一种气凝胶建筑保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种气凝胶建筑保温材料及其制备方法，所述材料由以下重量份的原料制成：改性气凝胶浆料15

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶建筑保温材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种气凝胶建筑保温材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]建筑保温需要确保施工后不易脱落、耐高温、高温下不产生有毒有害物质、少增加建筑荷载以及便于后续建筑表面美化装饰处理等要求，由于受限于主要功能材料性能，当前市场上的建筑节能保温材料，无法完全满足以上要求。
[0003]气凝胶是当前世界上密度最小的固体，一般密度为3.55kg/m3，最轻的全碳气凝胶仅有0.16mg/cm3。由于气凝胶里面的颗粒非常小(纳米量级)，所以可见光经过它时散射较小，另外，气凝胶中80％～99.8％是空气，气凝胶纤细的纳米网络结构有效地限制了局域热激发的传播，其内部封闭在纳米级微孔中的空气不能自由活动，抑制了气体分子对流热交换，气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上。通过改性加工，掺入碳、钛等不同材料可以进一步改变其物理性能，降低气凝胶的辐射热传导，常温常压下热导率可低达0.013w/m
·
K，是当前容易得到的极佳阻热材料。现有技术中缺乏一种能满足保温隔热效率高、不易脱落、施工简便、重量轻等诸多有点的保温节能材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种气凝胶建筑保温材料及其制备方法及其制备方法，该材料以气凝胶微粒为主料，经过改性后，添加胶凝剂、抗裂纤维、填充骨料等辅料混合均匀，制成浆料，刮涂在建筑墙面上，形成2～5mm厚度隔热层，使墙体导热率大幅下降，保持室内温度平衡，减少高功率电器使用时间，从而达到节能目的。
[0005]为了达到上述技术效果，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种气凝胶建筑保温材料，由以下重量份的原料制成：改性气凝胶浆料 15
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20份，胶凝剂40
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50份，抗裂纤维4
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7份，润滑剂18
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30份，重质碳酸钙粉 150
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230份，425白色硅酸盐水泥150
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230份，硫酸钙90
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170份，快干剂10
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25 份，去离子水150
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200份。
[0007]进一步的技术方案为，所述改性气凝胶浆料包括以下重量份的原料：硅基气凝胶微粒60
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90份，KH560硅烷偶联剂30
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50份，冰乙酸5
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10份，去离子水 850
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900份。
[0008]进一步的技术方案为所述硅基气凝胶微粒为SiO2气凝胶微粒，比重为3.5 kg/m3，粒径为18μm～38μm。
[0009]本专利技术优选的所述气凝胶微粒为SiO2硅基气凝胶微粒，比重为3.5kg/m3，由于不能破坏气凝胶的微观结构，避免失去隔热功能，因此选用的气凝胶微粒不能太细，本专利技术选用的气凝胶微粒是通过多次过筛得到的18～38μm粒径SiO2硅基气凝胶微粒成品。
[0010]本专利技术选用KH560硅烷偶联剂，即γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，其目的是解决气凝胶微粒与其他无机材料难以混合的问题。其原理是偶联剂的硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此, 当硅烷偶联剂介于无机和有
机界面之间，可形成有机基体
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硅烷偶联剂
‑
无机基体的结合层。从而实现以上目的。
[0011]本专利技术选用冰乙酸，即醋酸，其作用是将pH值调至3.5～5.5，促进硅烷偶联剂水解，实现硅基气凝胶的改性目的。
[0012]进一步的技术方案为所述胶凝剂为可再分散性乳胶粉。
[0013]本专利技术所选的胶凝剂，其选用的是可再分散性乳胶粉，可再分散乳胶粉为水溶性可再分散粉末，它是聚合物乳液经喷雾干燥后形成，主要成份为：聚合物树脂、添加剂(内)、添加剂(外)、保护胶体、抗结块剂。聚合物树脂为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物，以聚乙烯醇作为保护胶体，与水接触后可以很快再分散成乳液，具有高粘结特性。其主要原理为：这种粉体在与水接触后可以很快再分散成乳液，由于可再分散乳胶粉具有高粘结能力和独特的性能，具有极突出的粘结强度，用以改善料浆的粘附性和粘合性，提升砂浆的抗折强度、防水性、可塑性、耐磨性能，使之具有较强的柔韧性。
[0014]进一步的技术方案为所述抗裂纤维为HPMC羟丙基甲基纤维素。
[0015]HPMC具有增稠能力，耐盐性低灰粉、pH稳定性、保水性、尺寸稳定性、优良的成膜性、以及广泛的分散性和粘结性等特点。提高水泥－砂的分散性，大幅度改善砂浆的可塑性和保水性，对防止裂纹有效果，可增强砂浆强度。
[0016]进一步的技术方案为所述润滑剂为硅酸镁铝粉。
[0017]润滑剂选用的是高纯度硅酸镁铝粉，硅酸镁铝粉是将硅酸钠、硫酸铝、氧化镁、铝酸钠、氢氧化钠先分别制成高浓度的水溶液，按适当比例，先后顺序进行反应，过滤，洗涤，干燥即得。主要指标为：含水量≤8％，pH值为7.5～ 9.5，粘度为0.25Pa
·
s
±
25％。添加硅酸镁铝主要用途是增加产成品的触变性，流动性，使成品易于刮涂。
[0018]硅酸镁铝粉也可用钙基膨润土粉代替，选择钙基膨润土时，用量要增加 20％。
[0019]本专利技术选用的重质碳酸钙粉，其选用的是D95标准下400目重质碳酸钙粉，碳酸钙含量≥96％，白度≥93％。其作用是作为建筑保温材料体系中的支撑骨料，使材料具有一定强度。
[0020]本专利技术选用的硫酸钙粉，其选用的是D95标准下400目白石膏粉，硫酸钙含量≥90％，白度≥85％。因其具有良好的保温、隔热、防火、非导体绝缘等性能，可代替石棉作为保温隔热材料以及防火(阻燃)材料。且可作为早强剂，用以调节凝结时间。
[0021]进一步的技术方案为所述快干剂为水泥速凝剂。
[0022]本专利技术的快干剂，其优选的是水泥速凝剂，是由铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制成的熟料再经磨细而制成，铝矾土的主要成分为氧化铝，纯碱是指碳酸钠，生石灰是指氧化钙。其主要成分中的铝酸钠、碳酸钠在碱性溶液中迅速与石膏反应形成硫酸钠，使石膏丧失其原有的缓凝作用，从而导致铝酸钙矿物迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体。从而使料浆迅速凝结。
[0023]本专利技术还提供一种气凝胶建筑保温材料的制备方法，包括以下步骤：将配方量的去离子水与KH560硅烷偶联剂在分散罐中混合分散，用400转/min速度分散15～30分钟，然后加入冰乙酸，将溶液PH值调节到3.5
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5.5，再分次加入气凝胶15kg，用800转/min速度分散50～70分钟得到改性气凝胶料浆；另取搅拌罐，加入去离子水和硅酸镁铝，用500转/min速度分散15～30分钟，再依次加入改性气凝胶料浆，胶凝剂，HPMC羟丙基甲基纤维素，重质碳酸钙粉，425 白色硅酸盐水泥，硫酸钙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶建筑保温材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：改性气凝胶浆料15
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20份，胶凝剂40
‑
50份，抗裂纤维4
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7份，润滑剂18
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30份，重质碳酸钙粉150
‑
230份，425白色硅酸盐水泥150
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230份，硫酸钙90
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170份，快干剂10
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25份，去离子水150
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200份。2.根据权利要求1所述的气凝胶建筑保温材料，其特征在于，所述改性气凝胶浆料包括以下重量份的原料：硅基气凝胶微粒60
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90份，KH560硅烷偶联剂30
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50份，冰乙酸5
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10份，去离子水850
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900份。3.根据权利要求2所述的气凝胶建筑保温材料，其特征在于，所述硅基气凝胶微粒为SiO2气凝胶微粒，比重为3.5kg/m3，粒径为18μm～38μm。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，汪铃，代鸿杰，
申请(专利权)人：绵阳蜀邦实业有限公司，
类型：发明
国别省市：