一种无机/有机复合发泡轻质保温材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用钢渣、矿渣、粉煤灰和偏高岭土等为原料，辅以碱激发剂、无机发泡剂和微球发泡剂等材料制备无机/有机复合发泡轻质保温材料的方法。其步骤是先将钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土按一定比例混合均匀，然后与一定温度的碱激发剂和水按一定比例搅拌均匀，搅拌过程中先加入一定量的微球发泡剂混合均匀，再加入无机发泡剂搅拌均匀，最后将浆料倒入模具中静置发泡，然后放入恒温恒湿箱中养护一定时间，制得一种无机/有机复合发泡轻质保温材料。该方法以工业副产物为原料，生产工艺简单，能耗低，所得材料性能优异，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机/有机复合发泡轻质保温材料领域，具体涉及一种以钢渣、矿渣、粉煤灰和偏高岭土等为原材料，在碱激发条件下引入无机发泡剂和有机发泡剂制备一种轻质发泡保温材料的方法。
技术介绍
我国作为工业生产大国，每年因工业生产而造成大量固体废弃物的排放和堆积，例如钢渣、矿渣、镁渣、粉煤灰等。随着工业化的发展，每年这些工业固废副产物的污染问题越来越受到人们的重视。经过多年的研究，一些工业副产物已得到了一定的应用，但使用效率较低，同时仍有许多固废物没有得到合理利用。工业废渣占用土地，危害环境，造成严重的大气污染，土壤污染和水资源污染，危害自然环境和人类的健康。以钢渣、矿渣、粉煤灰和偏高岭土等为原材料，在碱激发条件下引入无机发泡剂和微球发泡剂制得一种无机/有机复合发泡轻质保温材料，不仅具有轻质、高强、保温、隔热性等特性而且符合国家目前大力倡导的利废、节能、减排政策，对实现建材工业的可持续发展和环境保护都具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种利用偏高岭土、钢渣、矿渣和粉煤灰等为原料，辅以碱激发剂、无机发泡剂和微球发泡剂等材料制备无机/有机复合发泡轻质保温材料的方法，从而解决钢渣、矿渣等固体废弃物二次利用的问题，并制得一种性能优异的轻质保温隔热材料。本专利技术的技术方案如下：步骤1：称取一定重量过100目筛的钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土，与一定重量的碱激发剂和水在搅拌机中搅拌2-6分钟。步骤2：称取一定量的微球发泡剂，加入步骤1中的混合物中，搅拌混合均匀，然后加入一定量的无机发泡剂，搅拌10-30秒左右。步骤3：将上述搅拌好的浆体倒入模具中静置发泡1-10分钟，然后置于恒温恒湿箱中在一定温度和湿度条件下养护30-480分钟。步骤4：将试样从恒温恒湿箱中取出，在自然条件下风干制得无机/有机复合发泡轻质保温材料。所述的碱激发剂为波美度35-50，模数为1.0-1.8的水玻璃(用氢氧化钠调节模数)，添加量为钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土等材料重量的20％-35％。所述的水为自来水，添加量为钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土等材料重量的25％-32％。所述的微球发泡剂是具有核壳结构的树脂类球状塑料颗粒，直径为5-50微米，受热后体积膨胀，添加量为钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土等材料重量的0.5％-2.0％。所述的无机发泡剂为质量分数为30％的过氧化氢溶液或铝粉，过氧化氢溶液添加量为钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土等材料重量的1％-8％；铝粉添加量为钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土等材料重量的0.1％-2％。所述的恒温恒湿温度为80-200℃，湿度为20％-98％。本专利技术与现有技术相比具有的优势有：(1)制备的发泡材料具有轻质、高强、保温、隔热性等特性，可以作为一种低碳环保的材料，由于微球发泡剂的使用更使其成为一种性能优异的新型相变材料；(2)可膨胀微球发泡剂没有泡孔，避免了泡孔不均匀、泡孔破裂、泡孔回弹性差等缺点，微球发泡剂完整的球形结构保证了良好的机械性能。微球发泡剂发泡后仍是一个完整的密闭体，并且受热发泡后体积可达到原来20-70倍，具有传统发泡剂无法比拟的发泡效果；(3)将无机发泡与有机发泡相结合，一方面赋予材料良好的力学性能和防火性能，另一方面能够大幅度降低材料的导热系数，提高保温隔热性能。具体实施方式实例1称取500g过100目筛的偏高岭土倒入搅拌机中，然后添加100g波美度为50，模数为1.0的水玻璃和125g自来水搅拌混合2分钟，然后加入2.5g微球发泡剂搅拌混合均匀，然后加入24g质量分数为30％的过氧化氢溶液搅拌10秒，然后把浆体倒入模具中静置发泡1分钟后放入温度为80℃，湿度为98％的恒温恒湿箱中养护480分钟，将试样取出风干后制得无机/有机复合发泡轻质保温材料。实例2称取500g过100目筛的矿渣倒入搅拌机中，然后添加175g波美度为30，模数为1.8的水玻璃和160g自来水搅拌混合6分钟，然后加入10g微球发泡剂搅拌混合均匀，然后加入0.5g铝粉搅拌30秒，然后把浆体倒入模具中静置发泡10分钟后放入温度为200℃，湿度为20％的恒温恒湿箱中养护30分钟，将试样取出风干后制得无机/有机复合发泡轻质保温材料。实例3称取500g过100目筛的偏高岭土倒入搅拌机中，然后添加120g波美度为40，模数为1.2的水玻璃和130g自来水搅拌混合3分钟，然后加入5g微球发泡剂搅拌混合均匀，然后加入15g质量分数为30％的过氧化氢溶液搅拌15秒，然后把浆体倒入模具中静置发泡5分钟后放入温度为120℃，湿度为90％的恒温恒湿箱中养护70分钟，将试样取出风干后制得无机/有机复合发泡轻质保温材料。实例4称取500g过100目筛的偏高岭土倒入搅拌机中，然后添加150g波美度为50，模数为1.5的水玻璃和150g自来水搅拌混合5分钟，然后加入8g微球发泡剂搅拌混合均匀，然后加入10g铝粉搅拌10秒，然后把浆体倒入模具中静置发泡8分钟后放入温度为150℃，湿度为98％的恒温恒湿箱中养护300分钟，将试样取出风干后制得无机/有机复合发泡轻质保温材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机/有机复合发泡轻质保温材料的制备方法，其特征在于，步骤1：称取一定重量过100目筛的钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土，与一定重量的碱激发剂和水在搅拌机中搅拌2‑6分钟。步骤2：称取一定量的微球发泡剂，加入步骤1中的混合物中，搅拌混合均匀，然后加入一定量的无机发泡剂，搅拌10‑30秒左右。步骤3：将上述搅拌好的浆体倒入模具中静置发泡1‑10分钟，然后置于恒温恒湿箱中在一定温度和湿度条件下养护30‑480分钟。步骤4：将试样从恒温恒湿箱中取出，在自然条件下风干制得无机/有机复合发泡轻质保温材料。

【技术特征摘要】
1.一种无机/有机复合发泡轻质保温材料的制备方法，其特征在于，
步骤1：称取一定重量过100目筛的钢渣、矿渣、粉煤灰或偏高岭土，与一定重量的碱激发
剂和水在搅拌机中搅拌2-6分钟。
步骤2：称取一定量的微球发泡剂，加入步骤1中的混合物中，搅拌混合均匀，然后加入一
定量的无机发泡剂，搅拌10-30秒左右。
步骤3：将上述搅拌好的浆体倒入模具中静置发泡1-10分钟，然后置于恒温恒湿箱中在一定
温度和湿度条件下养护30-480分钟。
步骤4：将试样从恒温恒湿箱中取出，在自然条件下风干制得无机/有机复合发泡轻质保温材
料。
2.根据专利要求1所述的无机/有机复合发泡轻质保温材料的制备方法，其特征在于，所述的
碱激发剂为波美度35-50，模数为1.0-1.8的水玻璃(用氢氧化钠调节模数)，添加量为钢渣、
矿渣、粉煤灰或偏高岭土等材料重量的20％-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾路，郭培璐，王伟伟，张艺，任毅，彭小芹，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85