一种水泥基气凝胶保温隔热板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种水泥基气凝胶保温隔热板及其制备方法，所述水泥基气凝胶保温隔热板由泡沫铝饰面板模具、水泥基气凝胶保温隔热层两部分组成。所述水泥基气凝胶保温隔热板由以下步骤制备而成:1）制备专用外加剂溶液，所述专用外加剂溶液由专用减水剂、润湿剂和水组成；2）配制混合料，所述混合物由水泥、陶粒微珠、镁质抗裂剂、气凝胶及纤维材料组成；3）将所述专用外加剂溶液与所述混合料充分搅拌混合，得到气凝胶保温砂浆；4）将气凝胶保温砂浆装入到双层泡沫铝饰面板模具夹层中，待养护后即可得到一种水泥基气凝胶保温隔热板。本发明专利技术制备的水泥基气凝胶保温隔热板强度高、保温性能好、防火性能好、耐老化，兼具有隔音吸声效果。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥基气凝胶保温隔热板及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，涉及到保温隔热材料领域，具体是一种水泥基气凝胶保温隔热板及其制备方法。
技术介绍
为缓解面临着的能源资源和环境保护的双重压力，我国明确提出要把生态文明理念全面融入新型城镇化进程，着力推进绿色、循环、低碳发展，节约集约利用资源。因此，低能耗、安全性好、环境友好的高性能保温隔热材料的应用市场有进一步提高的空间。同时，随着国内“新型基础设施建设”概念的提出及相关政策出台，更是成为推动高性能保温隔热材料发展应用的强心剂。气凝胶是优异的保温隔热材料，为轻质多孔的网络状蜂窝结构。直接将气凝胶掺入水泥砂浆中时，其多孔结构能将水分及砂浆外加剂吸附于自身，微孔隙被填充，导致硬化后强度降低，导热系数升高。针对气凝胶的应用，现有技术提出了多种不同的技术方案，如公开号CN103924696A公开了气凝胶绝热板薄抹灰保温系统及其制作方法，又如公开号CN110776278A公开了气凝胶水泥纤维复合保温板。但现有针对气凝胶的应用存在一定的技术缺陷，如保温隔热效果一般，应用范围小等。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种水泥基气凝胶保温隔热板及其制备方法，利用本专利技术所述制备方法制备的水泥基气凝胶保温隔热板具有抗弯折能力强、保温隔热效果好、粘合能力强、避免微裂纹、抗冲击及隔声吸音能力好的特点。一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于：所述保温隔热板制备方法包括如下步骤:①制备气凝胶砂浆专用外加剂溶液，所述气凝胶砂浆专用外加剂溶液由专用聚羧酸减水剂、润湿剂和水组成；②配制粉体-轻集料混合物，所述粉体-轻集料混合物由水泥、陶粒微珠、镁质抗裂剂、气凝胶及纤维材料组成；③将所述气凝胶砂浆专用外加剂溶液与所述粉体-轻集料混合物充分搅拌混合，得到气凝胶保温砂浆；④将所述气凝胶保温砂浆装入双层泡沫铝饰面板的夹层中，待养护后即可得到水泥基气凝胶保温隔热板。按重量100份计，所述气凝胶保温砂浆按下比例组成：专用聚羧酸减水剂0.1-0.2份、润湿剂0.01-0.03份、水泥18-33份、陶粒微珠40-47.3份、镁质抗裂剂0.27-0.6份、气凝胶0.1-0.5份、纤维材料0.2-0.69份、水25-34份。按重量份计，所述专用聚羧酸减水剂按如下比例组成：聚醚大单体320-349份、丙烯酸35-42.3份、抗埋覆功能小单体5.2-9份、抗弯折功能小单体0.51-3.9份、磺酸基功能小单体1.74-5.57份、引气功能单体0.1-0.75份、还原剂0.62-1.76份、链转移剂1.1-2.6份、质量分数27.5%的工业级双氧水2.15-5.55份、中和剂6-12.6份，余者为水，总质量为1000份，制备后成品质量分数为40%，酸醚比控制在2.5-3.3之内。进一步的，所述专用聚羧酸减水剂按如下步骤制成：①加入底料:将水加入到反应釜中，之后加入聚醚大单体、抗埋覆功能小单体、抗弯折功能小单体，搅拌加热使其溶解；②加引发剂:测定反应釜内溶液温度，当反应釜内溶液温度稳定在30-40℃范围时，一次性加入质量分数为27.5%的工业级双氧水；③滴加小单体溶液:静置5分钟后，依次开始滴加溶液B、溶液A；所述溶液B停止加入后，10分钟内开始滴加所述溶液A；所述溶液B由还原剂、链转移剂和水均匀混合而成，所述溶液B滴加2.5-4.5小时；所述溶液A由丙烯酸、磺酸基功能小单体、引气功能单体和水均匀混合而成，所述溶液A滴加2-4小时；④熟化及后处理:所述溶液A滴加结束后，保持温度恒定，熟化1-2小时，待反应溶液温度低于30℃时，缓慢加入中和剂，补水后即得到所述专用聚羧酸减水剂。进一步的，所述聚醚大单体为1800分子量的烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚的一种或几种组成。进一步的，所述抗埋覆功能小单体为3-苯甲酰基-1-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-乙烯基联苯、2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑、2-硝基-3-乙烯基苯甲酸、6-氨基-2-甲氧基-3-乙烯基苯甲酸甲酯、烯丙菊酯、4-二苯甲基苯乙烯的一种或几种组成。进一步的，所述抗弯折功能小单体为二丙烯酸乙二醇酯、二乙烯苯、四甘醇二丙烯酸酯、1,4-环己烷二甲醇二乙烯醚、1,4-丁二醇乙烯醚、碳酸二稀丙酯、二[4-(乙烯基氧代)丁基]对苯二甲酸酯、烯丙基醚、4-烯丙基-4-甲基-2-乙烯基-1,3-二氧戊环的一种或几种组成。进一步的，所述磺酸基功能小单体为乙烯磺酸苯酯、乙烯基苯磺酸、4-乙烯基氧基苯磺酸、乙烯基氧基苯磺酸钾、4-乙烯磺酰基苯甲酸、N-甲基-1-乙烯磺酰胺、1-(乙烯磺酰基)哌嗪的一种或几种组成。进一步的，所述引气功能小单体为4-硝基丙烯、2-硝基丁-1-烯、2-硝基苯乙烯、3-硝基-3-丁烯-2-酮、氟乙烯醚、2,3,3,3-四氟丙烯、3,3,4,4,4-五氟丁烯、六氟异丁烯、2-氟-2,2-二硝基乙基丙烯酸酯、2-氟-1-(4-硝基苯基)-2-丙烯-1-酮、2-氟-1-(5-硝基-2-吡啶基)-2-丙烯-1-酮、反式-2,3,4,5,6-五氟-β-硝基苯乙烯、N-(2-甲基-2-丙烯-1-基)-2,6-二硝基-N-丙基-4-(三氟甲基)苯胺的一种或几种组成。进一步的，所述还原剂为抗坏血酸、一水葡萄糖、麦芽糖糊精的一种或几种组成。进一步的，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇的一种或几种组成。进一步的，所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺的一种或几种组成。进一步的，所述润湿剂为二羟基四甲基癸炔、磺化琥珀酸二异辛酯钠、蓖麻油丁二酸酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚丁二酸半酯磺酸钠、脂肪酰胺N-甲基牛磺酸钠、2-乙基己醇聚氧乙烯醚磷酸酯、乙二醇单丁酯磷酸酯钠盐、任基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚的一种或几种组成。进一步的，所述水泥为P.O42.5R普通硅酸盐水泥。进一步的，所述陶粒微珠为淤泥高温烧结制备成的多孔微珠，导热系数不高于0.2W/（m·K），微珠直径10-25mm为Ⅰ级，25-50mm为Ⅱ级，两个级配搭配使用，总气孔率20-40%。进一步的，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶，导热系数不高于0.02W/（m·K）。进一步的，所述纤维材料为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的一种或几种组成。进一步的，所述双层泡沫铝饰面板为闭孔泡沫铝板，气孔直径2-7mm，气孔率不低于75%。进一步的，所述水泥基气凝胶保温隔热板制备方法制备的水泥基气凝胶保温隔热板厚度不超过100mm。采用上述水泥基气凝胶保温隔热板制备方法制备的一种水泥基气凝胶保温隔热板包括中空泡沫铝饰面板及设置于泡沫铝饰面板中空部位的水泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于：所述保温隔热板制备方法包括如下步骤:/n（1）制备气凝胶砂浆专用外加剂溶液，所述气凝胶砂浆专用外加剂溶液由专用聚羧酸减水剂、润湿剂和水组成；/n（2）配制粉体-轻集料混合物，所述粉体-轻集料混合物由水泥、陶粒微珠、镁质抗裂剂、气凝胶及纤维材料组成；/n（3）将所述气凝胶砂浆专用外加剂溶液与所述粉体-轻集料混合物充分搅拌混合，得到气凝胶保温砂浆；/n（4）将所述气凝胶保温砂浆装入双层泡沫铝饰面板的夹层中，待养护后即可得到水泥基气凝胶保温隔热板。/n

【技术特征摘要】
1.一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于：所述保温隔热板制备方法包括如下步骤:
（1）制备气凝胶砂浆专用外加剂溶液，所述气凝胶砂浆专用外加剂溶液由专用聚羧酸减水剂、润湿剂和水组成；
（2）配制粉体-轻集料混合物，所述粉体-轻集料混合物由水泥、陶粒微珠、镁质抗裂剂、气凝胶及纤维材料组成；
（3）将所述气凝胶砂浆专用外加剂溶液与所述粉体-轻集料混合物充分搅拌混合，得到气凝胶保温砂浆；
（4）将所述气凝胶保温砂浆装入双层泡沫铝饰面板的夹层中，待养护后即可得到水泥基气凝胶保温隔热板。


2.如权利要求1所述的一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于：
按重量100份计，所述气凝胶保温砂浆按下比例组成：
专用聚羧酸减水剂0.1-0.2份、润湿剂0.01-0.03份、水泥18-33份、陶粒微珠40-47.3份、镁质抗裂剂0.27-0.6份、气凝胶0.1-0.5份、纤维材料0.2-0.69份、水25-34份。


3.如权利要求1或2所述一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于:按重量份计，所述专用聚羧酸减水剂按如下比例组成：
聚醚大单体320-349份、丙烯酸35-42.3份、抗埋覆功能小单体5.2-9份、抗弯折功能小单体0.51-3.9份、磺酸基功能小单体1.74-5.57份、引气功能单体0.1-0.75份、还原剂0.62-1.76份、链转移剂1.1-2.6份、质量分数27.5%的工业级双氧水2.15-5.55份、中和剂6-12.6份，余者为水，总质量为1000份，制备后成品质量分数为40%，酸醚比控制在2.5-3.3之内。


4.如权利要求1或2或3所述的一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于:所述专用聚羧酸减水剂按如下步骤制成：
（1）加入底料:将水加入到反应釜中，之后加入聚醚大单体、抗埋覆功能小单体、抗弯折功能小单体，搅拌加热使其溶解；
（2）加引发剂:测定反应釜内溶液温度，当反应釜内溶液温度稳定在30-40℃范围时，一次性加入质量分数为27.5%的工业级双氧水；
（3）滴加小单体溶液:静置5分钟后，依次开始滴加溶液B、溶液A；所述溶液B停止加入后，10分钟内开始滴加所述溶液A；
所述溶液B由还原剂、链转移剂和水均匀混合而成，所述溶液B滴加2.5-4.5小时；
所述溶液A由丙烯酸、磺酸基功能小单体、引气功能单体和水均匀混合而成，所述溶液A滴加2-4小时；
（4）熟化及后处理:所述溶液A滴加结束后，保持温度恒定，熟化1-2小时，待反应溶液温度低于30℃时，缓慢加入中和剂，补水后即得到所述专用聚羧酸减水剂。


5.如权利要求3所述的一种水泥基气凝胶保温隔热板制备方法，其特征在于:
所述聚醚大单体为1800分子量的烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚的一种或几种组成；
所述抗埋覆功能小单体为3-苯甲酰基-1-乙烯基-2-吡咯烷酮、4-乙烯基联苯、2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]苯基]-2H-苯并三唑、2-硝基-3-乙烯基苯甲酸、6-氨基-2-甲氧基-3-乙烯基苯甲酸甲酯、烯丙菊酯、4-二苯甲基苯乙烯的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗正权，李英章，王剑，顾飞，唐川，李怀柱，骆金科，王建，夏林灿，伍鑫，杨云鹏，杨军，卢玉莹，潘颖，朱丽娟，黄春洪，李晓龙，
申请(专利权)人：贵州航天建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52