一种建筑保温材料及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种建筑保温材料及其制备方法。

背景技术：

建筑保温材料是通过对建筑外围护结构采取措施，减少建筑物室内热量向室外散发，从而保持建筑室内温度。建筑保温材料在建筑保温上就起着创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。

在公开号为cn105541179a的中国发明专利中公开了一种纳米保温材料，由以下重量份配比的各组分制成：氧化铝/二氧化硅二元气凝胶60～80份、无机纳米材料3～5份、硬硅钙石1～3份、改性聚丙烯纤维2～6份、陶瓷粉体遮光剂6～8份、无水氯化钙0.4～0.8份、粘结剂3～5份、空心微球20～40份、聚乙二醇1～5份、珍珠岩7～9份、硅灰2～4份、阻燃剂1～3份、铝粉0.4～0.8份、甲基硅酸钠0.1～0.3份；其中，所述的二元气凝胶的平均粒径为20nm，比表面积为250±50m²/g，压实密度为80g±10/l，氧化铝与二氧化硅的摩尔比为1:1；所述的无机纳米材料为纳米氢氧化铝，其粒度为60～80nm。

上述专利中使用了纳米二元气凝胶和纳米氢氧化铝等纳米材料，而且两种纳米材料占总材料的比重大于50％，纳米材料造价昂贵，造成保温材料成本高昂，难以大规模应用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种建筑保温材料，其具有充分利用废渣料和可再生纤维、成本低、可大规模应用的优点。

本发明的目的二在于提供一种建筑保温材料的制备方法，该方法操作方便，得到的建筑保温材料成本低、可大规模应用。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种建筑保温材料，其原料包括如下重量份数的组分：

废渣料50-60份；

减水剂5-10份；

发泡剂1-3份；

稳泡剂0.5-1.5份；

增稠剂3-5份；

偶联剂1-3份；

玉米秸秆纤维4-6份；

木质素纤维1-3份；

黄麻纤维0.5-1.5份；

水10-20份。

通过采用上述技术方案，一方面将废渣料应用于建筑保温材料中，而且废渣料作为主要原料，能够大大降低建筑保温材料的成本，大约降低40％的原料成本，并且配合减水剂、发泡剂、稳泡剂、增稠剂，形成气泡均匀、保温性好、抗压强度高的建筑保温材料；另一方面，加入玉米秸秆纤维、木质素纤维和黄麻纤维后，纤维在气泡形成时能够支撑气泡，稳泡剂起到稳定气泡的作用，避免气泡塌陷，而且加入不同种类的纤维，能够避免单一纤维聚集在一起，增强建筑保温材料的抗压强度，同时提高建筑保温材料的保温性能。而且玉米秸秆纤维、木质素纤维和黄麻纤维均为可再生资源，而且可以从生产废料中获取，进一步降低建筑保温材料的成本。

进一步优选为，所述废渣料选自矿渣、工业废渣、混凝土废渣、污水沉淀中的任意一种。

通过采用上述技术方案，工业废渣是指：粉煤灰、生石灰粉、铝酸钙粉、钢渣粉等，上述的废渣料容易获得，而且起到耐酸碱防腐蚀、固化增强、抗压抗折的作用，既能回收利用废料，还可以降低成本。

进一步优选为，所述减水剂选自聚羧酸减水剂、木质素减水剂、引气减水剂中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述的减水剂能够增强材料的抗压强度，各组分拌和后和易性优良，无离析、泌水现象，含气量适中，提高各组分的相容性。

进一步优选为，所述发泡剂选自双氧水发泡剂、动物蛋白发泡剂、松香皂中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述发泡剂能在各组分拌和时引入外来空气在浆料中，又能在浆料中自发形成大量均匀的气泡。

进一步优选为，所述稳泡剂选自阿拉伯树胶、十二烷基磺酸钠、月桂氨基丙酸钠、六聚甘油单硬脂酸酯中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述的稳泡剂能够减少材料的上、中、下体积密度差，使气孔分布均匀，显著改善气孔结构，减少串孔，提高材料的强度。

进一步优选为，所述增稠剂选自聚丙烯酰胺、聚乙二醇、海藻酸钠、干酪素中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述增稠剂能够增加浆料的稠度和保水性、粘结性、减少泌水性，提高浆料施工期间的稳定性以及浆料中的气泡稳定性，小气泡的泡壁增厚后封闭，不易形成大气泡而破裂，成型后的孔结构不连通，孔隙率多而独立稳定，提高保温隔热、抗渗增强和抗冻性能。

进一步优选为，所述偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、氨基偶联剂、环氧基硅烷偶联剂中的任意一种。

通过采用上述技术方案，偶联剂能够改善纤维与废渣料的相容性，偶联剂分子的一端与废渣料的基团产生偶联作用，其另一端与纤维产生偶联作用，从而在气泡形成时能够支撑气泡，避免气泡塌陷，并增强建筑保温材料的抗压强度。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种建筑保温材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将减水剂、废渣料、增稠剂和水混合搅拌均匀，得到浆料；

步骤二，将玉米秸秆纤维、木质素纤维、黄麻纤维和偶联剂混合搅拌均匀，得到纤维混合物；

步骤三，将纤维混合物加入浆料中混合均匀，再加入发泡剂和稳泡剂，充分发泡成泡沫浆料；

步骤四，将泡沫浆料注入到模具中，抹平压实，养护，脱模，修整后得到建筑保温材料。

通过采用上述技术方案，首先将废渣料与水拌和形成具有流动性的浆料，再加入纤维混合物，纤维在减水剂的作用下在浆料中分散均匀，同时偶联剂改善纤维与废渣料的相容性，加入发泡剂和稳泡剂后，浆料充分发泡，注入模具成型后即可得到建筑保温材料。本申请将废渣料应用于建筑保温材料中，而且废渣料作为主要原料，能够大大降低建筑保温材料的成本。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本申请将废渣料应用于建筑保温材料中，而且废渣料作为主要原料，能够大大降低建筑保温材料的成本，大约降低40％的原料成本，并且配合减水剂、发泡剂、稳泡剂、增稠剂，形成气泡均匀、保温性好、抗压强度高的建筑保温材料；

(2)本申请通过玉米秸秆纤维、木质素纤维和黄麻纤维，纤维在气泡形成时能够支撑气泡，稳泡剂起到稳定气泡的作用，避免气泡塌陷，而且加入不同种类的纤维，能够避免单一纤维聚集在一起，增强建筑保温材料的抗压强度，同时提高建筑保温材料的保温性能，进一步降低建筑保温材料的成本；

(3)本申请的偶联剂能够改善纤维与废渣料的相容性，偶联剂分子的一端与废渣料的基团产生偶联作用，其另一端与纤维产生偶联作用，从而在气泡形成时能够支撑气泡，避免气泡塌陷，并增强建筑保温材料的抗压强度。

附图说明

图1为本发明的建筑保温材料的剖面图。

附图标记：1、保温材料本体；2、气孔；3、纤维。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种建筑保温材料，其原料的各组分及其相应的重量份数如表1所示，并通过如下步骤制备获得：

步骤一，将减水剂、废渣料、增稠剂和水混合搅拌均匀，得到浆料；

步骤二，将玉米秸秆纤维、木质素纤维、黄麻纤维和偶联剂混合搅拌均匀，得到纤维混合物；

步骤三，将纤维混合物加入浆料中混合均匀，再加入发泡剂和稳泡剂，充分发泡成泡沫浆料；

步骤四，将泡沫浆料注入到模具中，抹平压实，养护，脱模，修整后得到建筑保温材料。

建筑保温材料的结构如图1所示，其包括保温材料本体1，保温材料本体1内部均匀分布有若干大小均一的气孔2，保温材料本体1的内部位于气孔2的周侧均匀分布有若干纤维3，纤维3包括玉米秸秆纤维、木质素纤维和黄麻纤维。

实施例2-5：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-5中各组分及其重量份数

实施例6：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，废渣料采用工业废渣，本实施例中采用钢渣粉。

实施例7：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，废渣料采用混凝土废渣。

实施例8：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，废渣料采用污水沉淀。

实施例9：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，分散剂采用木质素减水剂。

实施例10：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，分散剂采用引气减水剂。

实施例11：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，发泡剂采用动物蛋白发泡剂。

实施例12：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，发泡剂采用松香皂。

实施例13：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，稳泡剂采用十二烷基磺酸钠。

实施例14：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，稳泡剂采用月桂氨基丙酸钠。

实施例15：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，稳泡剂采用六聚甘油单硬脂酸酯。

实施例16：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，增稠剂采用聚乙二醇。

实施例17：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，增稠剂采用海藻酸钠。

实施例18：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，增稠剂采用干酪素。

实施例19：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，偶联剂采用氨基偶联剂。

实施例20：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，偶联剂采用环氧基硅烷偶联剂。

对比例1：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入木质素纤维和黄麻纤维。

对比例2：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入玉米秸秆纤维和黄麻纤维。

对比例3：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入玉米秸秆纤维和木质素纤维。

对比例4：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入黄麻纤维。

对比例5：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入偶联剂。

对比例6：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入木质素纤维和黄麻纤维，且玉米秸秆纤维的重量份数为1份。

对比例7：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，未加入木质素纤维和黄麻纤维，且玉米秸秆纤维的重量份数为15份。

对比例8：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，矿渣的重量份数为20份。

对比例9：一种建筑保温材料，与实施例1的不同之处在于，矿渣的重量份数为80份。

性能测试

试验样品：采用实施例1-20中获得的建筑保温材料作为试验样品1-20，采用对比例1-9中获得的建筑保温材料作为对照样品1-9。

试验方法：(1)测试试验样品1-20和对照样品1-9的气孔率并记录；剖开试验样品1-20和对照样品1-9，观察其剖面气孔大小是否均一，分布是否均匀。

(2)测试试验样品1-20和对照样品1-9的抗压强度。

试验结果：试验样品1-20和对照样品1-9的气孔测试结果如表2所示。由表2可知，试验样品1-20的气孔率均在80％以上，而对照样品1-9的气孔率均小于试验样品1，且大都在60％以下，说明本申请的废渣料配合减水剂、发泡剂、稳泡剂、增稠剂，能够形成气泡均匀的建筑保温材料；而且玉米秸秆纤维、木质素纤维和黄麻纤维，在气泡形成时能够支撑气泡，稳泡剂起到稳定气泡的作用，避免气泡塌陷，而且加入不同种类的纤维，能够避免单一纤维聚集在一起，有利于形成大小均一，分布均匀的气泡。废渣料和纤维的重量份数对气孔大小和分布也有影响。

试验样品1-20和对照样品1-9的抗压强度测试结果如表3所示。由表3可知，试验样品1-20的抗压强度均在410kpa以上，而对照样品1-9的抗压强度均小于350，说明加入不同种类的纤维，能够避免单一纤维聚集在一起，增强建筑保温材料的抗压强度，同时提高建筑保温材料的保温性能。偶联剂能够改善纤维与废渣料的相容性，并增强建筑保温材料的抗压强度。

表2试验样品1-20和对照样品1-9的气孔测试结果

表3试验样品1-20和对照样品1-9的抗压强度测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。