一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法

2023-05-23 13:03:16 1

一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，包括以下步驟：(1)將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比(摩爾比)在0.6-1.2進行混合；(2)將步驟(1)得到的混合體進行預膠化反應，使其得到雪矽鈣石膠狀體；(3)將步驟(2)得到的膠化體加入增稠增活性材料；(4)將步驟(3)得到的膠化體按Ca/Si比（摩爾比）0.7-1進行再配合；(5)將步驟(4)得到的膠化體注入動態反應釜中反應，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體；(6)在步驟(5)所得到的漿體中加入1％-15％的纖維體，加入1％-100％的無機擴散膠合體，加入適量穩泡材料和發泡材料充分攪拌；(7)將步驟(6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾。本發明生產的保溫材料具有高強度、低導熱係數，材質均勻的特點。
【專利說明】一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種高強度低導熱係數硬矽鈣石矽酸鈣板材的製作方法，該產品主要 用於建築外牆及內牆的保溫防火和工業爐窯的保溫節能。

【背景技術】
[0002] 傳統生產硬矽鈣石保溫材料的製作方法是在飽和蒸汽180°C -210°C溫度，壓力在 I. 8-2. 2mpa蒸汽條件下，將娃質材料與I丐質材料按ca/si比（摩爾比）為0. 9-1之間進行 合成，由於受到原料及溫度壓力的影響，難以完全得到硬矽鈣石結晶體，更難以生產出低導 熱係數的矽酸鈣； 本發明經多年的生產試驗，創造如下技術進行生產，便可得到硬矽鈣石結晶充分，並使 硬矽鈣界面結合之間形成無數微小真空孔，從而實現了導熱係數最小的目的，同時加入無 機膠合體及纖維體，使硬矽鈣石板材達到極高強度。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在於提供一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，採 用本發明生產的硬矽鈣石板材，強度高，材質均勻，有無數微小真空孔及納米真空孔，容重 在100kg/m 3-170kg/m3之間，導熱係數在0. 027-0. 05 w/mk之間，在成形前加入反應型防水 體，可得到完全防水型，高強度低導熱係數硬矽鈣石板材，在成坯後在其表面滲入防水體， 可得到表面防水型高強度低導熱係數硬矽鈣石板材。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的 製作方法， 包括以下步驟： (1) 將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）在0· 6-1. 2進行混合； (2) 將步驟（1)得到的混合體進行預膠化反應，預反應溫度30°C _120°C，預反應時間3 小時-120小時，使其得到充足量雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料； (4) 將步驟（3)得到的膠化體按Ca/Si比(摩爾比)0.7-1進行再配合，使其具備能夠充 分形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟（4)得到的膠化體注入動態反應釜中，用190°C-400°C蒸汽壓力在 I. 8mpa-3. 6mpa下進行合成，合成時間2-10小時，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿 料體； (6) 在步驟（5)所得到的漿體中加入纖維體，其比例在1% -15% (料漿重量與纖維重 量比)，加入無機擴散膠合體，其比例是漿體重量的1% -100%，（料漿重量與無機擴散膠合 體重量比)，加入適量穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
[0005] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， (1) 將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）在0· 6進行混合； (2) 將步驟（1)得到的混合體進行預膠化反應，預反應溫度30°C，預反應時間3小時， 使其得到雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料； (4) 將步驟（3)得到的膠化體按Ca/Si比(摩爾比)0.8進行再配合，使其具備能夠充分 形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟（4)得到的膠化體注入動態反應釜中，用190°C蒸汽壓力在LSmpa下進行 合成，合成時間2小時，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體； (6) 在步驟（5)所得到的漿體中加入1 %的纖維體，加入1 %的無機擴散膠合體，加入適 量穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
[0006] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， (1) 將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）在）L 1進行混合； (2) 將步驟（1)得到的混合體進行預膠化反應，預反應溫度120°C，預反應時間120小 時，使其得到雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料； (4) 將步驟（3)得到的膠化體按Ca/Si比(摩爾比)1. 1進行再配合，使其具備能夠充分 形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟⑷得到的膠化體注入動態反應釜中，用400°C蒸汽壓力3. 6mpa下進行合 成，合成時間8小時，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體； (6) 在步驟（5)所得到的漿體中加入15%的纖維體，加入100%的無機擴散膠合體，力口 入適量穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
[0007] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， (1)將矽質材料與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）0. 9進行配合； ⑵將步驟⑴得到的混合體進行預膠化反應，反應溫度90°C，預反應時間30小時，使 其得到充足量的雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料，使其膠體更具活性，體積密度更 輕； (4) 將步驟（3)得到的膠化體進行按Ca/Si比(摩爾比)0.9再配料，使其具備能夠充分 形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟（4)得到的膠化體注入動態反應釜中，用300°C蒸汽在蒸汽壓力3mpa下進 行合成反應4小時，得到多孔及無數微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體； (6) 將步驟（5)得到的漿體加入8%的纖維體，加入50%的無機擴散膠合體，加入適量 穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
[0008] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， 在步驟（6)中加入反應型防水材料。
[0009] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， 對步驟（7)中得到的硬矽鈣石板材進行表面防水浸泡處理。
[0010] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， 所述矽質材料體是指用矽質材料經加工而成的高純度Sio2 (含量98-99. 9%之間）的 微細粉與納米級粉狀體的混合物。
[0011] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， 所述無機擴散膠合體為可產生膠結強度的無機膠混合體。
[0012] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， 所述纖維體為可使矽酸鈣漿體起微細拉結而產生整體強度的纖維混合體。
[0013] 如上所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其中， 所述增稠增活性材料為無機或有機增加活性的材料及發泡材料。
[0014] 與現有技術相比，本發明的有益效果在於， 本發明生產的保溫材料強度高，材質均勻，是無數微真空孔的結合體，導熱係數低在 0. 027w/mk-0. 05w/mk 之間，容重在 lOOkg/m3 -170kg/m3 之間，耐熱溫度在 850°C -1050°c之 間。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例用於進一步敘述本發明，但不作任何限制。
[0016] 實施例一： 一種高強度低導熱係數的硬矽鈣石型保溫防火板的製作方法包括如下步驟： 1、 將矽質原料體與鈣質原料按Ca/Si比(摩爾比）0. 5進行配合製成漿體； 2、 將步驟1得到的漿體進行預反應，反應時間3小時，反應溫度30°C，使其充分形成雪 矽鈣石漿料； 3、 將步驟2得到的漿料膠化體加入憎活性材料，使其增稠增活性 4、 將步驟3得到的漿料再配料，按Ca/Si比(摩爾比）0. 8,使其能充分形成硬矽鈣石的 成分； 5、 將步驟4得到的漿體注入高溫高壓反應釜中進行合成，所用蒸汽溫度180°C，蒸汽壓 力I. 8mpa，反應時間2小時，得到極輕多孔狀膠合體； 6、 將步驟5得到的膠合體加入適量的纖維體，加入無機擴散膠合體，加入穩泡劑及發 泡劑，充分攪拌後便形成結構均勻的輕型膠合體； 7、 將步驟6得到的膠合體進行模壓成型烘乾後，便得到材質均勻多微小真空孔結構的 硬娃I丐石板材，體密在l〇〇kg/m3 _170kg/m3，導熱係數在0. 027-0. 05w/mk。
[0017] 實施案例二 一種高強度低導熱係數的硬矽鈣石型保溫防水板的製作方法包括如下步驟： 1、 將矽質原料體與鈣質原料按Ca/Si比(摩爾比）I. 1進行配合製成漿體； 2、 將步驟1得到的漿體進行預反應，反應時間120小時，反應溫度120°C，使其充分形成 雪矽鈣石漿料； 3、 將步驟2得到的漿料膠化體加入憎活性材料，使其增稠增活性； 4、 將步驟3得到的漿料再配料，按Ca/Si比(摩爾比）1. 1，使其能充分形成硬矽鈣石的 成分； 5、 將步驟4得到的漿體注入高溫高壓反應釜中進行合成，所用蒸汽溫度400°C，蒸汽壓 力3. 6mpa，反應時間10小時，得到極輕多孔狀膠合體； 6、 將步驟5得到的膠合體加入適量的纖維體，加入無機擴散膠合體，加入穩泡劑及發 泡劑，充分攪拌後便形成結構均勻的輕型膠合體； 7、 將步驟6得到的膠合體進行模壓成型烘乾後，便得到材質均勻多微小真空孔結構的 硬娃興石板材，體密在170kg/m3，導熱係數在0. 05w/mk。
[0018] 實施案例三 一種高強度低導熱係數的硬矽鈣石型保溫防火板的製作方法包括如下步驟： 1、 將矽質原料體與鈣質原料按Ca/Si比(摩爾比）0. 8進行配合製成漿體； 2、 將步驟1得到的漿體進行預反應，反應時間30小時，反應溫度60°C，使其充分形成雪 矽鈣石漿料； 3、 將步驟2得到的漿料膠化體加入憎活性材料，使其增稠增活性； 4、 將步驟3得到的漿料再配料，按Ca/Si比(摩爾比）0. 9,使其能充分形成硬矽鈣石的 成分； 5、 將步驟4得到的漿體注入高溫高壓反應釜中進行合成，所用蒸汽溫度300°C，蒸汽壓 力3mpa，反應時間4小時，得到極輕多孔狀膠合體； 6、 將步驟5得到的膠合體加入適量的纖維體，加入無機擴散膠合體，加入穩泡劑及發 泡劑，充分攪拌後便形成結構均勻的輕型膠合體； 7、 將步驟6得到的膠合體進行模壓成型烘乾後，便得到材質均勻多微小真空孔結構的 硬娃興石板材，體密在100-170kg/m 3，導熱係數在0. 027-0. 05w/mk。
[0019] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，在步驟（6)中加 入反應型防水材料。
[0020] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，對步驟（7)中得 到的硬矽鈣石板材進行表面防水浸泡處理。
[0021] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，所述矽質材料體 是指用矽質材料經加工而成的高純度SiO 2 (含量98-99. 9%之間）的微細粉與納米級粉狀 體的混合物。
[0022] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，所述無機擴散膠 合體為可產生膠結強度的無機膠混合體。
[0023] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，所述纖維體為可 使矽酸鈣漿體起微細拉結而產生整體強度的纖維混合體；包括木漿、纖維、玻璃纖維、棉纖 維、碳纖維、尼龍纖維、矽酸鋁纖維，水鎂纖維，按其中幾種按最佳比例加工均勻後的纖維集 合體，能起最佳增強作用。
[0024] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，所述增稠增活性 材料為無機或有機增加活性的材料及發泡材料。
[0025] 本發明的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，發泡及穩泡材 料，是指化學穩泡，化學發泡，機械發泡材料及植物發泡材料。
[0026] 採用本發明獲得保溫材料指標值參數見表：

【權利要求】
1. 一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其特徵在於， 包括以下步驟： (1) 將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）在0? 6-1. 2進行混合； (2) 將步驟（1)得到的混合體進行預膠化反應，預反應溫度30°C-120°C，預反應時間3 小時-120小時，使其得到雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料，使其體積密度更輕，活性更大； (4) 將步驟（3)得到的膠化體按Ca/Si比(摩爾比)0.7-1進行再配合，使其具備能夠充 分形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟（4)得到的膠化體注入動態反應釜中，用190°C -400°C蒸汽，壓力在 1. 8mpa-3. 6mpa下進行合成，合成時間2-10小時，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿 料體； (6) 在步驟（5)所得到的漿體中加入纖維體，其比例在1% -15% (料漿重量與纖維重 量比)，加入無機擴散膠合體，其比例是漿體重量的1 % -100%，加入適量穩泡材料和發泡材 料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
2. 根據權利要求1所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其 特徵在於， (1) 將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）在0? 6進行混合； (2) 將步驟（1)得到的混合體進行預膠化反應，預反應溫度30°C，預反應時間3小時， 使其得到雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料； (4) 將步驟（3)得到的膠化體按Ca/Si比(摩爾比)0.8進行再配合，使其具備能夠充分 形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟（4)得到的膠化體注入動態反應釜中，用190°C蒸汽壓力在l.Smpa下進行 合成，合成時間2小時，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體； (6) 在步驟（5)所得到的漿體中加入1 %的纖維體，加入1 %的無機擴散膠合體，加入適 量穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
3. 根據權利要求1所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其特 徵在於， (1) 將矽質材料體與鈣質材料按ca/si比（摩爾比）在）1. 1進行混合； (2) 將步驟（1)得到的混合體進行預膠化反應，預反應溫度120°C，預反應時間120小 時，使其得到雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料； (4) 將步驟（3)得到的膠化體按Ca/Si比(摩爾比)1. 1進行再配合，使其具備能夠充分 形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟⑷得到的膠化體注入動態反應釜中，用400°C蒸汽，壓力3. 6mpa下進行合 成，合成時間8小時，得到多孔微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體； (6) 在步驟（5)所得到的漿體中加入15%的纖維體，加入100%的無機擴散膠合體，力口 入適量穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
4. 根據權利要求1所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料製作方法，其特徵 在於包括以下步驟： (1)將矽質材料體與鈣質材料體按ca/si比（摩爾比）0. 9進行配合； ⑵將步驟⑴得到的混合體進行預膠化反應，反應溫度90°C，預反應時間50小時，使 其得到充足量的雪矽鈣石膠狀體； (3) 將步驟（2)得到的膠化體加入增稠增活性材料，使其膠體更具活性，體積密度更 輕； (4) 將步驟（3)得到的膠化體進行按Ca/Si比(摩爾比)0.9再配料，使其具備能夠充分 形成硬矽鈣石的條件； (5) 將步驟⑷得到的膠化體注入動態反應釜中，用300°C蒸汽，在蒸汽壓力3mpa下進 行合成反應4小時，得到無數微細孔狀硬矽鈣石型極輕質漿料體； (6) 將步驟（5)得到的漿體加入8%的纖維體，加入50%的無機擴散膠合體，加入適量 穩泡材料和發泡材料； (7) 將步驟（6)得到的膠狀漿體進行模壓成型烘乾，即可得到多真空孔狀硬矽鈣石板 材。
5. 根據權利要求1-4任一項權利要求所述的一種高強度低導熱係數多真空孔狀硬矽 鈣石保溫材料的製作方法，其特徵在於， 在步驟（6)中加入反應型防水材料。
6. 根據權利要求5所述的一種高強度低導熱係數硬矽鈣石保溫材料的製作方法，其特 徵在於， 對步驟（7)中得到的硬矽鈣石板材進行表面防水浸泡處理。
7. 根據權利要求6所述的一種高強度低導熱係數多真空孔狀硬矽鈣石保溫材料的制 作方法，其特徵在於， 所述矽質材料體是指用矽質材料經加工而成的高純度Si〇2 (含量98-99. 9%之間）的 微細粉與納米級粉狀體的混合物。
8. 根據權利要求6所述的一種高強度低導熱係數多真空孔狀硬矽鈣石保溫材料的制 作方法，其特徵在於， 所述無機擴散膠合體為可產生膠結強度的無機膠混合體。
9. 根據權利要求6所述的一種高強度低導熱係數多真空孔狀硬矽鈣石保溫材料的制 作方法，其特徵在於， 所述纖維體為可使矽酸鈣漿體起微細拉結而產生整體強度的纖維混合體。
10. 根據權利要求6所述的一種高強度低導熱係數多真空孔狀硬矽鈣石保溫材料的制 作方法，其特徵在於， 所述增稠增活性材料為無機或有機增加活性的材料及發泡材料。
【文檔編號】C04B32/00GK104446601SQ201410611075
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】王民豔 申請人:王民豔