一种保温隔热建筑材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种保温隔热建筑材料，属于建筑材料技术领域，该保温隔热建筑材料包括如下重量份的原料：硅酸盐水泥50

【技术实现步骤摘要】
一种保温隔热建筑材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，涉及一种保温隔热建筑材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上用于外墙建筑的材料如水泥、混凝土、石材、砖瓦等，组分较简单，普遍存在诸如韧性差、防火性能差、保温隔热差、隔音效果差以及耐腐蚀性不好等缺陷。进一步地，为改善建筑材料的缺陷，需对建筑材料进行多次加工和处理，从而达到市场需求。
[0003]新兴的保温隔热建筑材料的原料常用到SiO2气凝胶，但是SiO2气凝胶本身强度低、脆性高、网状结构疏松，导致其力学性能差且高温下易发生晶型转变与烧结，极大地限制了其应用，而且建筑材料多为无机材料，极易吸潮，吸潮后保温性能急剧下降，并且增加重量，导致建筑材料变形和失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种保温隔热建筑材料及其制备方法，解决
技术介绍
中提及的技术问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种保温隔热建筑材料，包括如下重量份的原料：
[0007]硅酸盐水泥50
‑
60份、陶瓷废粉22
‑
28份、复合SiO2气凝胶3.2
‑
4份、轻质碳酸钙2.2
‑
3.5份、去离子水80
‑
110份、发泡剂3
‑
5份、增稠剂1.5
‑
2.5份、憎水涂料15.2
‑
20.5份；
[0008]该保温隔热建筑材料由如下步骤制成：
[0009]步骤A1，将硅酸盐水泥、陶瓷废粉进行烘干处理后研磨粉碎，转移至混合仓中加入复合SiO2气凝胶搅拌均匀，得到配料；
[0010]步骤A2，向配料中依次加入去离子水、发泡剂、增稠剂，搅拌至发泡均匀，得到混合浆料；
[0011]步骤A3，将混合浆料注入模具中，静置成型，脱模，得到坯体；
[0012]步骤A4，将憎水涂料涂覆在坯体表面形成第一层涂层，待第一层涂层干燥后，重复上述步骤涂覆形成2
‑
4层涂层，得到半成品；
[0013]步骤A5，将半成品用温水浇水养护13
‑
14h后，置于自然环境中养护2
‑
3天，得到保温隔热建筑材料。
[0014]进一步，发泡剂选自十二烷基磺酸钠、松香皂、聚乙二醇醚中的一种或多种按任意比例混合。
[0015]进一步，增稠剂选自硅藻土、膨润土、蒙脱土中的一种或多种按任意比例混合。
[0016]复合SiO2气凝胶由如下步骤制得：
[0017]步骤S1，将玻璃纤维浸泡在质量分数40％的稀盐酸中3
‑
4h，用水洗净表面残留溶液后，在115℃条件下干燥18
‑
20h，备用；
[0018]步骤S2，将预处理后的玻璃纤维加入无水乙醇中，搅拌分散后，加入正硅酸乙酯、
苯基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水，搅拌均匀后，加入质量分数50％的稀盐酸调节pH至2
‑
3，搅拌8
‑
10h使硅源完全水解后，滴加质量分数70
‑
75％的氨水调节pH至8
‑
8.2，搅拌均匀后，倒入模具密封，形成复合湿凝胶；
[0019]步骤S3，将复合湿凝胶放置在50
‑
53℃下老化1
‑
2天后，浸没在正己烷中，并放入程序控温箱中进行常压干燥，得到复合SiO2气凝胶。
[0020]进一步，步骤S2中预处理后的玻璃纤维、无水乙醇、正硅酸乙酯、苯基三乙氧基硅烷、第二次加入的无水乙醇、去离子水的用量比为0.1g：20
‑
25mL：0.1
‑
0.12mol：45
‑
50mmol：48.3
‑
50.6mL：0.42
‑
0.43mol。
[0021]进一步，步骤S3中程序控温的条件为：50℃保温2
‑
3h，75℃保温3
‑
4h，105℃保温4
‑
5h，125℃保温2
‑
3h，升温速率1℃/min。
[0022]憎水涂料由如下步骤制得：
[0023]步骤C1，将全氟戊基碘烷、醋酸烯丙酯加入三口烧瓶中，加热至95℃保温12
‑
16min，加入过氧化苯甲酰，反应30
‑
50min，制得中间体1，将反应温度降温至60℃，继续加入正己烷、氢氧化钾，回流反应5
‑
6h，反应结束后，冷却过滤，滤液减压蒸馏，收集77
‑
82℃/40mmHg馏分，制得中间体2；
[0024]反应过程如下：
[0025][0026]步骤C2，向三口烧瓶中加入中间体2、苯乙烯，搅拌混合后，升温至100℃，加入丙烯酸和三苯基磷进行反应，待酸值低于0.5mgKOH/g时停止反应，得到中间体3；
[0027]反应过程如下：
[0028][0029]步骤C3，向三口烧瓶中加入中间体3、苯乙烯、丙烯酸丁酯、乳化剂X
‑
100，高速搅拌下滴加去离子水得到预乳液，升温至75℃，加入过硫酸铵，反应2
‑
3h，升温至85℃保温1h，冷却，过滤，得到憎水涂料。
[0030]反应过程如下：
[0031][0032]进一步，步骤C1中全氟戊基碘烷、醋酸烯丙酯、过氧化苯甲酰、正己烷、氢氧化钾的质量比为1：1
‑
1.5：0.02
‑
0.04：0.05：0.05
‑
0.08。
[0033]进一步，步骤C2中中间体2、丙烯酸的摩尔比为1：1.1
‑
1.2，三苯基磷的用量为中间体1质量的0.3
‑
0.5％。
[0034]进一步，步骤C3中中间体3、苯乙烯、丙烯酸丁酯的质量比为2：4：6，乳化剂X
‑
100的用量为中间体3、苯乙烯、丙烯酸丁酯总质量的3
‑
5％，过硫酸铵的用量为中间体3、苯乙烯、丙烯酸丁酯总质量的0.4
‑
0.5％。
[0035]本专利技术的有益效果：
[0036]1)采用硅酸盐水泥、陶瓷废粉为主料，节能环保，陶瓷废粉作为主料制备建筑材料，既能够解决陶瓷废料的处理问题，实现资源整合可持续发展，还能够提升材料强度、质轻、耐腐蚀、隔热保温、隔音性能，轻质碳酸钙作为填充剂，可进入硅酸盐水泥、陶瓷废粉混合后的共混体系中，且分散均匀，轻质碳酸钙能很好的传递所承受的外力，消耗冲击能，从而起到很好的改性作用，使建筑材料获得较好的刚性强度和优异的稳定性。
[0037]2)复合SiO2气凝胶实现保温隔热作用，但是SiO2气凝胶本身强度低、脆性高、网状结构疏松，导致其力学性能差且高温下易发生晶型转变与烧结，极大地限制了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保温隔热建筑材料，包括以下原料：硅酸盐水泥、陶瓷废粉、复合SiO2气凝胶、轻质碳酸钙、去离子水、发泡剂、增稠剂、憎水涂料，其特征在于，复合SiO2气凝胶由如下步骤制得：步骤S1，将预处理后的玻璃纤维加入无水乙醇中，搅拌分散后，加入正硅酸乙酯、苯基三乙氧基硅烷、无水乙醇、去离子水，搅拌均匀后，加入稀盐酸调节pH至2
‑
3，搅拌8
‑
10h，滴加氨水调节pH至8
‑
8.2，搅拌均匀后，倒入模具密封，形成复合湿凝胶；步骤S2，将复合湿凝胶放置在50
‑
53℃下老化1
‑
2天后，浸没在正己烷中，并放入程序控温箱中进行常压干燥，得到复合SiO2气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种保温隔热建筑材料，其特征在于：原料的重量份如下：硅酸盐水泥50
‑
60份、陶瓷废粉22
‑
28份、复合SiO2气凝胶3.2
‑
4份、轻质碳酸钙2.2
‑
3.5份、去离子水80
‑
110份、发泡剂3
‑
5份、增稠剂1.5
‑
2.5份、憎水涂料15.2
‑
20.5份。3.根据权利要求1所述的一种保温隔热建筑材料，其特征在于：玻璃纤维预处理方法为：将玻璃纤维浸泡在稀盐酸中3
‑
4h，水洗、干燥后，备用。4.根据权利要求1所述的一种保温隔热建筑材料，其特征在于：步骤S1中预处理后的玻璃纤维、无水乙醇、正硅酸乙酯、苯基三乙氧基硅烷、第二次加入的无水乙醇、去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国庆，丁伟军，戴海峰，邹博宇，
申请(专利权)人：浙江省建设工程质量检验站有限公司，
类型：发明
国别省市：