一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料制造技术

一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其制作组分包括水玻璃、乙醇、纯水、弱酸、弱碱、脱硫石膏晶须、晶须稳定剂，制备的墙体保温材料中，二氧化硅气凝胶作为材料基质，具有纳米级微粒骨架和纳米级微孔，所采用的脱硫石膏晶须作为增强体均匀贯穿在材料基质中，因此具有较高的强度和极低的热传导系数。以本发明专利技术制备的30mm厚保温材料样品为例，经试验测定，体积密度为0.25～0.5g/cm3，平均孔径为80～150nm，热传导系数小于0.03W/m·K，抗折强度为0.7～1.1MPa，耐压强度为1.2～1.8MPa。本发明专利技术制备的墙体保温材料可广泛应用于建筑内墙保温，达到节能的设计目的。

Wall insulation material of silica aerogel combined desulfurization gypsum whisker

A wall insulation material composed of silica aerogel composite desulfurization gypsum whiskers and its components include sodium silicate, ethanol, pure water, weak acid, weak alkali, desulfurization gypsum whiskers and whisker stabilizers. Among the wall insulation materials, silica aerogel is used as the material matrix, and has nano-particle skeleton and nano-scale. The desulfurized gypsum whiskers are used as reinforcements to uniformly penetrate the matrix, so they have high strength and very low thermal conductivity. Taking the 30 m m thick insulation material sample prepared by the invention as an example, the volume density is 0.25-0.5 g/cm 3, the average pore diameter is 80-150 nm, the heat conductivity is less than 0.03 W/m.K, the flexural strength is 0.7-1.1 MPa, and the compressive strength is 1.2-1.8 MPa. The wall thermal insulation material prepared by the invention can be widely used in building interior wall thermal insulation to achieve energy-saving design purposes.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料
本专利技术属于建筑节能材料的
，具体是涉及一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料及其制备方法，本专利技术制备的墙体保温材料导热率低、力学性能高。
技术介绍
SiO2气凝胶由不到10％的SiO2骨架和高于90％的空穴构成，使其热传递能力极低，热传导系数可以达到0.0129W/m·K，比空气的0.024W/m·K还小，SiO2气凝胶绝热材料以其低导热率、低密度等优异性能成为现代建筑节能材料的研究热点。虽然SiO2气凝胶具有低导热率的绝对优势，但是由于密度低、孔隙率高的特点导致其在结构上力学性能差，强度低、脆性大，取代传统的建筑保温材料还存在一定的困难。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的SiO2气凝胶力学性能差(强度低、脆性大)，制备成本高的问题，提供一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料及其制备方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，按100重量份计，其制作组分包括：水玻璃25～35份、乙醇10～14份、纯水20～30份、弱酸10～18份、弱碱8～12份、脱硫石膏晶须6～9份、晶须稳定剂0.5～1份。作为优选，所述水玻璃的模数在2.5～3.1之间。作为优选，所述弱酸选用30％wt的甲酸或醋酸。作为优选，所述弱碱选用15％wt的氨水。作为优选，所述脱硫石膏晶须的长径比在100～150之间。作为优选，所述晶须稳定剂选用油酸钠、磷酸钠或KH-550中的一种或几种。一种上述墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：步骤⑴，将晶须稳定剂加入乙醇中，搅拌10～20分钟，配置晶须稳定剂乙醇溶液；步骤⑵，将脱硫石膏晶须加入到步骤⑴配置的晶须稳定剂乙醇溶液中，搅拌15～25分钟，配置含稳定剂的脱硫石膏晶须乙醇溶液；步骤⑶，将水玻璃与纯水混合，搅拌30～40分钟，配置水玻璃水溶液；步骤⑷，将弱酸加入到步骤⑶配置的水玻璃水溶液中，搅拌1～3小时，促进水玻璃的水解，配置水玻璃水解水溶液；步骤⑸，将步骤⑵配置的含稳定剂脱硫石膏晶须乙醇溶液加入到步骤⑷配置的水玻璃水解水溶液中，搅拌15～25分钟，使晶须均匀分布，配置含脱硫石膏晶须和水玻璃的混合溶液；步骤⑹，将弱碱加入到步骤⑸配置的混合溶液中，搅拌10～20分钟，使水解水玻璃发生缩聚反应；步骤⑺，将步骤⑹水解水玻璃发生缩聚反应后的混合溶液倒入深为20～50mm的敞口容器中，在室温下静置48小时，使其形成湿凝胶；步骤⑻，将步骤⑺的湿凝胶在40～70℃的温度下干燥1～3天，即可得到二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料。本专利技术制备的墙体保温材料中，二氧化硅气凝胶作为材料基质，具有纳米级微粒骨架和纳米级微孔，所采用的脱硫石膏晶须作为增强体均匀贯穿在材料基质中，因此具有较高的强度和极低的热传导系数。以本专利技术制备的30mm厚保温材料样品为例，经试验测定，体积密度为0.25～0.5g/cm3，平均孔径为80～150nm，热传导系数小于0.03W/m·K，抗折强度为0.7～1.1MPa，耐压强度为1.2～1.8MPa。因此本专利技术制备的墙体保温材料具有体积密度小、力学性能好和导热系数极低等特点，可广泛应用于建筑内墙保温，达到节能的设计目的。具体实施方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1：一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，按100重量份计，其制作组分包括：水玻璃28份、乙醇13.2份、纯水24份、甲酸15份、氨水11份、脱硫石膏晶须8份、磷酸钠0.8份，其制备方法包括以下步骤：步骤⑴，将磷酸钠加入乙醇中，搅拌12分钟，配置磷酸钠乙醇溶液；步骤⑵，将脱硫石膏晶须加入到步骤⑴配置的磷酸钠乙醇溶液中，搅拌20分钟，配置含稳定剂的脱硫石膏晶须乙醇溶液；步骤⑶，将水玻璃与纯水混合，搅拌35分钟，配置水玻璃水溶液；步骤⑷，将甲酸加入到步骤⑶配置的水玻璃水溶液中，搅拌2小时，促进水玻璃的水解，配置水玻璃水解水溶液；步骤⑸，将步骤⑵配置的含稳定剂脱硫石膏晶须乙醇溶液加入到步骤⑷配置的水玻璃水解水溶液中，搅拌20分钟，使晶须均匀分布，配置含脱硫石膏晶须和水玻璃的混合溶液；步骤⑹，将氨水加入到步骤⑸配置的混合溶液中，搅拌10分钟，使水解水玻璃发生缩聚反应；步骤⑺，将步骤⑹水解水玻璃发生缩聚反应后的混合溶液倒入深为35mm的敞口容器中，在室温下静置48小时，使其形成湿凝胶；步骤⑻，将步骤⑺的湿凝胶在50℃的温度下干燥3天，即可得到二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料。由实施例1制备的32mm厚墙体保温材料，经试验测定，体积密度为0.29g/cm3，平均孔径为80～150nm，热传导系数为0.021W/m·K，抗折强度为0.85MPa；耐压强度为1.3MPa。实施例2：一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，按100重量份计，其制作组分包括：水玻璃32份、乙醇13.4份、纯水24份、甲酸12份、氨水9份、脱硫石膏晶须9份、油酸钠0.6份，其制备方法包括以下步骤：步骤⑴，将油酸钠加入乙醇中，搅拌20分钟，配置油酸钠乙醇溶液；步骤⑵，将脱硫石膏晶须加入到步骤⑴配置的油酸钠乙醇溶液中，搅拌25分钟，配置含稳定剂的脱硫石膏晶须乙醇溶液；步骤⑶，将水玻璃与纯水混合，搅拌35分钟，配置水玻璃水溶液；步骤⑷，将甲酸加入到步骤⑶配置的水玻璃水溶液中，搅拌3小时，促进水玻璃的水解，配置水玻璃水解水溶液；步骤⑸，将步骤⑵配置的含稳定剂脱硫石膏晶须乙醇溶液加入到步骤⑷配置的水玻璃水解水溶液中，搅拌25分钟，使晶须均匀分布，配置含脱硫石膏晶须和水玻璃的混合溶液；步骤⑹，将氨水加入到步骤⑸配置的混合溶液中，搅拌15分钟，使水解水玻璃发生缩聚反应；步骤⑺，将步骤⑹水解水玻璃发生缩聚反应后的混合溶液倒入深为35mm的敞口容器中，在室温下静置48小时，使其形成湿凝胶；步骤⑻，将步骤⑺的湿凝胶在45℃的温度下干燥3天，即可得到二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料。由实施例2制备的33mm厚墙体保温材料，经试验测定，体积密度为0.32g/cm3，平均孔径为80～140nm，热传导系数为0.028W/m·K，抗折强度为0.96MPa；耐压强度为1.5MPa。实施例3：一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，按100重量份计，其制作组分包括：水玻璃30份、乙醇13.1份、纯水25份、醋酸14份、氨水10份、脱硫石膏晶须7份、KH-550为0.9份，其制备方法包括以下步骤：步骤⑴，将KH-550加入乙醇中，搅拌17分钟，配置KH-550乙醇溶液；步骤⑵，将脱硫石膏晶须加入到步骤⑴配置的KH-550乙醇溶液中，搅拌20分钟，配置含稳定剂的脱硫石膏晶须乙醇溶液；步骤⑶，将水玻璃与纯水混合，搅拌30分钟，配置水玻璃水溶液；步骤⑷，将醋酸加入到步骤⑶配置的水玻璃水溶液中，搅拌2.5小时，促进水玻璃的水解，配置水玻璃水解水溶液；步骤⑸，将步骤⑵配置的含稳定剂脱硫石膏晶须乙醇溶液加入到步骤⑷配置的水玻璃水解水溶液中，搅拌20分钟，使晶须均匀分布，配置含脱硫石膏晶须和水玻璃的混合溶液；步骤⑹，将氨水加入到步骤⑸配置的混合溶液中，搅拌13分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述墙体保温材料，按100重量份计，其制作组分包括：水玻璃25～35份、乙醇10～14份、纯水20～30份、弱酸10～18份、弱碱8～12份、脱硫石膏晶须6～9份、晶须稳定剂0.5～1份。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述墙体保温材料，按100重量份计，其制作组分包括：水玻璃25～35份、乙醇10～14份、纯水20～30份、弱酸10～18份、弱碱8～12份、脱硫石膏晶须6～9份、晶须稳定剂0.5～1份。2.根据权利要求1所述一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述水玻璃的模数在2.5～3.1之间。3.根据权利要求1所述一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述弱酸选用30％wt的甲酸或醋酸。4.根据权利要求1所述一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述弱碱选用15％wt的氨水。5.根据权利要求1所述一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述脱硫石膏晶须的长径比在100～150之间。6.根据权利要求1所述一种二氧化硅气凝胶复合脱硫石膏晶须的墙体保温材料，其特征在于所述晶须稳定剂选用油酸钠、磷酸钠或KH-550中的一种或几种。7.一种权利要求1～6任一所述墙体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小婷，汪潇，金彪，刘雪平，徐卓越，杨留栓，牛季收，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南,41