一种耐火保温材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种耐火保温材料的制备工艺，属于建筑材料制备技术领域，包括以下步骤：第一步、将正硅酸乙酯、乙醇和去离子水混合，调节pH至3

【技术实现步骤摘要】
一种耐火保温材料的制备工艺


[0001]本专利技术属于建筑材料制备
，具体地，涉及一种耐火保温材料的制备工艺。

技术介绍

[0002]耐火保温材料是一类耐高温、热导率小、抗热震、阻燃，并且能够减缓由热传导、热对流等引起的热量散失的材料，它是通过材料的特殊结构来限制低热导率的空气热对流来实现减慢热量流失的。耐火保温材料一般用于工业炉窑、冶金、管道和热工设备中，以减缓热量的散失。
[0003]粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下料的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5
‑
300μm，并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50
‑
80％，因此，基于提高粉煤灰的利用率，本专利技术提供一种耐火保温材料的制备工艺。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术提供一种耐火保温材料的制备工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种耐火保温材料的制备工艺，包括以下步骤：
[0007]第一步、准备以下重量份原料：膨胀蛭石60
‑
65份、粉煤灰20
‑
30份、复合气凝胶15
‑
18份、糊精2
‑
2.5份、防水剂3
‑
5份和结合剂25
‑
30份；
[0008]第二步、将粉煤灰、复合气凝胶和糊精加入混料机中搅拌混合30
‑
60min得到混合粉料，将膨胀蛭石加入结合剂中搅拌均匀后加入防水剂，继续搅拌30min后加入混合粉料，搅拌20
‑
40min得到匀料；
[0009]第三步、将匀料置于模具中静置成型24h后，转移至烘干炉内在100
‑
110℃干燥24
‑
36h，在230
‑
300℃下高温焙烧10
‑
12h，得到耐火保温材料。
[0010]进一步地，复合气凝胶由以下步骤制成：
[0011]步骤A1、将硅灰石加入质量分数为1.5
‑
2％的氢氧化钠溶液中搅拌30
‑
50min，然后加入醋酸调节pH至7，然后加入质量分数5％的KH
‑
550水溶液，搅拌反应4
‑
6h，反应结束后，离心，沉淀用去离子水清洗3
‑
5次，置于60℃烘箱中干燥至恒重，得到改性硅灰石纤维；
[0012]其中，硅灰石、氢氧化钠溶液和KH
‑
550水溶液的质量比为6
‑
8：70
‑
80：5
‑
15，首先在碱性溶液中使硅灰石表面呈现蜂窝状的微孔结构，然后通过醋酸调节pH至中性，通过KH
‑
550改性处理得到改性硅灰石纤维；
[0013]步骤A2、将正硅酸乙酯、乙醇和去离子水置于烧杯中，滴加浓度0.2mol/L的盐酸溶液调节pH至3
‑
4，控制滴加速度1滴/秒，滴加结束后，将反应产物置于50℃环境中静置1h，然后滴加浓度0.3mol/L的氨水溶液调节pH至8
‑
9，室温下静置4
‑
6h得到溶胶，然后向溶胶中加入改性硅灰石纤维，转速60
‑
80r/min下搅拌1h后静置4h，再于60℃环境中处理2h，得到包覆
物，将包覆物置于正己烷中进行溶剂置换4
‑
8h，然后抽滤，滤饼置于体积分数7
‑
10％的三甲基氯硅烷水溶液中，搅拌反应4
‑
8h，然后抽滤，滤饼先于60℃下干燥12h，再于90℃下干燥12h，最后于150℃下干燥10h，得到复合气凝胶；
[0014]其中，正硅酸乙酯、乙醇和去离子水的摩尔比为1：4：2
‑
3，溶胶和改性硅灰石纤维质量比为100：10
‑
15，包裹物、正己烷和三甲基氯硅烷水溶液的用量比为5.6
‑
7.4g：80mL：80
‑
100mL，首先使正硅酸乙酯水解，然后在碱性条件下得到溶胶，然后加入改性硅灰石纤维，使改性硅灰石纤维浸入溶胶中，然后通过老化处理，溶剂置换，偶联剂疏水改性，得到复合气凝胶。
[0015]进一步地，膨胀蛭石的密度为80
‑
250kg/m3，热导率为0.17
‑
0.25W/(m
·
K)。
[0016]进一步地，糊精为工业糊精，粒度＜0.1mm，防水剂为有机硅类防水剂，结合剂为磷酸二氢铝和磷酸中的一种或两种按照任意比例混合而成。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术目的在于提供一种耐火保温材料的制备工艺，将膨胀蛭石和粉煤灰作为主料，通过加入复合气凝胶和助剂，得到一种耐火性能高、保温性能好的材料，较为突出的是，硅灰石具有较高的耐温性能，熔点1540℃，热膨胀系数低，具有优良的耐热，耐腐蚀，耐候性，本专利技术首先通过碱性处理和偶联剂修饰得到改性硅灰石纤维，然后以改性硅灰石纤维作为增强材料制备出复合气凝胶，该复合气凝胶具有硅灰石的耐高温特性，并且具有二氧化硅气凝胶的隔热性能，将其加入保温材料中，纤维状的硅灰石互相交错连接，形成较好的网络结构并均匀分布在材料中，再结合纳米SiO2气凝胶的多孔隙特点，有效改善保温材料的孔结构，增强了材料的耐火性能。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]本实施例提供一种复合气凝胶，由以下步骤制成：
[0022]步骤A1、将6g硅灰石加入70g质量分数为1.5％的氢氧化钠溶液中搅拌30min，然后加入醋酸调节pH至7，然后加入5g质量分数5％的KH
‑
550水溶液，搅拌反应4h，反应结束后，离心，沉淀用去离子水清洗3次，置于60℃烘箱中干燥至恒重，得到改性硅灰石纤维；
[0023]步骤A2、将1mol正硅酸乙酯、4mol乙醇和2mol去离子水置于烧杯中，滴加浓度0.2mol/L的盐酸溶液调节pH至3，控制滴加速度1滴/秒，滴加结束后，将反应产物置于50℃环境中静置1h，然后滴加浓度0.3mol/L的氨水溶液调节pH至8，室温下静置4h得到溶胶，然后向100g溶胶中加入10g改性硅灰石纤维，转速60r/min下搅拌1h后静置4h，再于60℃环境中处理2h，得到包覆物，将5.6g包裹物置于80mL正己烷中进行溶剂置换4h，然后抽滤，滤饼置于80mL体积分数7％的三甲基氯硅烷水溶液中，搅拌反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐火保温材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将正硅酸乙酯、乙醇和去离子水置于烧杯中，滴加盐酸溶液调节pH至3
‑
4，然后置于50℃环境中静置1h，滴加氨水溶液调节pH至8
‑
9，室温下静置4
‑
6h得到溶胶，向溶胶中加入改性硅灰石纤维，搅拌1h后静置4h，再于60℃环境中处理2h，得到包覆物，将包覆物置于正己烷中进行溶剂置换4
‑
8h，抽滤，滤饼置于三甲基氯硅烷水溶液中搅拌反应4
‑
8h，然后抽滤，滤饼分段干燥，得到复合气凝胶；第二步、将粉煤灰、复合气凝胶和糊精加入混料机中搅拌得到混合粉料，将膨胀蛭石加入结合剂中搅拌均匀后加入防水剂，继续搅拌后加入混合粉料，搅拌20
‑
40min得到匀料；第三步、将匀料置于模具中静置成型24h后，转移至烘干炉内在100
‑
110℃干燥24
‑
36h，在230
‑
300℃下高温焙烧10
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12h，得到耐火保温材料。2.根据权利要求1所述的一种耐火保温材料的制备工艺，其特征在于，第二步中各原料的重量份如下：膨胀蛭石60
‑
65份、粉煤灰20
‑
30份、复合气凝胶15
‑
18份、糊精2
‑
2.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明，李淳，刘帅，石磊，张强，文晓梅，
申请(专利权)人：安徽碳鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：