一种轻质发泡隔热材料及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种轻质发泡隔热材料及其制备方法。由以下成分制备而成：氧化铝粉、二氧化硅粉、莫来石粉、二氧化钛、碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、偶氮二甲酰胺、六偏磷酸钠、聚乙烯醇吡咯烷酮、水玻璃、聚丙烯酰胺、蜂蜡、羟甲基纤维素、水。制备方法为先将偶氮二甲酰胺、碳酸钠、碳酸氢钠、水玻璃和水20?30份混合搅拌后于常温下静置得泡沫浆料；再将剩余组分混合搅拌均匀，加入泡沫浆料，继续搅拌，然后将浆料浇入模具中，在室温下静置，放入烘箱中干燥，最后烧结即得。本发明的轻质发泡隔热材料发泡率高，发泡效果良好，同时具有良好的抗压强度，尤其热导率低，具有卓越的隔热效果。
【专利说明】
-种轻质发泡隔热材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及材料领域，具体设及一种轻质发泡隔热材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的迅猛发展和人口的激增，能源短缺和环境恶化问题越来越突出， 急需寻找解决的办法。近年来，节能减耗已成为大家公认的一种较为有效的解决办法W及 研究热点。在各方面的节能减耗中，建筑的节能是效果最为突出，也是潜力最大的途径。建 筑行业中的能量消耗主要表现在电气、采暖、降溫和照明等方面，而采暖和降溫所消耗的能 源是最多的，且随着建筑物的增加而不断增加。因此，研究开发隔热材料对于减少能耗，节 约资源和保护环境都具有重要的意义。目前隔热材料主要有无机隔热材料和有机隔热材 料，但无机隔热材料具有粘结力差、易开裂和吸水率高等缺点，而有机隔热材料具有易燃、 防火性差且价格贵等缺点。因而，研发一种质轻、隔热性能佳和低成本的隔热材料是一种迫 切的需要，具有重要的意义。
[0003]
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种轻质发泡隔热材料，发泡效果良好， 同时具有良好的抗压强度，尤其具有卓越的隔热效果，是一种理想的发泡隔热材料。
[0005] 技术方案:一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉50- 70份、二氧化娃粉30-50份、莫来石粉10-20份、二氧化铁5-10份、碳酸巧1-2份、碳酸钢0.5-1 份、碳酸氨钢1-3份、偶氮二甲酯胺0.1-0.3份、六偏憐酸钢2-5份、聚乙締醇化咯烧酬0. Ι? ο. 3 份、水玻璃 10-20 份、聚丙締酷胺 1-2 份、蜂蜡 0.5-1 份、 径甲基纤维素 0.2-0.5 份、水 60-80 份。
[0006] 进一步优选的，所述的一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧 化侣粉55-65份、二氧化娃粉35-45份、莫来石粉12-18份、二氧化铁6-9份、碳酸巧1.1-1.7 份、碳酸钢0.6-0.8份、碳酸氨钢1.5-2.5份、偶氮二甲酯胺0.15-0.25份、六偏憐酸钢3-4份、 聚乙締醇化咯烧酬0.15-0.25份、水玻璃12-18份、聚丙締酷胺1.3-1.7份、蜂蜡0.6-0.9份、 径甲基纤维素0.3-0.4份、水65-75份。
[0007] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法包括W下步骤： 步骤1:将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水玻璃和水20-30份混合，用揽拌机在转速 100-20化/min下揽拌15-35分钟后于常溫下静置48-50小时得泡沫浆料； 步骤2:将剩余组分混合，用揽拌机在转速150-30化/min下揽拌5-15分钟分散混合均 匀； 步骤3:加入泡沫浆料，继续揽拌5-10分钟； 步骤4:将浆料诱入模具中，在室溫下静置10-12小时； 步骤5:放入烘箱中，在溫度50-60°C下干燥12-13小时，升溫至110-120°C，继续干燥24- 26小时； 步骤6:在溫度1400-1600°C下进行烧结，保溫3-4小时即得。
[000引进一步优选的，步骤1中转速为15化/min,揽拌时间为20-30分钟，静置时间为49小 时。
[0009] 进一步优选的，步骤2中转速为200-25化/min,分散时间为8-12分钟。
[0010] 进一步优选的，步骤3中揽拌时间为6-9分钟。
[0011] 进一步优选的，步骤4中静置时间为11小时。
[0012] 进一步优选的，步骤5中第一次干燥溫度为55°C，干燥时间为12.5小时，第二次干 燥溫度为115°C，干燥时间为25小时。
[0013] 进一步优选的，步骤6中溫度为1450-1550°C，保溫时间为3.5小时。
[0014] 有益效果:本发明的轻质发泡隔热材料的密度在1.72-1.74g/cm3之间，发泡效果 良好，同时具有良好的抗压强度，最高抗压强度为13.5MPa，力学性能较好，另外本发明具有 卓越的隔热效果，其热导率最低可至〇.358W/(m · K)，是一种理想的发泡隔热材料。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉55份、二氧化娃粉35 份、莫来石粉12份、二氧化铁6份、碳酸巧1.1份、碳酸钢0.6份、碳酸氨钢1.5份、偶氮二甲酯 胺0.15份、六偏憐酸钢3份、聚乙締醇化咯烧酬0.15份、水玻璃12份、聚丙締酷胺1.3份、蜂蜡 0.6份、径甲基纤维素0.3份、水65份。
[0017] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水25份混合，用揽拌机在转速15化/min下揽拌20分钟后于常溫下静置49小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速20化/min下揽拌8分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌6分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置11小时，放入烘箱中，在溫度 55°C下干燥12.5小时，升溫至115°(：，继续干燥25小时，最后在溫度1450°(：下进行烧结，保溫 3.5小时即得。
[001引实施例2 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉65份、二氧化娃粉45 份、莫来石粉18份、二氧化铁9份、碳酸巧1.7份、碳酸钢0.8份、碳酸氨钢2.5份、偶氮二甲酯 胺0.25份、六偏憐酸钢4份、聚乙締醇化咯烧酬0.25份、水玻璃18份、聚丙締酷胺1.7份、蜂蜡 0.9份、径甲基纤维素0.4份、水75份。
[0019] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水25份混合，用揽拌机在转速15化/min下揽拌30分钟后于常溫下静置49小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速25化/min下揽拌12分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌9分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置11小时，放入烘箱中，在溫度 55°C下干燥12.5小时，升溫至115°(：，继续干燥25小时，最后在溫度1550°(：下进行烧结，保溫 3.5小时即得。
[0020] 实施例3 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉50份、二氧化娃粉30 份、莫来石粉10份、二氧化铁5份、碳酸巧1份、碳酸钢0.5份、碳酸氨钢1份、偶氮二甲酯胺0.1 份、六偏憐酸钢2份、聚乙締醇化咯烧酬0.1份、水玻璃10份、聚丙締酷胺1份、蜂蜡0.5份、径 甲基纤维素0.2份、水60份。
[0021] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水20份混合，用揽拌机在转速10化/min下揽拌15分钟后于常溫下静置48小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速15化/min下揽拌5分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌5分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置10小时，放入烘箱中，在溫度 50°C下干燥12小时，升溫至11(TC，继续干燥24小时，最后在溫度1400°C下进行烧结，保溫3 小时即得。
[0022] 实施例4 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉60份、二氧化娃粉40 份、莫来石粉15份、二氧化铁7.5份、碳酸巧1.5份、碳酸钢0.75份、碳酸氨钢2份、偶氮二甲酯 胺0.2份、六偏憐酸钢3.5份、聚乙締醇化咯烧酬0.2份、水玻璃15份、聚丙締酷胺1.5份、蜂蜡 0.75份、径甲基纤维素0.35份、水70份。
[0023] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水25份混合，用揽拌机在转速15化/min下揽拌25分钟后于常溫下静置49小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速22化/min下揽拌10分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌7.5分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置11小时，放入烘箱中，在溫 度55°C下干燥12.5小时，升溫至115°(：，继续干燥25小时，最后在溫度1500°(：下进行烧结，保 溫3.5小时即得。
[0024] 实施例5 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉70份、二氧化娃粉50 份、莫来石粉20份、二氧化铁10份、碳酸巧2份、碳酸钢1份、碳酸氨钢3份、偶氮二甲酯胺0.3 份、六偏憐酸钢5份、聚乙締醇化咯烧酬0.3份、水玻璃20份、聚丙締酷胺2份、蜂蜡1份、径甲 基纤维素0.5份、水80份。
[0025] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水30份混合，用揽拌机在转速20化/min下揽拌35分钟后于常溫下静置50小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速30化/min下揽拌15分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌10分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置12小时，放入烘箱中，在溫度 60°C下干燥13小时，升溫至120°C，继续干燥26小时，最后在溫度1600°C下进行烧结，保溫4 小时即得。
[00%] 对比例1 本实施例与实施例5的区别在于不含有聚乙締醇化咯烧酬。具体地说是： 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉70份、二氧化娃粉50 份、莫来石粉20份、二氧化铁10份、碳酸巧2份、碳酸钢1份、碳酸氨钢3份、偶氮二甲酯胺0.3 份、六偏憐酸钢5份、水玻璃20份、聚丙締酷胺2份、蜂蜡1份、径甲基纤维素0.5份、水80份。 [0027]上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水30份混合，用揽拌机在转速20化/min下揽拌35分钟后于常溫下静置50小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速30化/min下揽拌15分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌10分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置12小时，放入烘箱中，在溫度 60°C下干燥13小时，升溫至120°C，继续干燥26小时，最后在溫度1600°C下进行烧结，保溫4 小时即得。
[0028] 对比例2 本实施例与实施例5的区别在于不含有碳酸钢和碳酸氨钢。具体地说是： 一种轻质发泡隔热材料，由W下成分W重量份制备而成:氧化侣粉70份、二氧化娃粉50 份、莫来石粉20份、二氧化铁10份、碳酸巧2份、偶氮二甲酯胺0.3份、六偏憐酸钢5份、聚乙締 醇化咯烧酬0.3份、水玻璃20份、聚丙締酷胺2份、蜂蜡1份、径甲基纤维素0.5份、水80份。
[0029] 上述轻质发泡隔热材料的制备方法为:先将偶氮二甲酯胺、碳酸钢、碳酸氨钢、水 玻璃和水30份混合，用揽拌机在转速20化/min下揽拌35分钟后于常溫下静置50小时得泡沫 浆料;再将剩余组分混合，用揽拌机在转速30化/min下揽拌15分钟分散混合均匀，加入泡沫 浆料，继续揽拌10分钟，然后将浆料诱入模具中，在室溫下静置12小时，放入烘箱中，在溫度 60°C下干燥13小时，升溫至120°C，继续干燥26小时，最后在溫度1600°C下进行烧结，保溫4 小时即得。
[0030] 本发明材料的实施例和对比例的性能指标如下表，我们可W看到，本发明材料的 密度在1.72-1.74g/cm3之间，发泡效果良好，同时具有良好的抗压强度，最高抗压强度为 13.5MPa，力学性能较好，另外本发明具有卓越的隔热效果，其热导率最低可至0.358W/(m· K)，是一种理想的发泡隔热材料。
[0031] 表1轻质发泡隔热材料的性能指标
【主权项】
1. 一种轻质发泡隔热材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成:氧化铝粉50-70份、二氧化硅粉30-50份、莫来石粉10-20份、二氧化钛5-10份、碳酸钙1-2份、碳酸钠0.5-1 份、碳酸氢钠1-3份、偶氮二甲酰胺0.1-0.3份、六偏磷酸钠2-5份、聚乙烯醇吡咯烷酮0. ΙΟ. 3 份、水玻璃 10-20 份、聚丙烯酰胺 1-2 份、蜂蜡 0.5-1 份、羟甲基纤维素 0.2-0.5 份、水 60-80 份。2. 根据权利要求1所述的一种轻质发泡隔热材料，其特征在于：由以下成分以重量份制 备而成:氧化铝粉55-65份、二氧化硅粉35-45份、莫来石粉12-18份、二氧化钛6-9份、碳酸钙 1.1-1.7份、碳酸钠0.6-0.8份、碳酸氢钠1.5-2.5份、偶氮二甲酰胺0.15-0.25份、六偏磷酸 钠3-4份、聚乙烯醇吡咯烷酮0.15-0.25份、水玻璃12-18份、聚丙烯酰胺1.3-1.7份、蜂蜡 0.6-0.9份、羟甲基纤维素0.3-0.4份、水65-75份。3. 如权利要求1所述的一种轻质发泡隔热材料，其特征在于:所述氧化铝粉和二氧化 娃粉粒径分别为60-80 μπι和2-10 μπι。4. 权利要求1至2任一项所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:包括 以下步骤： 步骤1:将偶氮二甲酰胺、碳酸钠、碳酸氢钠、水玻璃和水20-30份混合，用搅拌机在转速 100-200r/min下搅拌15-35分钟后于常温下静置48-50小时得泡沫浆料； 步骤2:将剩余组分混合，用搅拌机在转速150-300r/min下搅拌5-15分钟分散混合均 匀； 步骤3:加入泡沫浆料，继续搅拌5-10分钟； 步骤4:将浆料浇入模具中，在室温下静置10-12小时； 步骤5:放入烘箱中，在温度50-60 °C下干燥12-13小时，升温至110-120 °C，继续干燥24-26小时； 步骤6:在温度1400-1600°C下进行烧结，保温3-4小时即得。5. 根据权利要求4所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:所述步骤1 中转速为150r/min，搅拌时间为20-30分钟，静置时间为49小时。6. 根据权利要求4所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:所述步骤2 中转速为200-25(^/11^11，分散时间为8-12分钟。7. 根据权利要求4所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:所述步骤3 中搅拌时间为6-9分钟。8. 根据权利要求4所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:所述步骤4 中静置时间为11小时。9. 根据权利要求4所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:所述步骤5 中第一次干燥温度为55 °C，干燥时间为12.5小时，第二次干燥温度为115 °C，干燥时间为25 小时。10. 根据权利要求4所述的一种轻质发泡隔热材料的制备方法，其特征在于:所述步骤6 中温度为1450-1550 °C，保温时间为3.5小时。
【文档编号】C04B38/10GK105948721SQ201610295239
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】陈昌
【申请人】陈昌