一種鹼基地質聚合物多孔材料的製作方法

2023-10-08 21:37:19 1

專利名稱：一種鹼基地質聚合物多孔材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是ー種鹼基地質聚合物多孔材料，特別涉及ー種水玻璃基地質聚合物多孔材料，屬於新材料技術領域。
背景技術：
鹼基地質聚合物材料是ー種以鹼性物質主要是水玻璃為激發劑，以含有鋁矽酸鹽的礦物材料為激發對象，在一定溫度下經過解聚——縮聚的化學反應，形成的ー種性能優良的無機高分子聚合物材料。通過改變這種無機高分子聚合物材料的密度和孔徑，可製備成各種保溫砌塊、化工設備耐火構件、防火隔離帶、保溫磚等。因此，從上世紀70年代開始， 地質聚合物開始為廣大科研人員所重視，其應用範圍不斷擴大，近年來，由於環境汙染加重，能源消耗嚴重，對各種新材料的研究不斷深入，地聚物的研究呈現火熱趨勢。經過檢索， 專利號為201010591427的中國專利公開了ー種製備水泥發泡材料的方法，該發明包括製備水泥漿料、製備泡沫以及將上述二者混合的過程。該發明製得的產品可應用於建築隔牆和建築外牆外保溫材料的エ業化生產。不足之處在於該發明原料種類多，配料複雜，多種物料混合不易均勻，且固化速度慢，生產效率低，佔用場地大。鹼基地質聚合物材料是ー大類材料，其組成成份複雜多變，不同的組成成分具有特定的性質及功能，可達到不同的使用目的，因此針對已有技術，對鹼基地質聚合物材料的進ー步深入研究，是很有必要的。

發明內容
本發明的目的就是提供ー種發泡孔徑均勻、導熱係數低、固化速度快、生產效率高成本低廉、原材料來源廣泛的鹼基地質聚合物多孔材料。克服現在同類材料所存在的耐酸鹼性差，抗裂性和抗折性低，強度低，導熱係數高的不足。上述發明目的，是通過以下技術方案來實現的ー種鹼基地質聚合物多孔材料，由漿料和複合發泡劑按照重量比9-38 I的比例組合而成；漿料由下述重量份原料組成水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10_20份、偏高嶺土 10-20份、聚丙烯纖維0. 1-1. 5份、可再分散乳膠粉0. 3-1. 0份；複合發泡劑由下述重量份原料組成雙氧水24-35份、水64-75份、穩泡劑0. 5-1 份、動物性發泡助劑1-1. 5份；所述的水玻璃為エ業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，模數為I. 2-1. 8，波美度為40 ；所述的礦渣為細度100-600目的高爐水渣、100-600目的轉爐鋼渣中的任意ー種或者兩種的混合物；所述粉煤灰為市售ー級、ニ級中的任意一種或者兩種的任意混合物；所述偏高嶺土為細度200-1000目的高嶺土原礦或水洗後的高嶺土在600-900°C 環境中煅燒2-3小時所得的粉體；所述聚丙烯纖維為0. 5-2cm長度的高強聚丙烯束狀纖維；
所述可再分散膠粉為冷溶性聚こ烯醇粉末、醋酸こ烯酯、こ烯共聚膠粉其中的一種或任意混合物；所述的雙氧水為10% -50%的エ業用雙氧水；所述穩泡劑為十二烷基甜菜鹼、椰油脂肪酸ニこ醇醯胺、椰油脂肪酸單こ醇醯胺的其中一種或者任意混合物；所述動物性發泡助劑為商品動物性發泡劑與水按照重量比I : 50-70稀釋的溶液；上述原料，由下述方法製備(I)將漿料中除水玻璃外的各組成成分按照比例進行混合均勻成粉體料；(2)將混合均勻的粉體料與水玻璃按照比例混合，然後攪拌均勻，得到漿料；(3)取複合發泡劑的原料按照比例混合均勻得到複合發泡劑；(4)將複合發泡劑按比例加入漿料中，混合攪拌均勻後澆注成型，經室溫條件下養護即得。採取上述措施的本發明，將雙氧水作為複合發泡劑的主要成分，以動物性發泡劑水溶液作為發泡助劑，改善了以往發泡材料使用単一發泡劑的不足，可使發泡材料的容重範圍從180-800kg/m3任意調整，從而製備出不同用途的發泡產品。製備出的發泡材料孔徑均勻，閉孔率高，泌水率低，產品收縮值小。以水玻璃基地質聚合物漿料作為發泡材料前驅體，可使發泡產品的中期強度大大強於水泥類發泡產品，耐久度、耐酸鹼性能上也優於水泥類發泡產品。添加聚丙烯纖維增強了發泡產品的抗裂性和抗折性。可再分散乳膠粉調節了發泡漿體的粘度，控制發泡泡體的封閉率以及泡體大小，使發泡產品具有更高的強度和更低的導熱係數。本發明採用エ業廢渣作為原料，來源十分豐富，生產過程綠色環保，且與水泥類發泡產品相比，固化速度快，生產效率高，是ー種防火、耐久、高效絕熱的鹼基地質聚合物多孔材料。
具體實施例方式實施例I(I)漿料的配置將細度200-1000目的高嶺土在800°C中恆溫煅燒2小時得到偏高嶺土。取偏高嶺土 15份，325目礦渣35份，2級粉煤灰15份，聚丙烯纖維0.5份，可再分散乳膠粉0. 4份，模數I. 3，波美度40的水玻璃50份，將上述固體原料混合均勻後再與水玻璃混合均勻製備成漿料待用。(2)複合發泡劑的配置取雙氧水24份，水64份，動物性發泡劑與水按照I : 50 配製的動物性發泡助劑I份，十二烷基甜菜鹼0. 6份，混合攪拌均勻後待用。(3)將漿料和複合發泡劑按照重量比12 I的比例混合，高速攪拌20分鐘後，得到發泡漿料。(4)將得到的發泡漿料注入模具中製備成發泡塊，2小時後拆模，置於室溫條件下養護1-5天即可。(5)將得到的發泡塊在乾燥箱乾燥後測試其性能，基本指標如下幹表觀密度 270kg/m3，導熱係數0. 058w/ (m k)，抗壓強度達到I. 2MPa，線收縮率0. 5%，吸水率6%0實施例2
(I)漿料的配製偏高嶺土的製備同實施例I。取偏高嶺土 20份，鋼渣45份，粉煤灰20份，聚丙烯纖維I份，可再分散乳膠粉0. 8份。取模數為I. 2，波美度40的水玻璃75 份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻後得到漿料待用。(2)複合發泡劑的配製取雙氧水35份，自來水75份，椰油脂肪酸ニこ醇醯胺0.8 份，動物性發泡劑與水按照I : 50配製的動物性發泡助劑0.4份。混合攪拌均勻後得到複合發泡劑待用。(3)將漿料和複合發泡劑按照重量比34 I的比例混合，並高速攪拌20分鐘後， 得到發泡漿料。(4)將發泡漿料注入到模具中製備發泡塊，2小時後拆模得到發泡塊，並在室溫下進行養護。(5)將得到的發泡塊乾燥後測試其性能，其基本指標如下幹表觀密度750kg/m3， 導熱係數0. 09w/ (m k)，抗壓強度8MPa，線收縮率0.3%，吸水率7 %。實施例3(I)漿料的配製偏高嶺土的製備同實施例I。取偏高嶺土 10份，礦渣20份，粉煤灰10份，聚丙烯纖維0. I份，可再分散乳膠粉0. 3份。取模數為I. 4，波美度40的水玻璃 30份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻後得到漿料待用。(2)複合發泡劑的配製取雙氧水24份，水64份，動物性發泡劑與水按照I : 60 配製的動物性發泡助劑I份，十二烷基甜菜鹼0. 5份，混合攪拌均勻後待用。(3)將漿料和複合發泡劑按照24 I的比例混合，並高速攪拌20分鐘後，得到發泡漿料。(4)將發泡漿料注入到模具中製備發泡塊，2小時後拆模得到發泡塊，並在室溫下進行養護。(5)將得到的發泡塊乾燥後測試其性能，其基本指標如下幹表觀密度510kg/m3， 導熱係數0. 076w/ (m k)，抗壓強度5MPa，線收縮率0.3%，吸水率6.5%。實施例4(I)發泡漿料的配製偏高嶺土的製備同實施例I。取偏高嶺土 12份，礦渣32份， 粉煤灰15份，聚丙烯纖維I份，可再分散乳膠粉0. 8份。取模數為I. 8，波美度40的水玻璃 42份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻後得到漿料待用。(2)複合發泡劑的配製取雙氧水30份，自來水70份，動物性發泡劑與水按照 I 50配製的動物性發泡助劑I. 3份，十二烷基甜菜鹼0.8份，混合攪拌均勻後待用。(3)將漿料和複合發泡劑按照18 I的比例混合，並高速攪拌20分鐘後，得到發泡漿料。(4)將發泡漿料注入到模具中製備發泡塊，2小時後拆模得到發泡塊，並在室溫下進行養護。(5)將得到的發泡塊乾燥後測試其性能，其基本指標如下幹表觀密度400kg/m3， 導熱係數0. 063wバm k)，抗壓強度3. IMPa，線收縮率0. 3%，吸水率7%。實施例5(I)漿料的配製偏高嶺土的製備同實施例I。取偏高嶺土 30份，礦渣75份，粉煤灰25份，聚丙烯纖維2. 6份，可再分散乳膠粉I. 8份。取模數為I. 6，波美度40的水玻璃68份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻後得到漿料待用。(2)複合發泡劑的配製取雙氧水100份，自來水210份，動物性發泡劑與水按照 I 70配製的動物性發泡助劑4份，十二烷基甜菜鹼2. 6份，混合攪拌均勻後待用。(3)將漿料和複合發泡劑按照質量比9 I的比例混合，並高速攪拌20分鐘後，得到發泡漿料。(4)將發泡漿料注入到模具中製備發泡塊，2小時後拆模得到發泡塊，並在室溫下進行養護。(5)將得到的發泡塊乾燥後測試其性能，其基本指標如下幹表觀密度200kg/m3， 導熱係數0. 05w/(m k)，抗壓強度0. 5MPa，線收縮率0. 35%,吸水率5.8%。
權利要求
1.ー種鹼基地質聚合物多孔材料，其特徵在於所述材料由漿料和複合發泡劑按照重量比9-38 I的比例組合而成；漿料由下述重量份原料組成水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10-20份、偏高嶺土 10-20份、聚丙烯纖維0. 1-1. 5份、可再分散乳膠粉0. 3-1. 0份；複合發泡劑由下述重量份原料組成雙氧水24-35份、水64-75份、穩泡劑0. 5-1份、動物性發泡助劑1-1. 5份；所述的水玻璃為エ業水玻璃經過改性所得的高活性水玻璃，模數為I. 2-1. 8，波美度為40 ；所述的礦渣為細度100-600目的高爐水渣、100-600目的轉爐鋼渣中的任意一種或者兩種的混合物；所述粉煤灰為市售ー級、ニ級粉煤灰中的任意一種或者兩種的任意混合物；所述偏高嶺土為細度200-1000目的高嶺土原礦或水洗後的高嶺土在600-900°C環境中煅燒2-3小時所得的粉體；所述聚丙烯纖維為0. 5-2cm長度的高強聚丙烯束狀纖維；所述可再分散膠粉為冷溶性聚こ烯醇粉末、醋酸こ烯酯、こ烯共聚膠粉其中的ー種或任意混合物；所述的雙氧水為10% -50%的エ業用雙氧水；所述穩泡劑為十二烷基甜菜鹼、椰油脂肪酸ニこ醇醯胺、椰油脂肪酸單こ醇醯胺的其中一種或者任意混合物；所述動物性發泡助劑為商品動物性發泡劑與水按照重量比I : 50-70稀釋的溶液； 上述原料，由下述方法製備(1)將漿料中除水玻璃外的各組成成分按照比例進行混合均勻成粉體料；(2)將混合均勻的粉體料與水玻璃按照比例混合，然後攪拌均勻，得到漿料；(3)取複合發泡劑的原料按照比例混合均勻得到複合發泡劑；(4)將複合發泡劑按比例加入漿料中，混合攪拌均勻後澆注成型，經室溫條件下養護即得。
全文摘要
本發明公開了一種鹼基地質聚合物多孔材料。這類材料組成成份複雜多變，不同的組成成分具有特定的性質及功能，可達到不同的使用目的。本發明由漿料和複合發泡劑按照重量比9-38∶1的比例組合而成；漿料由下述重量份原料組成水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10-20份、偏高嶺土10-20份、聚丙烯纖維0.1-1.5份、可再分散乳膠粉0.3-1.0份；複合發泡劑由下述重量份原料組成雙氧水24-35份、水64-75份、穩泡劑0.5-1份、動物性發泡助劑1-1.5份。上述原料製備出的發泡材料孔徑均勻，閉孔率高，泌水率低，產品收縮值小，固化速度快，生產效率高，是一種防火、耐久、高效絕熱的鹼基地質聚合物多孔材料。
文檔編號C04B18/30GK102603355SQ20121007297
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月18日 優先權日2012年3月18日
發明者劉海峰, 巢啟 申請人:劉海鋒, 巢啟