一种低导热系数珍珠岩保温板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了低导热系数珍珠岩保温板及其制备方法，分别称取膨胀珍珠岩粉末、凝灰岩粉末、粉煤灰、氧化钙粉末、纤维素，混合，搅拌均匀，得制板混合粉末；将双氧水和制板混合粉末混合，搅拌，倒入模具中，常温条件下养护得保温模板；分别称取硅酸钠和焦磷酸钠，混合得硅磷剂；将硅磷剂加入到乙醇水溶液中，搅拌得电解液；将保温模板连接到正极并浸泡在电解液中强化，从正极上取下强化后的保温模板，通风晾干，得低导热系数珍珠岩保温板。本发明专利技术不仅实现了膨胀珍珠岩保温板表面孔隙的有效密封及玻璃化同时并将聚磷系物质覆盖在了保温板表面，从而显著提高了所制备的膨胀珍珠岩保温板的抗压强度、抗拉强度、憎水性、隔热性和软化系数。

A low thermal conductivity perlite insulation board and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低导热系数珍珠岩保温板及其制备方法
本专利技术涉及无机保温材料领域，具体涉及一种低导热系数珍珠岩及其制备方法。
技术介绍
膨胀珍珠岩保温板是以膨胀珍珠岩为主要轻质骨料，辅以适量的粘结性添加剂，经搅拌、成型、养护等一系列工艺制备而成的常见的无机保温材料。当前根据膨胀珍珠岩保温板制备过程中所用粘结剂种类的不同，可将膨胀珍珠岩保温板分为如下几种，包括沥青膨胀珍珠岩保温板、水玻璃膨胀珍珠岩保温板、水泥膨胀珍珠岩保温板、石膏膨胀珍珠岩保温板等。这些保温板不同程度上存在抗压强度过低、憎水率和软化系数不同使用条件下变化幅度大、导热系数过大等问题。目前新型膨胀珍珠岩保温板的制备采用将不同功能的材料通过热塑压制成型的方式复合在一起以充分发挥各种材料的优势，然而以这种制备方式的总工艺链过长，对压制材料的自身性能依赖度过大，并没有真正意义上从工艺革新的角度去研发新型、高性能的膨胀珍珠岩保温板。同时通过热塑压制成型制备的新型膨胀珍珠岩保温板并不能根本性地解决应用中遇到的性能问题，叠加压制的方式也会显著增加保温板干密度及线性收缩率，减低材料的软化系数。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法本专利技术还要解决的技术问题是提供了一种低导热系数珍珠岩保温板。为了解决上述技术问题，本专利技术采取了如下的技术方案：一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法，包括以下步骤：1)按照重量份数分别称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50～150份、粉煤灰10～30份、氧化钙粉末5～15份、纤维素10～30份，混合，搅拌均匀，得制板混合粉末；2)将双氧水和制板混合粉末混合，搅拌6～18秒，倒入模具中，常温条件下养护7～21天，得保温模板；3)分别称取硅酸钠和焦磷酸钠，混合得硅磷剂；4)将硅磷剂加入到乙醇水溶液中，搅拌5～10min，得电解液；5)将步骤2)制备的保温模板连接到正极并浸泡在步骤4)得到的电解液中强化1～3小时，从正极上取下强化后的保温模板，通风晾干，得低导热系数珍珠岩保温板。其中，为了在机械剪切作用下双氧水发生分解产生大量的氧气和释放适量的热量，使得纤维束胶体化和保温模板充分发泡，所述步骤2)液固比1～1.2∶1mL/mg，若液固比高于1.2∶1mL/mg，双氧水分解释放出过多的热，不利于水化反应和地质聚合反应；若液固比低于1∶1mL/mg，氧气产量和热释放不足，不利于保温模板充分发泡；其中，所述步骤2)的搅拌转速为240～480rpm，若搅拌速率低于240rmp，不仅降低双氧水发生分解效率，也不利于诱发水化反应和地质聚合反应进行；若搅拌速率高于480rmp，则增加所使用设备的技术需求，同时不利于无机胶结体发泡。其中，为了接通电源后将保温板孔隙充分填满同时促进保温板表面充分玻璃化同时生成大量聚磷系物质，所述步骤3)硅酸钠和焦磷酸钠的质量比2～4∶5，若硅酸钠和焦磷酸钠的质量比低于2∶5，保温板孔隙填充不足，同时保温板表面玻璃化较差；若硅酸钠和焦磷酸钠的质量比高于4∶5，保温板表面生成的聚磷系物质减少。其中，为了接通电源后将保温板孔隙充分填满同时促进保温板表面充分玻璃化同时生成大量聚磷系物质，所述步骤4)的固液比2～4∶10mg/mL，若固液比低于2∶10mg/mL，保温板孔隙填充不足，同时保温板表面玻璃化较差，保温板表面聚磷系物质生成较少；若固液比低于高于4∶10mg/mL，电解液中乙醇总量减少，电极附近形成气泡层，不利于保温板孔隙填充、保温板表面玻璃化及聚磷系物质生成。其中，为了促进硅磷剂充分溶解同时抑制乙醇挥发，所述步骤4)搅拌转速为30～120rpm，若拌转速低于30rpm，硅磷剂溶解不充分；若拌转速高于120rpm，乙醇挥发量加大。其中，为了避免电极附近形成气泡层及有效控制乙醇挥发量，所述步骤4)乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量为10％～30％，若乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量低于10％则不利于消除电极附近形成的气泡层；若乙醇水溶液中乙醇体积百分比含量高于30％，则在电极作用下乙醇挥发量增加。其中，为了使硅酸根和焦磷酸根向正极方向迁移并陆续覆盖在保温模板表面和孔隙中，所述步骤5)中的强化的电压为200～400V，若电压强度低于200V，硅酸根和焦磷酸根电迁移效率降低，覆盖在保温模板表面和孔隙中的硅酸根和焦磷酸根减少；若电压强度高于400V，电极表面气泡层快速形成，硅酸根和焦磷酸根电迁受阻，覆盖在保温模板表面和孔隙中的硅酸根和焦磷酸根减少。本
技术实现思路
还包括所述的制备方法制备得到的低导热系数珍珠岩保温板。反应机理：双氧水和制板混合粉末混合，氧化钙先发生水解生成氢氧化钙。氢氧化钙促进凝灰岩中的硅酸盐和硅铝酸盐及粉煤灰中的氧化铝溶解并诱发水化反应和地质聚合反应，生成三维结构的无机胶结体。胶结体通过与珍珠岩粉末发生表面聚合反应，将珍珠岩紧密粘结在一起。在机械剪切作用下，双氧水发生分解产生大量的氧气并释放出一定的热量。双氧水分解释放出的氧气及热量不仅使得纤维束胶体化同时使得保温模板充分发泡。纤维束胶体与无机胶结体相互融合，形成更加紧密的混合胶结体。膨胀珍珠岩粉末被紧紧地包裹在混合胶结体中。接通电源后，电解液中的硅酸根和焦磷酸根向正极方向迁移并陆续覆盖在保温模板表面和孔隙中。硅酸根和保温模板中的未完全反应的游离钙离子和铝盐发生水化反应和地质聚合反应生成无机胶结体，从而将保温模板表面的孔隙充分填满。同时部分硅酸盐在保温模板表面通过氧化和聚合作用发生玻璃化，使得保温模板表面变得连续且光滑。焦磷酸根在保温模板表面发生聚合反应，生成聚磷系物质，从而进一步降低保温板的导热系数。有益效果：本专利技术制备工艺简单，制备原料广泛且易得。本专利技术通过在保温板制备过程中形成混合胶结体将膨胀珍珠岩粉末紧密粘结在一起。本专利技术不仅实现了膨胀珍珠岩保温板表面孔隙的有效密封及玻璃化同时并将聚磷系物质覆盖在了保温板表面，从而显著提高了所制备的膨胀珍珠岩保温板的抗压强度、抗拉强度、憎水性、隔热性和软化系数。本专利技术为制备新型膨胀珍珠岩保温板提供了可鉴见思路。附图说明图1是本专利技术制备方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术中的凝灰岩粉末、膨胀珍珠岩粉末、粉煤灰来自河南信阳思牧达科技有限公司，氧化钙粉末和纤维素由阿拉丁(Aladdin)上购置。凝灰岩、膨胀珍珠岩、粉煤灰铝元素组分见表1。表1凝灰岩、膨胀珍珠岩、粉煤灰铝元素组分实施例1纤维素份数对制备的新型低导热系数珍珠岩保温板性能影响按照质量份数分别称取九组膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50份、粉煤灰10份、氧化钙粉末5份、纤维素5份、7份、9份、10份、20份、30份、31份、33份、35份，混合，搅拌均匀，得九组制板混合粉末。按照液体固体比1∶1mL∶mg将九组双氧水和九组制板混合粉末混合，240rpm转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）按照重量份数分别称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50~150份、粉煤灰10~30份、氧化钙粉末5~15份、纤维素10~30份，混合，搅拌均匀，得制板混合粉末；/n2）将双氧水和制板混合粉末混合，搅拌6~18秒，倒入模具中，常温条件下养护7~21天，得保温模板；/n3）分别称取硅酸钠和焦磷酸钠，混合得硅磷剂；/n4）将硅磷剂加入到乙醇水溶液中，搅拌5~10min，得电解液；/n5）将步骤2）制备的保温模板连接到正极并浸泡在步骤4）得到的电解液中强化1~3小时，从正极上取下强化后的保温模板，通风晾干，得低导热系数珍珠岩保温板。/n

【技术特征摘要】
1.一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按照重量份数分别称取膨胀珍珠岩粉末100份、凝灰岩粉末50~150份、粉煤灰10~30份、氧化钙粉末5~15份、纤维素10~30份，混合，搅拌均匀，得制板混合粉末；
2）将双氧水和制板混合粉末混合，搅拌6~18秒，倒入模具中，常温条件下养护7~21天，得保温模板；
3）分别称取硅酸钠和焦磷酸钠，混合得硅磷剂；
4）将硅磷剂加入到乙醇水溶液中，搅拌5~10min，得电解液；
5）将步骤2）制备的保温模板连接到正极并浸泡在步骤4）得到的电解液中强化1~3小时，从正极上取下强化后的保温模板，通风晾干，得低导热系数珍珠岩保温板。


2.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法，其特征在于，所述步骤2）液固比1~1.2：1mL/mg。


3.根据权利要求1所述的一种低导热系数珍珠岩保温板的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，宋东平，刘万辉，刘龙飞，张树文，周璐璐，徐娇娇，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32