本发明涉及建筑材料制备技术领域，具体涉及一种改性岩棉纤维增强水泥基保温板的制备方法。
背景技术：
随着我国住宅建设节能工作的不断深入，外墙保温的建筑节能方式日渐普及。然而，目前大规模使用的塑料泡沫建筑保温材料，如挤塑板、聚氨酯泡沫、胶粉聚苯颗粒、酚醛泡沫板、改性酚醛防火保温板等，在燃烧时都会发出浓烟等有害气体，为了防火或控制浓烟，它们加入了阻燃剂、固化剂、抑烟剂等，但都没有解决根本问题。这些易燃保温材料引发的火灾时有发生，一幕幕惨剧，充分暴露出建筑保温与建筑防火的巨大矛盾，说明塑料泡沫建筑保温材料存在严重不足。
发泡水泥保温板是目前墙体保温和墙体保温防火隔离带最理想的保温材料，其具有导热系数低，不燃烧、防水、与墙体粘结力强、强度高、无毒害放射物质，环保等优点。与建筑物使用寿命同期，而且施工简便、快捷，技术性能优于泡沫玻璃、泡沫陶瓷、酚醛泡沫板、聚苯颗粒、聚苯板、挤塑板等墙体保温材料。
但是，市场现有的水泥发泡保温板，由于技术水平参差不齐，质量时好时坏，主要是生产时易塌模、气泡大小不均、分布不匀，次品率高。水泥保温板材往往存在韧性不足、强度较低、防水性能差、导热系数高、隔音性能差、易损易碎等质量问题，非常容易开裂、折断、破损，给运输和施工过程带来了很大的不便。
因此，亟需研制出一种质量稳定、强度高、阻燃性强、保温性好、隔音降噪效果好的水泥基保温板非常有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前普通水泥基保温板存在强度低、防水性能差，容易开裂、折断、破损，给运输和施工过程中带来很大的不便的缺陷，提供了一种改性岩棉纤维增强水泥基保温板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种改性岩棉纤维增强水泥基保温板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取0.2～0.3kg白云石倒入研磨机中研磨粉碎后过80目筛，收集过筛粉末，再将过筛粉末放入马弗炉中熔化后，并倒入多孔漏板中拉丝，出料，得到自制岩棉纤维；
（2）将10～12ml二甲苯、2～4g多聚甲醛和1～3ml草酸溶液混合置于装有温度计、冷凝器和搅拌器的四口烧瓶中搅拌反应，降温，过滤去除滤渣，得到上层反应清液，再将上层反应清液倒入蒸馏瓶中，减压蒸出未反应完的二甲苯，得到自制二甲苯甲醛树脂；
（3）将自制岩棉纤维、自制二甲苯甲醛树脂、十二烷基硫酸钠和去离子水混合置于超声波分散仪中超声处理，超声处理结束后，出料得到改性自制岩棉纤维；
（4）将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，并搅拌，得到搅拌悬浮液，再将搅拌悬浮液倒入水浴锅中水浴搅拌，得到自制聚乙烯醇溶液；
（5）称取78～81g普通硅酸盐水泥研磨粉碎，得到研磨粉末，再将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌，得到搅拌浆料，继续将自制聚乙烯醇溶液、十二烷基苯磺酸钠和搅拌浆料混合，搅拌反应，得到反应液，最后将反应液置于烘箱中干燥，收集干燥物并研磨后过100目筛，得到改性普通硅酸盐水泥粉末；
（6）按重量份数计，分别称取65～70份改性普通硅酸盐水泥粉末、10～12份改性自制岩棉纤维和45～60份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加2～4份硅灰、3～5份粉煤灰和1～3份碳酸钙，继续保温混合搅拌，得到保温浆料，再将保温浆料注入模具中，并将其移至养护区固化养护，得到养护坯体，将养护坯体脱模并继续养护，自然冷却至室温，干燥出料，即得改性岩棉纤维增强水泥基保温板。
步骤（1）所述的研磨粉碎转速为160～200r/min，研磨粉碎时间为24～32min，熔化温度为1530～1610℃，熔化时间为1～2h，拉丝转速为270～360r/min，拉丝时间为21～24min。
步骤（2）所述的草酸溶液的质量分数为18%，搅拌反应温度为110～120℃，搅拌反应时间为2～3h，降温温度为24～32℃。
步骤（3）所述的自制岩棉纤维、自制二甲苯甲醛树脂、十二烷基硫酸钠和去离子水的质量比为5：3：1：2，超声处理功率为145～160w，超声处理频率30～32khz，超声处理时间为35～45min。
步骤（4）所述的聚乙烯醇粉末和去离子水的质量比为1：5，搅拌温度为28～30℃，搅拌时间为10～12min，水浴搅拌温度为85～90℃，水浴搅拌时间为32～36min。
步骤（5）所述的研磨粉碎时间为10～12min，研磨粉末、丙酮和苯酚的质量比为5：1：2，搅拌时间为10～12min，自制聚乙烯醇溶液、十二烷基苯磺酸钠和搅拌浆料的体积比为2：1：5，搅拌反应温度为45～50℃，搅拌反应时间为15～17min，干燥温度为85～90℃，干燥时间为35～40min，研磨时间为16～20min。
步骤（6）所述的搅拌温度为55～60℃，搅拌时间为45～60min，继续搅拌时间为16～20min，模具尺寸为1200mm×70mm×35mm，养护时间为1～2天，继续养护时间为3～5天。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以普通硅酸盐水泥粉末为原料，改性自制岩棉纤维作为改性促进剂，并辅以硅灰、粉煤灰和碳酸钙等制备得到改性岩棉纤维增强水泥基保温板，首先利用苯酚和自制聚乙烯醇溶液对普通硅酸盐水泥粉末进行双重改性，由于苯酚进入普通硅酸盐水泥粉末内部并在内部发生聚合反应，改善了材料层间距，提高了有机和无机颗粒间界面结合能力，使其改性后作为界面结合剂，促进普通硅酸盐水泥粉末对水泥基保温板内部孔隙进行有效的填充，由于两相间结合力大大增强，使得水泥基保温板的强度提高，另外将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，并在高温条件下搅拌得到自制聚乙烯醇溶液，其中自制聚乙烯醇溶液具有粘接性，使得水泥基保温板的粘性度得到提高，再将自制聚乙烯醇溶液掺入普通硅酸盐水泥粉末中，当浆料得到充分搅拌后，其在浆料中均匀分散，一旦浆料中水分蒸发，聚乙烯醇开始缩水聚合并形成网络结构，填充在晶体的间隙中，使硬化体密实，同时能够堵塞毛细通孔，阻止水分浸入，从而降低吸水率，有利于水泥基保温板的防水性和强度得到提高；
（2）本发明中利用自制二甲苯甲醛树脂对自制岩棉纤维进行改性，将树脂中的二甲苯环的疏水结构引进到自制岩棉纤维的分子结构中，使得自制岩棉纤维结构受到二甲苯的分割和包围，从而提高水泥基保温板的防水性，当将自制岩棉纤维加入到水泥中时，自制岩棉纤维之间就会有交错的水泥分子链连接，相当于将水泥交联，在受到弯曲、拉伸、压缩等载荷作用时，水泥在自制岩棉纤维之间传递应力，使自制岩棉纤维与水泥共同承载，将其作为填料对水泥基保温板进行改性，进一步提高水泥基保温板的强度，另外在水泥基保温板出现裂缝破坏时，由于自制岩棉纤维的存在，延缓了裂缝的进一步发展，使得水泥基保温板的抗裂性提高，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
称取0.2～0.3kg白云石倒入研磨机中，在转速为160～200r/min的条件下研磨粉碎24～32min后过80目筛，收集过筛粉末，再将过筛粉末放入马弗炉中，在温度为1530～1610℃的条件下熔化1～2h后，并倒入多孔漏板中，在转速为270～360r/min的条件下拉丝21～24min，出料，得到自制岩棉纤维；将10～12ml二甲苯、2～4g多聚甲醛和1～3ml质量分数为18%的草酸溶液混合置于装有温度计、冷凝器和搅拌器的四口烧瓶中，在温度为110～120℃下搅拌反应2～3h，降温至24～32℃，过滤去除滤渣，得到上层反应清液，再将上层反应清液倒入蒸馏瓶中，减压蒸出未反应完的二甲苯，得到自制二甲苯甲醛树脂；按质量比为5：3：1：2将自制岩棉纤维、自制二甲苯甲醛树脂、十二烷基硫酸钠和去离子水混合置于超声波分散仪中，在功率为145～160w、频率30～32khz的条件下超声处理35～45min，超声处理结束后，出料得到改性自制岩棉纤维；按质量比为1：5将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，并在温度为28～30℃下搅拌10～12min，得到搅拌悬浮液，再将搅拌悬浮液倒入水浴锅中，在温度为85～90℃下水浴搅拌32～36min，得到自制聚乙烯醇溶液；称取78～81g普通硅酸盐水泥研磨粉碎10～12min，得到研磨粉末，再按质量比为5：1：2将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌10～12min，得到搅拌浆料，继续将自制聚乙烯醇溶液、十二烷基苯磺酸钠和搅拌浆料按体积比为2：1：5混合，在温度为45～50℃下搅拌反应15～17min，得到反应液，最后将反应液置于烘箱中，在温度为85～90℃下干燥35～40min，收集干燥物并研磨16～20min后过100目筛，得到改性普通硅酸盐水泥粉末；按重量份数计，分别称取65～70份改性普通硅酸盐水泥粉末、10～12份改性自制岩棉纤维和45～60份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为55～60℃下搅拌45～60min，再添加2～4份硅灰、3～5份粉煤灰和1～3份碳酸钙，继续保温混合搅拌16～20min，得到保温浆料，再将保温浆料注入尺寸为1200mm×70mm×35mm的模具中，并将其移至养护区固化养护1～2天，得到养护坯体，将养护坯体脱模并继续养护3～5天，自然冷却至室温，干燥出料，即得改性岩棉纤维增强水泥基保温板。
实例1
称取0.2kg白云石倒入研磨机中，在转速为160r/min的条件下研磨粉碎24min后过80目筛，收集过筛粉末，再将过筛粉末放入马弗炉中，在温度为1530℃的条件下熔化1h后，并倒入多孔漏板中，在转速为270r/min的条件下拉丝21min，出料，得到自制岩棉纤维；将10ml二甲苯、2g多聚甲醛和1ml质量分数为18%的草酸溶液混合置于装有温度计、冷凝器和搅拌器的四口烧瓶中，在温度为110℃下搅拌反应2h，降温至24℃，过滤去除滤渣，得到上层反应清液，再将上层反应清液倒入蒸馏瓶中，减压蒸出未反应完的二甲苯，得到自制二甲苯甲醛树脂；按质量比为5：3：1：2将自制岩棉纤维、自制二甲苯甲醛树脂、十二烷基硫酸钠和去离子水混合置于超声波分散仪中，在功率为145w、频率30khz的条件下超声处理35min，超声处理结束后，出料得到改性自制岩棉纤维；按质量比为1：5将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，并在温度为28℃下搅拌10min，得到搅拌悬浮液，再将搅拌悬浮液倒入水浴锅中，在温度为85℃下水浴搅拌32min，得到自制聚乙烯醇溶液；称取78g普通硅酸盐水泥研磨粉碎10min，得到研磨粉末，再按质量比为5：1：2将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌10min，得到搅拌浆料，继续将自制聚乙烯醇溶液、十二烷基苯磺酸钠和搅拌浆料按体积比为2：1：5混合，在温度为45℃下搅拌反应15min，得到反应液，最后将反应液置于烘箱中，在温度为85℃下干燥35min，收集干燥物并研磨16min后过100目筛，得到改性普通硅酸盐水泥粉末；按重量份数计，分别称取65份改性普通硅酸盐水泥粉末、10份改性自制岩棉纤维和45份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为55℃下搅拌45min，再添加2份硅灰、3份粉煤灰和1份碳酸钙，继续保温混合搅拌16min，得到保温浆料，再将保温浆料注入尺寸为1200mm×70mm×35mm的模具中，并将其移至养护区固化养护1天，得到养护坯体，将养护坯体脱模并继续养护3天，自然冷却至室温，干燥出料，即得改性岩棉纤维增强水泥基保温板。
实例2
称取0.2kg白云石倒入研磨机中，在转速为180r/min的条件下研磨粉碎28min后过80目筛，收集过筛粉末，再将过筛粉末放入马弗炉中，在温度为1580℃的条件下熔化1.5h后，并倒入多孔漏板中，在转速为300r/min的条件下拉丝23min，出料，得到自制岩棉纤维；将11ml二甲苯、3g多聚甲醛和2ml质量分数为18%的草酸溶液混合置于装有温度计、冷凝器和搅拌器的四口烧瓶中，在温度为115℃下搅拌反应2.5h，降温至28℃，过滤去除滤渣，得到上层反应清液，再将上层反应清液倒入蒸馏瓶中，减压蒸出未反应完的二甲苯，得到自制二甲苯甲醛树脂；按质量比为5：3：1：2将自制岩棉纤维、自制二甲苯甲醛树脂、十二烷基硫酸钠和去离子水混合置于超声波分散仪中，在功率为153w、频率31khz的条件下超声处理40min，超声处理结束后，出料得到改性自制岩棉纤维；按质量比为1：5将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，并在温度为29℃下搅拌11min，得到搅拌悬浮液，再将搅拌悬浮液倒入水浴锅中，在温度为88℃下水浴搅拌34min，得到自制聚乙烯醇溶液；称取80g普通硅酸盐水泥研磨粉碎11min，得到研磨粉末，再按质量比为5：1：2将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌11min，得到搅拌浆料，继续将自制聚乙烯醇溶液、十二烷基苯磺酸钠和搅拌浆料按体积比为2：1：5混合，在温度为47℃下搅拌反应16min，得到反应液，最后将反应液置于烘箱中，在温度为87℃下干燥38min，收集干燥物并研磨18min后过100目筛，得到改性普通硅酸盐水泥粉末；按重量份数计，分别称取68份改性普通硅酸盐水泥粉末、11份改性自制岩棉纤维和53份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为58℃下搅拌53min，再添加3份硅灰、4份粉煤灰和2份碳酸钙，继续保温混合搅拌18min，得到保温浆料，再将保温浆料注入尺寸为1200mm×70mm×35mm的模具中，并将其移至养护区固化养护1天，得到养护坯体，将养护坯体脱模并继续养护4天，自然冷却至室温，干燥出料，即得改性岩棉纤维增强水泥基保温板。
实例3
称取0.3kg白云石倒入研磨机中，在转速为200r/min的条件下研磨粉碎32min后过80目筛，收集过筛粉末，再将过筛粉末放入马弗炉中，在温度为1610℃的条件下熔化2h后，并倒入多孔漏板中，在转速为360r/min的条件下拉丝24min，出料，得到自制岩棉纤维；将12ml二甲苯、4g多聚甲醛和3ml质量分数为18%的草酸溶液混合置于装有温度计、冷凝器和搅拌器的四口烧瓶中，在温度为120℃下搅拌反应3h，降温至32℃，过滤去除滤渣，得到上层反应清液，再将上层反应清液倒入蒸馏瓶中，减压蒸出未反应完的二甲苯，得到自制二甲苯甲醛树脂；按质量比为5：3：1：2将自制岩棉纤维、自制二甲苯甲醛树脂、十二烷基硫酸钠和去离子水混合置于超声波分散仪中，在功率为160w、频率32khz的条件下超声处理45min，超声处理结束后，出料得到改性自制岩棉纤维；按质量比为1：5将聚乙烯醇粉末和去离子水混合，并在温度为30℃下搅拌12min，得到搅拌悬浮液，再将搅拌悬浮液倒入水浴锅中，在温度为90℃下水浴搅拌36min，得到自制聚乙烯醇溶液；称取81g普通硅酸盐水泥研磨粉碎12min，得到研磨粉末，再按质量比为5：1：2将研磨粉末、丙酮和苯酚混合搅拌12min，得到搅拌浆料，继续将自制聚乙烯醇溶液、十二烷基苯磺酸钠和搅拌浆料按体积比为2：1：5混合，在温度为50℃下搅拌反应17min，得到反应液，最后将反应液置于烘箱中，在温度为90℃下干燥40min，收集干燥物并研磨20min后过100目筛，得到改性普通硅酸盐水泥粉末；按重量份数计，分别称取70份改性普通硅酸盐水泥粉末、12份改性自制岩棉纤维和60份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为60℃下搅拌60min，再添加4份硅灰、5份粉煤灰和3份碳酸钙，继续保温混合搅拌20min，得到保温浆料，再将保温浆料注入尺寸为1200mm×70mm×35mm的模具中，并将其移至养护区固化养护2天，得到养护坯体，将养护坯体脱模并继续养护5天，自然冷却至室温，干燥出料，即得改性岩棉纤维增强水泥基保温板。
对比例
以南京市某公司生产的水泥基保温板作为对比例
对本发明制得的改性岩棉纤维增强水泥基保温板和对比例中的水泥基保温板进行检测，检测结果如表1所示：
参照标准《无机硬质绝热制品试验方法》（gb/t5486-2008）进行测试。
参照标准《蒸压加气混凝土性能试验方法》（gb/t11969-2008）进行测试。
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的改性岩棉纤维增强水泥基保温板，解决了发泡水泥保温板脆性大、易开裂、吸水率高、掉粉严重等缺点，具有吸水率低、力学性能优异、整体性好、不容易开裂、a级防火、与建筑物同寿命等优点，可以应用于外墙外保温系统、防火隔离带等方面，明显优于对比例产品。因此，具有广阔的使用前景。