一種水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料的製備方法與流程
2023-05-31 10:17:31 2
本發明涉及一種水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料的製備方法，屬於保溫材料領域。
背景技術：
可發性聚苯乙烯（eps）泡沫具有密度低、抗震性好和導熱係數低等優點，常應用於包裝材料、保溫隔熱材料等方面。eps發泡顆粒作為輕骨料，在應用於製備混凝土輕質保溫材料時，由於eps顆粒密度過小，且與無機膠凝材料的表面性質差異較大，極性無機膠凝材料對其不潤溼，在製備過程中eps顆粒很容易上浮，eps顆粒難以在體系中分散均勻，從而影響了材料的性能。據文獻報導，[趙曉豔,田穩苓,趙繼東等.eps輕集料混凝土製備關鍵技術及其研究進展，混凝土,2009,8:59-62.]，在混合過程中直接添加超細矽灰等無機物，以提高漿體硬化後的密實度，改善eps顆粒與水泥漿料的界面粘結力,但eps顆粒表面仍為疏水性，效果不好。還有文獻[張鐵蓉，張雪松，李海濤.提高聚苯乙烯輕集料混凝土多相複合材料界面粘結性能的研究[j].河北建築工程學院學報，2005.23(1）:54-57.]提出，採用pva乳液對eps顆粒進行改性，使eps顆粒表面由疏水性變為親水性，以改善其與砂漿的結合性能，但因顆粒容重小，和易性仍得不到很好改善。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種密度低、導熱係數低、防火性能好且製備工藝性好的水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料的製備方法。
本發明提出的一種水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料的製備方法，所述複合保溫材料原料由無機化聚苯乙烯發泡顆粒、水泥、助劑和水組成，各組分的質量比為：無機化聚苯乙烯發泡顆粒：水泥：助劑：水為（100-125）：（200-300）：（1-2）：（180-215）；具體步驟如下：
（１）：將水、助劑按比例混合均勻；
（２）：將水泥加入到步驟（１）所得混合物中，攪拌均勻為黏稠狀漿體；
（３）：將無機化聚苯乙烯發泡顆粒加入到步驟（２）中所得黏稠狀漿體中，攪拌均勻後，注入模具中，在室溫下自然養護，製得水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。
本發明中，所述無機化聚苯乙烯發泡顆粒製備步驟為：將聚苯乙烯發泡顆粒表面先用有機粘結劑進行包覆處理，再將鋼渣、粉煤灰、膨脹蛭石或二氧化矽包覆在其表面，然後進行固化，從而將無機材料緊密地粘附在聚苯乙烯發泡顆粒的表面。
本發明中，所述水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料的密度為200-350kg/m3。
本發明中，所述助劑為聚羧酸減水劑。
本發明中，所述固化條件為60-80℃下固化30min。
本發明優點在於：經過無機化處理的聚苯乙烯顆粒容重增大，在水泥膠凝材料中易分散、和易性好；表面無機化聚苯乙烯顆粒與水泥膠凝材料之間的粘結能力提高，所製備出的水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料具有密度小、導熱係數低和防火性能好的優點。
具體實施方式
下面結合具體實施例，對本發明作進一步描述，本發明的保護範圍不受以下實施例的限制。
實施例1：
將50份環氧樹脂和50份鋼渣先後包覆在25份eps發泡顆粒表面，80℃固化30min得到無機化聚苯顆粒。將212.5份水與1.95份助劑混合低速（62±5r/min）攪拌10s、再高速（125±10r/min）攪拌10s後加入300份水泥經低速25s、高速15s攪拌呈均勻漿體，再加入上述無機化聚苯顆粒125份混合後經低速20s、高速75s攪拌配製得到水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。測得該複合保溫材料幹密度為311kg/m3，導熱係數為0.0631w/(m·k)，抗折強度為0.47mpa，抗壓強度為0.57mpa。
實施例2：
將50份環氧樹脂和50份粉煤灰先後包覆在25份eps發泡顆粒表面，80℃固化30min得到無機化聚苯顆粒。將212.5份水與1.95份助劑混合低速（62±5r/min）攪拌10s、再高速（125±10r/min）攪拌10s後加入300份水泥經低速25s、高速15s攪拌呈均勻漿體，再加入上述無機化聚苯顆粒125份混合後經低速20s、高速75s攪拌配製得到水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。測得該複合保溫材料幹密度為321kg/m3，導熱係數為0.0623w/(m·k)，抗折強度為0.74mpa，抗壓強度為0.62mpa。
實施例3：
將50份環氧樹脂和50份二氧化矽先後包覆在25份eps發泡顆粒表面，80℃固化30min得到無機化聚苯顆粒。將212.5份水與1.95份助劑混合低速（62±5r/min）攪拌10s、再高速（125±10r/min）攪拌10s後加入300份水泥經低速25s、高速15s攪拌呈均勻漿體，再加入上述無機化聚苯顆粒125份混合後經低速20s、高速75s攪拌配製得到水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。測得該複合保溫材料幹密度為285kg/m3，導熱係數為0.0627w/(m·k)，抗折強度為0.45mpa，抗壓強度為0.43mpa。
實施例4：
將40份環氧樹脂和50份膨脹蛭石先後包覆在20份eps發泡顆粒表面，80℃固化30min得到無機化聚苯顆粒。將186份水與1.3份助劑混合低速（62±5r/min）攪拌10s、再高速（125±10r/min）攪拌10s後加入200份水泥經低速25s、高速15s攪拌呈均勻漿體，再加入上述無機化聚苯顆粒110份混合後經低速20s、高速75s攪拌配製得到水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。測得該複合保溫材料幹密度為283kg/m3，導熱係數為0.0549w/(m·k)，抗折強度為0.45mpa，抗壓強度為0.53mpa。
實施例5：
將40份環氧樹脂和50份膨脹蛭石先後包覆在20份eps發泡顆粒表面，60℃固化30min得到無機化聚苯顆粒。將180份水與1.3份助劑混合低速（62±5r/min）攪拌10s、再高速（125±10r/min）攪拌10s後加入200份水泥經低速25s、高速15s攪拌呈均勻漿體，再加入上述無機化聚苯顆粒100份混合後經低速20s、高速75s攪拌配製得到水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。測得該複合保溫材料幹密度為269kg/m3，導熱係數為0.0574w/(m·k)，抗折強度為0.61mpa，抗壓強度為0.67mpa。
實施例6：
將40份環氧樹脂和40份膨脹蛭石先後包覆在20份eps發泡顆粒表面，60℃固化30min得到無機化聚苯顆粒。將180份水與1.3份助劑混合低速（62±5r/min）攪拌10s、再高速（125±10r/min）攪拌10s後加入水200份水泥經低速25s、高速15s攪拌呈均勻漿體，再加入上述無機化聚苯顆粒100份混合後經低速20s、高速75s攪拌配製得到水泥基無機化聚苯顆粒複合保溫材料。測得該複合保溫材料幹密度為280kg/m3，導熱係數為0.0546w/(m·k)，抗折強度為0.31mpa，抗壓強度為0.45mpa。