一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用，所提供的无机发泡胶凝材料组合物以珍珠岩类或高岭石类铝硅质岩石及水玻璃为基础，通过常温发泡方法得到无机发泡胶凝材料组合物。该种无机发泡胶凝材料组合物可以粘结膨胀珍珠岩、岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。而且，由于无机发泡胶凝材料组合物本身还有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数。本发明专利技术提供的无机发泡胶凝材料组合物的制备方法简单，便于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用
本专利技术涉及胶凝材料，特别涉及一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用。
技术介绍
节能减排是保护环境的根本途径，而建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。外墙保温是推广建筑节能的关键技术之一。我国现阶段使用的主要是有机保温材料，如:发泡聚苯板EPS、聚苯颗粒、挤塑聚苯板XPS、喷涂聚氨酯SPU及聚氨酯PU硬泡等。有机保温材料具有重量轻、保温隔热效果好，施工简便的特点。但是现有有机保温材料也有其无法避免的缺点：易燃，虽然已有相应技术提高有机材料的防火性能达到阻燃效果，然而在火势较大的情况下，阻燃处理材料仍能被点燃，有些材料还可能产生大量含毒烟雾，增加火灾发生时逃生人员被毒死或被窒息的可能性。而无机保温材料就不存在这样的缺点，它耐火等级为A1级，不燃烧、不发烟而且热稳定性好，也不会因为高温而损失强度。如中国专利CN201710981644.7，无机棉保温板及无机棉保温板的制作方法，该专利技术以硅酸盐棉、无机胶凝材料为主要组分，硅酸盐棉可以使保温板的导热系数低于水泥保温板导热系数的下限。但是，该专利技术中并未具体提供无机棉保温板的密度、导热系数以及抗压强度数据。本专利技术人试图研究开发含铝硅质岩石的无机发泡胶凝材料组合物并以此为原料制备得到多孔保温材料，以得到密度低、导热系数低而抗压强度高的多孔保温材料，以期用作外墙保温材料或隔热材料。专利
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，结果发现：一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用，所述无机发泡胶凝材料组合物以珍珠岩类或高岭石类铝硅质岩石及水玻璃为基础，通过常温发泡方法得到无机发泡胶凝材料组合物。该种无机发泡胶凝材料组合物可以粘结膨胀珍珠岩、岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。而且，由于无机发泡胶凝材料组合物本身还有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数。而且本专利技术提供的无机发泡胶凝材料组合物以及多孔保温材料的制备方法简单，便于推广，从而完成了本专利技术。本专利技术的目的在于提供以下方面：第一方面，本专利技术提供一种含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物，其由包括铝硅质岩石粉、水玻璃、表面活性剂的原料制成；所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1；所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100。进一步地，所述铝硅质岩石粉包括珍珠岩粉、松脂岩粉、黑曜岩粉或高岭石粉中的一种或几种。进一步地，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇酰硫酸钠中的至少一种；所述阳离子表面活性剂为季铵盐型表面活性剂，优选为不同链长的烷基三甲基溴化铵，更优选为十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵。进一步地，其原料还包括无机发泡剂双氧水，其质量浓度为5～50wt％，如30wt％。第二方面，本专利技术还提供一种制备多孔保温材料的方法，优选用上述所述的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物进行制备，所述方法包括以下步骤：步骤1，制备含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物；步骤2，提供膨胀珍珠岩颗粒和/或岩棉纤维，并将其加入到上述无机发泡胶凝材料组合物中，得到混合物；步骤3，将步骤2中的混合物注入到发泡模具1中，进行发泡，得到发泡产物；步骤4，将步骤3中发泡模具1中的发泡产物进行烘干；然后脱除发泡模具1，得到最终的多孔保温材料。进一步地，步骤1中，所述无机发泡胶凝材料组合物的制备包括以下步骤：将设定量的水玻璃与铝硅质岩石粉混合搅拌至均匀浆料；向浆料中加入设定量的表面活性剂搅拌均匀；然后加入无机发泡剂搅拌至均匀；静置发泡。进一步地，步骤3中，所述发泡的温度为20～35℃，如25℃；发泡的时间为12～24h。进一步地，步骤3中，所述发泡模具1为底面和侧面均布有透气孔16的开口立方体。进一步地，步骤4中，所述烘干的温度为40～70℃，烘干的时间为12～36h。第三方面，根据第一方面所述无机发泡胶凝材料组合物的用途，其用于制备多孔保温材料，所制备的多孔保温材料的导热系数达到0.049～0.143W/(m〃K)，密度达到177～590kg/m3，抗压强度达到0.165～4.2MPa。根据本专利技术提供的一种无机发泡胶凝材料组合物及其在制备多孔保温材料中的应用，具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物原料易得，制备简单；而且，用途广泛，能够用于制备和/或粘结多种多孔保温材料；(2)本专利技术提供的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物含有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数；(3)本专利技术提供的多孔保温材料性能优异，其导热系数可达0.049～0.143W/(m〃K)，密度可达177～590kg/m3，抗压强度可达0.165～4.2MPa；其能够用于外墙保温材料或隔热材料；其不燃烧、不发烟而且热稳定性好，也不会因为高温而损失强度；(4)本专利技术提供的多孔保温材料的制备方法简单，能耗低，便于推广。附图说明图1示出实施例1～实施例7样品的导热系数和密度的曲线图；图2示出实施例1～实施例7样品的抗压强度的曲线图；图3示出本专利技术一种优选的实施方式中发泡模具的立体示意图；图4示出图3中的发泡模具的俯视示意图；图5示出图3中的发泡模具的侧视图；图6示出图3中的发泡模具的相应的盖的俯视示意图；图7、图8和图9示出实施例7样品的不同倍数下的SEM图；图10、图11和图12示出实施例1样品的不同倍数下的SEM图。附图标号说明1-发泡模具11-底面12-外延边13-固定孔14-侧面16-透气孔2-盖具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。以下详述本专利技术。为了解决
技术介绍
中的问题，经过大量研究和实验，本专利技术人惊喜地发现，含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物(或称为胶凝组合物)在制备多孔保温材料中的应用，本专利技术人研究开发出的无机发泡胶凝材料组合物以珍珠岩类或高岭石类铝硅质岩石及水玻璃为基础，通过常温发泡方法得到无机发泡胶凝材料。本专利技术提供的无机发泡胶凝材料组合物可以粘结膨胀珍珠岩、岩棉等多种无机保温材料以及多种有机保温材料。另外，由于无机发泡胶凝材料组合物本身还有大量气孔，有利于降低保温材料的导热系数。所述多孔保温材料以含铝硅质岩石粉的胶凝组合物为基础，再优选地与设定量的膨胀珍珠岩和/或岩棉纤维混合、常温发泡以及烘干，而制得多孔保温材料，所制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，其由包括铝硅质岩石粉、水玻璃、表面活性剂的原料制成；/n所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1；/n所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100。/n

【技术特征摘要】
1.一种含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，其由包括铝硅质岩石粉、水玻璃、表面活性剂的原料制成；
所述水玻璃与铝硅质岩石粉的质量比为(0.5～10)：1；
所述表面活性剂与铝硅质岩石粉的质量比为(0.1～9)：100。


2.根据权利要求1所述的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，所述铝硅质岩石粉包括珍珠岩粉、松脂岩粉、黑曜岩粉或高岭石粉中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠和脂肪醇酰硫酸钠中的至少一种；
所述阳离子表面活性剂为季铵盐型表面活性剂，优选为不同链长的烷基三甲基溴化铵，更优选为十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵。


4.根据权利要求1所述的无机发泡胶凝材料组合物，其特征在于，其原料还包括无机发泡剂双氧水，其质量浓度为5～50wt％，如30wt％。


5.一种制备多孔保温材料的方法，优选用权利要求1至4之一所述的含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物作为原料进行制备，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1，制备含铝硅质岩石粉的无机发泡胶凝材料组合物；
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖立兵，朱国典，刘昊，梅乐夫，吕国诚，高欢，梁立明，王泽杰，黄丹蓝，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11