一种轻质隔音材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质隔音材料及其制备方法。这种轻质隔音材料是由泡沫混凝土制成，泡沫混凝土的干料包括以下的组分：水泥，干化污泥，硅灰，粉煤灰，石膏粉，矿渣，贝壳粉，减水剂，发泡剂；其中，发泡剂包括以下的组分：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、三乙醇胺、表面亲水改性的纳米土粉、表面活性剂。同时也公开了这种轻质隔音材料的制备方法。本发明专利技术的轻质隔音材料具有良好的隔音效果，同时还具有质轻、高强、隔热和防水的优点，其制备工艺简单，成本低廉，可以用于室内和室外建筑用隔音材料，具有良好的应用前景。

A light sound insulation material and its preparation method

The invention discloses a light sound insulation material and a preparation method thereof. The lightweight sound insulation material is made of foam concrete, and the dry materials of foam concrete include the following components: cement, drying sludge, silica fume, fly ash, gypsum powder, slag, shell powder, water reducing agent, foaming agent, wherein the foaming agent comprises the following components: polyamide, polyethylene imine, polyvinylpyrrolidone, hydroxypropyl methyl cellulose, triethanolamine, and so on. Nano soil powder and surfactant with hydrophilic surface modification. At the same time, the preparation method of the light sound insulation material is also disclosed. The light-weight sound insulation material has good sound insulation effect, and has the advantages of light weight, high strength, heat insulation and waterproof. The preparation process is simple, and the cost is low. The light-weight sound insulation material can be used for indoor and outdoor building sound insulation materials, and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质隔音材料及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种轻质隔音材料及其制备方法。
技术介绍
发泡剂又名起泡剂，是能促进泡沫以形成闭孔或者联孔结构的物质。在特定的条件下，通过化学反应变化或者物理方法处理，使其在短时间内形成大量均匀、稳定的泡沫。将发泡剂引入混凝土中，在混凝土内部产生微小密闭的均匀气泡，可以形成轻质、高强、保温、隔热、抗震等优良特性的泡沫混凝土。但是，目前泡沫混凝土还存在一些问题，包括料浆稳定性差、硬化后气泡不均匀、强度偏低、易开裂、易吸水等。影响泡沫混凝土的性能因素有很多，包括组成原料、配合比、发泡剂类型、工艺、制备设备等。应用于泡沫混凝土的发泡剂种类很多，包括有松香皂类发泡剂、合成类表面活性剂型发泡剂、动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂等。经历了几十年的发展，发泡剂的成分也由单一成分逐渐向多成分复合发展。目前所用的发泡剂，存在用量大成本高的问题，而且其搅拌混合时，气泡容易团聚，导致尺寸增大，因而导致泡沫不稳定。现有文献中，也提及使用纳米粒子作为稳泡剂的纳米发泡剂，但是这些纳米发泡剂的成本高昂，不适合大量生产使用。因此，如何开发出一种成本低廉、泡沫稳定的发泡剂用于泡沫混凝土中，是建筑领域工作者关注的重点问题。现在的泡沫混凝土材料常采用天然砂作为细骨料。而目前随着社会经济的发展，废弃资源特别多，比如水处理厂的污泥和矿渣等，这些原料如果作为垃圾丢弃，不仅会污染环境，而且还占用土地资源。如何回收利用这些资源，实现循环再生，变废为宝，成为了行内工作者亟需解决的课题。楼宇、宾馆、房间等存在普遍的隔音需求，目前的建筑材料隔音性能不佳。隔音材料是泡沫混凝土其中一种广泛应用的途径。但是，目前建筑所用的隔音材料，其综合性能，如强度、隔热、隔音、防水等效果仍有待进一步改进，制备的工艺和成本仍需改善。
技术实现思路
为了克服现有技术中，隔音材料存在的性能、制备工艺和成本等有待改善的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种轻质隔音材料，本专利技术的目的之二在于提供这种轻质隔音材料的制备方法。为了实现上述的目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术提供了一种轻质隔音材料，该轻质隔音材料是由泡沫混凝土制成，泡沫混凝土的干料包括以下质量份的组分：水泥190～220份，干化污泥40～80份，硅灰20～30份，粉煤灰30～80份，石膏粉50～100份，矿渣1～20份，贝壳粉3～10份，减水剂1～3份，发泡剂0.04～0.1份；其中，发泡剂包括以下的组分：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、三乙醇胺、表面亲水改性的纳米土粉、表面活性剂。这种泡沫混凝土中，水泥优选的质量份为195～205份，干化污泥优选的质量份为50～70份，硅灰优选的质量份为22～28份，粉煤灰优选的质量份为40～70份，石膏粉优选的质量份为60～80份，矿渣优选的质量份为2～10份，贝壳粉优选的质量份为4～8份，减水剂优选的质量份为1～2份，发泡剂优选的质量份为0.04～0.06份。优选的，这种轻质隔音材料中，发泡剂各组分的质量百分比组成如下：聚丙烯酰胺0.5％～5％，聚乙烯亚胺3％～20％，聚乙烯吡咯烷酮10％～20％，羟丙基甲基纤维素35％～50％，三乙醇胺1％～5％，表面亲水改性的纳米土粉2％～8％，表面活性剂15％～30％；进一步的，聚丙烯酰胺优选的质量百分比为1％～4％；聚乙烯亚胺优选的质量百分比为5％～14％；聚乙烯吡咯烷酮优选的质量百分比为12％～18％；羟丙基甲基纤维素优选的质量百分比为38％～45％；三乙醇胺优选的质量百分比为2％～4％；表面亲水改性的纳米土粉优选的质量百分比为3％～6％；表面活性剂优选的质量百分比为17％～26％。优选的，这种轻质隔音材料的发泡剂中，表面亲水改性的纳米土粉选自表面亲水改性的纳米凹凸棒土粉、纳米高岭土粉、纳米蒙脱土粉、纳米膨润土粉中的至少一种。表面亲水改性的方法为本领域的常规方法，如采用表面活性剂对纳米土粉进行浸泡或包覆处理。优选的，这种轻质隔音材料的发泡剂中，表面活性剂选自硫酸盐类表面活性剂、磺酸盐类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种；进一步优选的，表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、AEO-7、AEO-9中的至少一种。优选的，这种轻质隔音材料中，水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的至少一种。优选的，这种轻质隔音材料中，干化污泥为水处理厂干化污泥。优选的，这种轻质隔音材料中，干化污泥的粒径<2mm；进一步优选的，干化污泥的粒径<1mm。优选的，这种轻质隔音材料中，干化污泥的水含量≤5wt％。优选的，这种轻质隔音材料中，硅灰的粒径为0.1μm～1μm；进一步优选的，硅灰的粒径为0.1μm～0.3μm。优选的，这种轻质隔音材料中，粉煤灰选自Ⅰ级F类粉煤灰、Ⅱ级F类粉煤灰中的一种或两种；进一步优选的，粉煤灰选自Ⅱ级F类粉煤灰。优选的，这种轻质隔音材料中，石膏粉为脱硫石膏粉。优选的，这种轻质隔音材料中，石膏粉的粒径为20μm～100μm；进一步优选的，石膏粉的粒径为50μm～80μm。优选的，这种轻质隔音材料中，矿渣为高炉矿渣。优选的，这种轻质隔音材料中，矿渣的粒径为0.5mm～2mm；进一步优选的，矿渣的粒径为0.5mm～1mm。优选的，这种轻质隔音材料中，贝壳粉的粒径<2mm；进一步优选的，贝壳粉的粒径<1mm。优选的，这种轻质隔音材料中，减水剂选自木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂，脂肪酸系减水剂、聚羧酸系减水剂中的至少一种；进一步优选的，减水剂选自萘系减水剂、聚羧酸系减水剂中的至少一种。本专利技术还提供了这种轻质隔音材料的制备方法，包括以下步骤：1)将聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、三乙醇胺、表面亲水改性的纳米土粉和表面活性剂混合，得到发泡剂；2)将发泡剂和水混合，制得发泡剂溶液；3)将水泥、干化污泥、硅灰、粉煤灰、石膏粉、矿渣、贝壳粉、减水剂和水混合，得到水泥料浆；4)搅拌发泡剂溶液，加入水泥料浆，混合，得到泡沫混凝土；5)将泡沫混凝土注入模具，养护，拆模，得到轻质隔音材料；轻质隔音材料的组成如上述。优选的，这种轻质隔音材料的制备方法步骤2)中，发泡剂和水的质量比为1：(250～500)；进一步优选的，发泡剂和水的质量比为1：(280～450)；再进一步优选的，发泡剂和水的质量比为1：(300～400)。优选的，这种轻质隔音材料的制备方法步骤3)中，水泥料浆的固含量为60wt％～80wt％。优选的，这种轻质隔音材料的制备方法步骤5)中，模具可以根据实际的隔音建筑物需要进行选择，如选自砖模具、板模具或门模具。对本专利技术轻质隔音材料所用的组分说明如下：一、干化污泥和矿渣水处理厂干化污泥和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质隔音材料，其特征在于：所述轻质隔音材料是由泡沫混凝土制成，所述泡沫混凝土的干料包括以下质量份的组分：水泥190～220份，干化污泥40～80份，硅灰20～30份，粉煤灰30～80份，石膏粉50～100份，矿渣1～20份，贝壳粉3～10份，减水剂1～3份，发泡剂0.04～0.1份；所述发泡剂包括以下的组分：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、三乙醇胺、表面亲水改性的纳米土粉、表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质隔音材料，其特征在于：所述轻质隔音材料是由泡沫混凝土制成，所述泡沫混凝土的干料包括以下质量份的组分：水泥190～220份，干化污泥40～80份，硅灰20～30份，粉煤灰30～80份，石膏粉50～100份，矿渣1～20份，贝壳粉3～10份，减水剂1～3份，发泡剂0.04～0.1份；所述发泡剂包括以下的组分：聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素、三乙醇胺、表面亲水改性的纳米土粉、表面活性剂。


2.根据权利要求1所述的一种轻质隔音材料，其特征在于：所述发泡剂各组分的质量百分比组成如下：聚丙烯酰胺0.5％～5％，聚乙烯亚胺3％～20％，聚乙烯吡咯烷酮10％～20％，羟丙基甲基纤维素35％～50％，三乙醇胺1％～5％，表面亲水改性的纳米土粉2％～8％，表面活性剂15％～30％。


3.根据权利要求2所述的一种轻质隔音材料，其特征在于：所述发泡剂中，表面亲水改性的纳米土粉选自表面亲水改性的纳米凹凸棒土粉、纳米高岭土粉、纳米蒙脱土粉、纳米膨润土粉中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的一种轻质隔音材料，其特征在于：所述发泡剂中，表面活性剂选自硫酸盐类表面活性剂、磺酸盐类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的一种轻质隔音材...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯跃进，
申请(专利权)人：广州纳达星建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44