一种建筑节能保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑节能保温材料，其特征在于，包括按重量份计的如下原料制成：水泥15‑25份、高炉水渣15‑20份、火山灰35‑40份、表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维5‑8份、稀土氟化物中空纳米离子2‑4份、三氟氯菊酸改性氨基化β‑环糊精3‑6份、偶联剂1‑3份。本发明专利技术还公开了所述建筑节能保温材料的制备方法。本发明专利技术公开的建筑节能保温材料综合性能佳，保温隔热性强，耐老化、耐候性和阻燃性能好，性能稳定性和机械力学性能优异，使用绿色环保，耐久性、抗风化、耐腐蚀、抗冻融和可靠性高，适应范围宽。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑节能保温材料及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种建筑节能保温材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着全球性能源、资源短缺和环境污染等问题日趋严峻，节能省资源已经成为全球经济发展的必经之路。我国作为发展中国家，也更是把节能减排，可持续发展作为经济发展的基本国策。在我国总能耗中建筑能耗比重最大，建筑节能已成为我国实施能源节约战略的重要环节。建筑节能反映在墙体上，就是对墙体围护结构进行保温处理，关键在于发展高性能建筑节能保温材料。目前，建筑节能保温材料主要包括无机类和有机类两类产品。有机类建筑节能保温材料主要是发泡塑料，主要产品为聚苯乙烯泡沫塑料、酚醛泡棉和聚氨酯泡沫塑料，主要缺点是易燃、易滴熔，燃烧烟雾大、毒性大，燃烧能产生氰化氢气体，一旦发生火灾对人体毒害性极大，且保温效果、耐候性不好，使用寿命短等缺点，这类材料在施工时需要添加粘结剂、钢筋网架等固定设施，造成施工成本高，易变性脱落，表面极易产生裂纹、渗水、保温性能降低等现象。无机类建筑节能保温材料是一种用于建筑物内外墙粉刷的保温节能材料，主要有空玻化微珠，膨胀珍珠岩，闭孔珍珠岩，岩棉，发泡混凝土等，具有防火防冻、耐老化以及低廉的价格等特点，但普遍存在强度较低、保温隔热效率稍差、吸水率高等缺陷，除此之外，该类材料导热系数高、保温性能和防水抗渗性能差，施工仅靠人工涂抹，受多次涂抹厚度限制，造成施工方法落后，不适合严寒及寒冷地区使用。申请号为201911110329.2的中国专利技术专利公开了一种环保建筑保温材料，包括以下重量份的原料：建筑垃圾再生料60份、普通硅酸盐水泥10份、生石灰3份、改性硅藻土10份、木质纤维素4份。该专利技术的保温材料具有良好的隔热和保温的效果，且在保证了隔热和保温的效果基础上，进一步提高了保温材料的甲醛吸附效果，能够有效减少室内污染。该专利技术的制备工艺简单，原料来源广泛，产品成本低，不会出现墙体开裂、鼓泡等问题。然而，该材料机械力学性能和保温性能有待进一步提高，使用的木质纤维素阻燃效果和耐老化性能有待进一步提高。因此，开发一种综合性能佳，保温隔热性强，耐老化、耐候性和阻燃性能好，性能稳定性和机械力学性能优异，使用寿命长，绿色环保的建筑节能保温材料符合市场需求，具有较高的市场价值和应用前景，对促进建筑保温材料行业的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种建筑节能保温材料，该材料综合性能佳，保温隔热性强，耐老化、耐候性和阻燃性能好，性能稳定性和机械力学性能优异，使用绿色环保，耐久性、抗风化、耐腐蚀、抗冻融和可靠性高，适应范围宽。同时，本专利技术还提供了一种所述建筑节能保温材料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，制备效率高，适合连续规模化生产。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种建筑节能保温材料，其特征在于，包括按重量份计的如下原料制成：水泥15-25份、高炉水渣15-20份、火山灰35-40份、表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维5-8份、稀土氟化物中空纳米离子2-4份、三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精3-6份、偶联剂1-3份。优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。优选的，所述三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精的制备方法，包括如下步骤：将七(6-氨基-6-去氧)倍他环糊精（CAS：30754-24-6）、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精。优选的，所述七(6-氨基-6-去氧)倍他环糊精、三氟氯菊酸、有机溶剂的质量比为1:(0.2-0.4):(5-10)。优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种。优选的，所述稀土氟化物中空纳米离子的制备方法参见申请号为200510061753.4的中国专利技术专利实施例1，已为现有技术。优选的，所述表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：将多孔中空氧化铝纳米纤维分散于高沸点溶剂中，再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷、反式-2-(4-氟苯基)乙烯基硼酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠、引发剂和发泡剂，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，得到表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维。优选的，所述多孔中空氧化铝纳米纤维、高沸点溶剂、乙烯基三乙氧基硅烷、反式-2-(4-氟苯基)乙烯基硼酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠、引发剂、发泡剂的质量比为1:(5-10):(0.1-0.2):0.03:0.1:0.1:0.02。优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。优选的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。优选的，所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺、水溶性聚乙烯醇、偶氮二异丁腈中的一种或几种。优选的，所述多孔中空氧化铝纳米纤维的直径为100-800nm，比表面积为12-62m2/g，制备方法见专利：申请号为“201210238097.0”，名称为“一种通过静电纺制备多孔中空纳米氧化铝纤维的方法”，已为现有技术。优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、磷酸盐水泥中的至少一种。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述建筑节能保温材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀，得到混合料，然后将混合料装入球磨罐，球磨处理1-2小时，再与等质量的水混合搅拌，形成浆料，后将得到的浆料注入成型模具中，将模具和浆料置于养护炉中，养护3-5天，养护完成后自然冷却、脱模干燥，得到建筑节能保温材料。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）本专利技术提供的一种建筑节能保温材料的制备方法，制备方法简单，对设备依赖性小，对制备条件要求低，操作控制方便，制备效率和成品合格率高，原料易得，适合连续规模化生产，具有较高的经济价值、社会价值和生态价值。（2）本专利技术提供的一种建筑节能保温材料，克服了传统有机类建筑节能保温材料易燃、易滴熔，燃烧烟雾大、毒性大，燃烧能产生氰化氢气体，一旦发生火灾对人体毒害性极大，且保温效果、耐候性不好，使用寿命短等缺点，也克服了无机类建筑节能保温材料是普遍存在强度较低、保温隔热效率稍差、吸水率高，导热系数高、保温性能和防水抗渗性能差，施工仅靠人工涂抹，受多次涂抹厚度限制，造成施工方法落后，不适合严寒及寒冷地区使用的缺陷，各原料协同作用，使得制成的建筑节能保温材料综合性能佳，保温隔热性强，耐老化、耐候性和阻燃性能好，性能稳定性和机械力学性能优异，使用绿色环保，耐久性、抗风化、耐腐蚀、抗冻融和可靠性高，适应范围宽。（3）本专利技术提供的一种建筑节能保温材料，添加高炉水渣这种工业废弃物，实现了变废为宝，减少了资源浪费，同时降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑节能保温材料，其特征在于，包括按重量份计的如下原料制成：水泥15-25份、高炉水渣15-20份、火山灰35-40份、表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维5-8份、稀土氟化物中空纳米离子2-4份、三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精3-6份、偶联剂1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑节能保温材料，其特征在于，包括按重量份计的如下原料制成：水泥15-25份、高炉水渣15-20份、火山灰35-40份、表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维5-8份、稀土氟化物中空纳米离子2-4份、三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精3-6份、偶联剂1-3份。


2.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温材料，其特征在于，所述三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精的制备方法，包括如下步骤：将七(6-氨基-6-去氧)倍他环糊精、三氟氯菊酸加入到有机溶剂中，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去溶剂，得到三氟氯菊酸改性氨基化β-环糊精。


4.根据权利要求3所述的一种建筑节能保温材料，其特征在于，所述七(6-氨基-6-去氧)倍他环糊精、三氟氯菊酸、有机溶剂的质量比为1:(0.2-0.4):(5-10)；所述有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的一种建筑节能保温材料，其特征在于，所述表面功能改性多孔中空氧化铝纳米纤维的制备方法，包括如下步骤：将多孔中空氧化铝纳米纤维分散于高沸点溶剂中，再向其中加入乙烯基三乙氧基硅烷、反式-2-(4-氟苯基)乙烯基硼酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠、引发剂和发泡剂，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后旋蒸除去溶剂，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：康亚男，
申请(专利权)人：康亚男，
类型：发明
国别省市：安徽;34