明专利技术提供的松脂岩保温材料可用于制备外墙保温材料或其他隔热材料。

A Pine Resin Thermal Insulation Material and Its Preparation Method

The invention provides a turpentine thermal insulation material and a preparation method. The thermal insulation material includes raw materials of the following weight ratio: turpentine powder 100 weight parts; binder 40-160 weight parts; foaming agent I 1-20 weight parts; surfactant 0.01-10 weight parts. The insulating material provided by the invention has lower thermal conductivity, lower density and higher compressive strength, and has excellent fire resistance. The method for preparing the resin rock thermal insulation material is a combination of mechanical foaming and chemical foaming. The preparation method is simple, energy saving and environmental protection, and is suitable for large-scale industrial production. The turpentine thermal insulation material provided by the invention can be used for preparing external wall thermal insulation material or other thermal insulation material.

【技术实现步骤摘要】
一种松脂岩保温材料及其制备方法
本专利技术涉及建筑外墙保温材料，具体涉及一种松脂岩保温材料及其制备方法。
技术介绍
节能减排是节约资源、保护环境的根本途径，在全社会总能耗中，建筑能耗占有很大比重，建筑能耗主要为建筑物在使用过程中采暖和制冷的能耗，这主要是由外墙体热量交换过大造成的。目前主要采用在建筑物外墙加装保温材料以达到保温节能的效果。目前市面上存在的保温材料主要包括有机保温材料和无机保温材料。有机保温材料主要包括聚氨酯、聚乙烯泡沫塑料等，具有保温性能好、密度小的优点，但存在易燃烧、燃烧后熔融物易掉落且燃烧产生大量有毒气体等缺点。无机保温材料具有较好的防火性、耐热性和耐老化的优点，但存在吸水率高、密度大、抗压强度小和导热系数高的问题。因此，亟需寻求一种保温性能好、抗压强度高、密度低和防火性能好的保温材料，满足建筑领域节能环保的要求。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，开发出一种松脂岩保温材料，该保温材料的原料包括松脂岩粉、粘结剂、发泡剂I、表面活性剂和无机纤维，该保温材料通过机械发泡和化学发泡相结合的方法制得，制备工艺简单、节能环保，该保温材料具有较低的导热系数低、较低的密度低和较高的抗压强度，并且具有优异的防火性能，可用于制备外墙保温板。本专利技术一方面提供一种松脂岩保温材料，该保温材料包括以下重量配比的原料：其中，松脂岩粉的粒径为200～600目。其中，优选地，该保温材料还包括以下重量配比的原料：无机纤维1～20重量份；无机纤维优选为矿物纤维，更优选为岩棉。其中，粘结剂选自有机粘结剂或无机粘结剂；发泡剂I为无机发泡剂，优选为双氧水；表面活性剂阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种；阴离子型表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂；和/或阳离子型表面活性剂为季铵盐类表面活性剂；和/或非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、蔗糖酯、聚丙二醇的环氧乙烷加成物中的一种或几种。该保温材料包括以下重量配比的原料：增稠剂0.1～10重量份，优选为0.2～5重量份；发泡剂II0.05～10重量份，优选为0.01～5重量份；水5～50重量份，优选为10～40重量份该保温材料包括以下重量配比的原料：速凝剂0.5～20重量份，优选为1～15重量份。其中，增稠剂选自无机增稠剂类、纤维素醚类和合成高分子类增稠剂中的一种或几种；发泡剂II为表面活性剂，选自阴离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种；速凝剂为混凝土速凝剂；水选自去离子水、蒸馏水、自来水或纯净水中的一种或几种，优选为去离子水或蒸馏水。本专利技术的另一方面提供根据本专利技术第一方面所述的松脂岩保温材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将松脂岩粉、表面活性剂、速凝剂、粘结剂和无机纤维混合，得到混合物I；步骤2、将稳定剂、发泡剂II和水混合搅拌，得到混合物II；步骤3、混合物II加入到混合物I中进行混合，加入发泡剂I混合，发泡；步骤4，烘干，冷却。其中，步骤3中，加入发泡剂I后，采用搅拌的方式进行混合，优选在200～600r/min下搅拌10～100s，优选在300～600r/min下搅拌20～60s，例如在600r/min下搅拌20s；发泡过程为在10～40℃下发泡6～36h，优选在15～35℃下发泡8～28h，更优选在20～30℃下发泡10～20h；步骤4中，烘干温度为10～60℃，烘干时间为10～48h，例如烘干温度为45℃，烘干时间为24h。本专利技术的再一方面提供一种本专利技术第一方面所述的松脂岩保温材料的用途，优选用于制备外墙保温板。本专利技术所具有的有益效果为：(1)本专利技术所提供的松脂岩保温材料，以松脂岩粉为主要原料，还加入了无机纤维、速凝剂、增稠剂等成分，能够保证制得的保温材料在具备优异的隔热性能的同时且具有优异的较好的强度和较低的密度。(2)本专利技术采用机械发泡和常温化学发泡相结合的方法制得保温材料，制备方法新颖、原料易得、工艺简单、条件温和，且制备过程除烘干处理在略高于室温条件下，其余步骤均在较低温度下甚至室温下进行，做到最大程度的节能环保，适合大规模工业化生产。(3)本专利技术所提供的和/或根据本专利技术提供的方法所制得的松脂岩保温材料密度低、保温性能好、抗压强度高，且具有良好的防火性能，例如其密度低至0.262g/cm3，导热系数低至0.055W/(m·K)，抗压强度高于0.4MPa，甚至高于0.5MPa。(4)本专利技术所提供的松脂岩保温材料可用于外墙保温板，符合建筑领域绿色节能环保的发展要求。具体实施方式下面通过优选实施方式对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。本专利技术一方面提供一种松脂岩保温材料，该保温材料包括以下重量配比的原料：根据本专利技术优选的实施方式，该保温材料包括以下重量配比的原料：根据本专利技术进一步优选的实施方式，该保温材料包括以下重量配比的原料：松脂岩是一种酸性玻璃质火山喷出岩，通常含少许斑晶，含水分6％～10％，二氧化硅含量在70％左右，一般呈褐色或浅绿色，具松脂光泽。本专利技术人经多年研究发现，松脂岩具有容重小、膨胀性好、耐火度高、化学稳定性强、导热系数低、吸音性好、吸湿性小、抗冻、耐酸等诸多特点，因此可用于保温、隔音材料及土壤改良剂等多个领域。本专利技术中，采用松脂岩粉作为该保温材料的主要原料，松脂岩粉经过发泡后可制得松脂岩无机保温材料，该材料具有防火性好、耐热性和耐老化性能好等优点。根据本专利技术，松脂岩粉的粒径为200～600目，优选为300～500目。根据本专利技术，松脂岩粉优选购自辽宁朝阳县傲东珍珠岩厂。本专利技术中，加入粘结剂使松脂岩粉颗粒之间保持良好的粘结性，从而制得的保温材料发泡的孔洞更加均匀、致密性好。根据本专利技术，粘结剂选自有机粘结剂或无机粘结剂，优选为无机粘结剂，更优选为水玻璃。本专利技术人发现，由于在制备保温材料的过程中需要进行干燥，因此所用粘结剂需要在此过程中仍保持良好的粘结作用。水玻璃作为粘结剂具有良好的粘结效果。水玻璃溶液在逐渐失水之后粘度显著增大，以后可引起硬化，并且，水玻璃的胶黏性随着模数及浓度的不同而在一定范围内变化。根据本专利技术，粘结剂选为水玻璃时，所用水玻璃的模数优选为1.2～3.2模，更优选为1.5～2.8模；所用水玻璃的波美度优选为40％～60％，更优选为45％～55％，例如51％。本专利技术人发现，粘结剂与松脂岩粉的质量比(也称为液固比)对保温材料的性能有重要影响，随着液固比的增大，保温材料的干密度和导热系数呈现先减小后增大的趋势，孔隙率先增大后减小，抗压强度呈增大趋势，但较平缓。原因可能是：液固比较小时，即粘结剂相对较少时，对松脂岩的粘结凝固作用较弱，在样品发泡过程中，气孔会发生联通、坍塌，导致样品体积减小，密度变大，即孔隙率变小，导热系数增大。且样品烘干后固体颗粒之间粘结性较弱，强度较小。随着液固比的增大，粘结剂的作用逐渐增大。样品发泡过程中不再坍塌，气孔联通逐渐减少至不再联通，封闭气孔的比例逐渐增大，密度逐渐减小，孔隙率增大，导热系数变小。随着液固比的增大至一定程度后，浆料粘度增大，样品发泡过程中，由于胶凝作用较强，发泡阻力较大，气孔率较小，导热系数较小，孔壁较厚，密度变大。根据本专利技术，粘结剂与松脂岩粉的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种松脂岩保温材料，其特征在于，该保温材料包括以下重量配比的原料：

【技术特征摘要】
1.一种松脂岩保温材料，其特征在于，该保温材料包括以下重量配比的原料：2.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，所述松脂岩粉的粒径为200～600目。3.根据权利要求1或2所述的保温材料，其特征在于，优选地，该保温材料还包括以下重量配比的原料：无机纤维1～20重量份；所述无机纤维优选为矿物纤维，更优选为岩棉。4.根据权利要求1至3之一所述的保温材料，其特征在于，所述粘结剂选自有机粘结剂或无机粘结剂；所述发泡剂I为无机发泡剂，优选为双氧水；所述表面活性剂阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的一种或几种，所述阴离子型表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂；和/或所述阳离子型表面活性剂为季铵盐类表面活性剂；和/或所述非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、蔗糖酯、聚丙二醇的环氧乙烷加成物中的一种或几种。5.根据权利要求1至4之一所述的保温材料，其特征在于，该保温材料包括以下重量配比的原料：增稠剂0.1～10重量份，优选为0.2～5重量份；发泡剂II0.05～10重量份，优选为0.01～5重量份；水5～50重量份，优选为10～40重量份。6.根据权利要求1至5之一所述的保温材料，其特征在于，该保温材料包括以下重量配比的原料：速凝剂0.5～20重量份，优选为1～15重量份。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖立兵，王泽杰，梅乐夫，刘昊，吕国诚，高欢，梁立明，黄丹蓝，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11