耐碱隔热水泥砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了耐碱隔热水泥砂浆及其制备方法，所述制备方法由以下步骤组成：将石灰石、矿料、硅粉、玻璃填充纤维、聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚、发泡剂、分散剂和水混合，然后搅拌，得到所述耐碱隔热水泥砂浆。本发明专利技术获得了保温隔热性能好、对碱耐性强的水泥砂浆。对碱耐性强的水泥砂浆。

【技术实现步骤摘要】
耐碱隔热水泥砂浆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水泥砂浆
，具体涉及耐碱隔热水泥砂浆及其制备方法。

技术介绍

[0002]人们常常在水泥砂浆中添加一些具有保温、隔热能力的辅助材料作为实现保温隔热功能的一种常用技术手段，而这些应用于水泥行业中的保温隔热材料通常是以孔隙率高为基础特征的材料。陶瓷是一种常见的具有多孔结构的保温隔热材料，陶瓷可以加工成表面与内部具有致密气孔但彼此并不相连的连续蜂窝状结构，由此提升水泥材料的保温隔热性能。用这种多孔陶瓷作为填充骨料代替传统的高导热系数的砂石，可以改善水泥墙体的保温性能。但是，陶瓷骨料的表面常常是相较更为光滑，这使得它在与水泥砂浆共混搅拌的过程中，陶瓷骨料与水泥浆体之间表现出较差的相容性。不仅如此，现有技术中的陶瓷骨料往往具有较低密度，这使得陶瓷骨料在原料搅拌共混过程中非常容易发生上浮、与浆体分层割裂等问题，使得水泥砂浆难以搅拌均匀，严重影响水泥浆体在固化后的保温隔热性能以及施工效果。
[0003]玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，以石英等矿材作为原料，经高温熔制、拉丝、络纱、织布等手段成型。玻璃纤维的单丝直径可达微米级别。玻璃纤维往往具有良好的绝缘性、很强的耐热性、良好的抗腐蚀性，较高的力学强度等优势，可作为辅助增强材料而用于水泥混凝土的原料体系中，在形成稳定复杂的交联结构后提高混凝土的稳定性。但是，现有技术中的玻璃纤维往往存在着在水泥基体中会发生侵蚀、脆化甚至开裂破坏等隐患，因此极其需要对现有的玻璃纤维制备手段进行改善处理，并且对水泥基体进行抗碱侵蚀性能提升，从而阻止混凝土遭受物理、化学侵蚀。
[0004]专利CN111777348A提供了一种耐碱性水泥混凝土用玄武岩纤维及其制备方法，以成膜剂、聚醋酸乙烯酯、表面活性剂、偶联剂、pH调节剂、抗静电剂、润滑剂作为主要成分，但其得到混凝土的耐碱性能未能满足市场需求，并且也没有解决保温隔热的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了耐碱隔热水泥砂浆及其制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，由以下步骤组成：将石灰石、矿料、硅粉、玻璃填充纤维、聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚、发泡剂、分散剂和水混合，然后搅拌，得到所述耐碱隔热水泥砂浆。
[0008]优选的，耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，由以下步骤组成：在20
‑
30℃，将85
‑
115重量份石灰石、40
‑
62重量份矿料、21
‑
27重量份硅粉、5
‑
13重量份玻璃填充纤维、7
‑
13重量份聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚、1
‑
5重量份发泡剂、1
‑
5重量份分散剂和130
‑
155重量份水混合，然后以80
‑
100rpm的转速搅拌20
‑
35min，得到所述耐碱隔热水泥砂浆。
[0009]所述矿料为高岭土、硅藻土、滑石粉中的至少一种。
[0010]优选的，所述矿料为高岭土、硅藻土、滑石粉以质量比(1
‑
10):(1
‑
6):(2
‑
5)组成的混合物。
[0011]所述发泡剂为植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、椰子油酸二乙醇酰胺、酪蛋白硼酸盐中的至少一种。
[0012]优选的，所述发泡剂为椰子油酸二乙醇酰胺、酪蛋白硼酸盐的混合物。
[0013]酪蛋白硼酸盐具有良好的发泡能力，可以搭配椰子油酸二乙醇酰胺使用使得所述耐碱隔热水泥砂浆获得丰富且细密、均匀的泡沫结构。由于空气具有高比热容和低导热系数，大量气泡空腔的存在可以显著降低水泥的导热系数，也就提高了水泥保温隔热的能力。并且，酪蛋白中的氨基与所述氨基硅氧烷、聚氨酯因为都含有氮元素而具有更高的亲和性和相容性，接入了聚氨酯基团的所述玻璃填充纤维可以增强酪蛋白硼酸盐的发泡能力，反过来酪蛋白硼酸盐也可增强所述玻璃填充纤维的保温隔热和耐碱性，产生了意料之外的技术效果。不仅如此，本专利技术采用的酪蛋白硼酸盐中的硼元素也与所述玻璃丝中的硼元素具有形成共价键，使得整个水泥材料体系具有更好的安定性，获得了意料之外的技术效果。
[0014]更优选的，所述发泡剂为椰子油酸二乙醇酰胺、酪蛋白硼酸盐以质量比(1
‑
5):(3
‑
12)组成的混合物。
[0015]所述分散剂为碱性木素、聚乙二醇单烯丙基醚、聚丙烯酰胺中的至少一种。
[0016]优选的，所述分散剂为碱性木素、聚乙二醇单烯丙基醚、聚丙烯酰胺以质量比(1
‑
8.5):(1
‑
7):(2
‑
8)组成的混合物。
[0017]聚丙烯酰胺结构单元中含有酰胺基、易形成氢键，易通过接枝或交联的方式获得支链或网状结构的多种改性物。本专利技术将聚丙烯酰胺作为水泥分散剂之一，聚丙烯酰胺中的酰胺基与所述氨基硅氧烷、聚氨酯之间产生大量氢键，在本就具有丰富细密泡沫蜂窝结构的水泥基体中又进一步产生了丰富的支链以及强度很高的三维空间网状交联关系，提高了水泥的安定性、保温隔热性和耐碱性。并且，聚丙烯酰胺与酪蛋白硼酸盐共用增强了后者的发泡能力以及所得泡沫的稳定性，获得了丰富、细腻、均一、持久的泡沫，形成了具有良好保温隔热性能的蜂窝内部结构，获得了保温隔热性能更好的所述耐碱隔热水泥砂浆。
[0018]所述玻璃填充纤维的制备方法，由以下步骤组成：
[0019]F1将二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、氧化硼混合，然后投入行星式球磨机中球磨，得到预制料；
[0020]F2在氮气保护下熔炼所述预制料，然后投入拉丝机中拉制成丝，得到玻璃丝；
[0021]F3将聚氨酯、氨基硅氧烷、丙烯酸、水混合并均质，得到整理乳；
[0022]F4将所述玻璃丝、整理乳、马来酸酐聚合物混合，以超声波辅助反应，过滤后用水冲洗滤渣，经过热风干燥后，得到所述玻璃填充纤维。
[0023]硼原子的半径为90pm，其价电子结构为2s2p，这使得硼具有电离能高、电负性大和易形成共价键分子的特征。本专利技术将氧化硼与二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁、二氧化钛混合作为玻璃纤维的烧结原料，获得了热膨胀系数低、抗热震、耐热、耐腐蚀、力学强度高的玻璃纤维，并将其用于所述耐碱隔热水泥砂浆及其制备方法中，获得了一种隔热性能好、耐碱性能强的水泥砂浆。
[0024]传统的玻璃纤维强化水泥的制备工艺中是将玻璃增强纤维直接加入到水泥体系
中，但由于玻璃相与水泥体系中的矿物彼此是具有不同晶格系数和不同晶界能的，这就使得所得到的水泥产品在固化以及后续服役过程中，由于环境温度、湿度等条件的变化而容易在水泥内部出现内应力，内应力的存在将使得材料的性质处于一个亚稳态，即材料有发生包括开裂等在内的形变现象以释放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：将石灰石、矿料、硅粉、玻璃填充纤维、聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚、发泡剂、分散剂和水混合，然后搅拌，得到所述耐碱隔热水泥砂浆。2.如权利要求1所述耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，其特征在于：将85
‑
115重量份石灰石、40
‑
62重量份矿料、21
‑
27重量份硅粉、5
‑
13重量份玻璃填充纤维、7
‑
13重量份聚乙二醇三甲氧基硅丙基醚、1
‑
5重量份发泡剂、1
‑
5重量份分散剂和130
‑
155重量份水混合。3.如权利要求1或2所述耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，其特征在于：所述矿料为高岭土、硅藻土、滑石粉中的至少一种。4.如权利要求1或2所述耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、椰子油酸二乙醇酰胺、酪蛋白硼酸盐中的至少一种。5.如权利要求1或2所述耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，其特征在于：所述分散剂为碱性木素、聚乙二醇单烯丙基醚、聚丙烯酰胺中的至少一种。6.如权利要求1或2所述耐碱隔热水泥砂浆的制备方法，其特征在于，所述玻璃填充纤维的制备方法，由以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宥谕，杜勋虎，
申请(专利权)人：深圳市纳路特建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：