本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种含二氧化硅的无机保温材料。
背景技术：
我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，既有建筑近420亿平方米，建筑能耗已占全国总能耗的27％以上，建筑节能问题已成为我国可持续发展的重要环节，尤其是围护结构的节能具有特别重要的地位。挤塑聚苯板(XPS)或膨胀聚苯板(EPS)等最常用的保温材料，尽管具有导热系数低和密度小等优点，但作为有机材料，其可燃性造成了很大的安全隐患，近年来，北京、上海、沈阳等地发生了因保温层燃烧而引起的“央视大楼”、“上海教师公寓”、“沈阳万鑫酒店”火灾，充分暴露出传统有机保温材料的防火缺陷。
无机保温材料具有节能利废、保温隔热、防火防冻、耐老化的优异性能以及低廉的价格等特点，有着广泛的市场需求。无机保温材料容重稍大，保温热效率稍差，但防火阻燃，变形系数小，抗老化，性能稳定，与墙基层和抹面层结合较好，安全稳固性好，保温层强度及耐久性比有机保温材料高，使用寿命长，施工难度小，工程成本较低，生态环保性好，可以循环再利用。未来随着低碳经济的发展，中国的建筑节能要求越来越来高，无机保温材料的应用也将越来越广泛。
玻化微珠保温砂浆是一种以玻化微珠为骨料的无机保温材料，因玻化微珠内部为蜂窝状空腔结构，表面形成玻璃体薄壳，因而具有质轻、吸水率低、强度高、理化性能稳定的特点。然而，目前我们国内生产的大部分玻化微珠都存在容重和吸水率过大问题。我国南方地区利用玻化微珠作骨料配制的保温砂浆干密度普遍偏高，使其保温性能大受影响。同时，目前制备的玻化微珠保温材料，因玻化微珠的吸水率(60％～150％)过大，导致其吸水率高，且制备的保温材料容重大多为300～500kg/m3，导热系数为0.075～1.5/W/m·K，而且强度偏低，不能够满足我国建筑节能65％的要求，特别是在寒冷的北方。
技术实现要素：
为解决上述现有保温材料存在保温隔热性较差的问题，本发明提出一种含二氧化硅的无机保温材料，该保温材料导热系数低小于0.06W/(m·K)，抗压强度高大于1.5MPa，燃烧等级为A级，最高使用温度为1200℃，防火等级为A级，吸水率小于或等于0.1％。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种含二氧化硅的无机保温材料，包括以下原料按照重量份数制成：
二氧化硅20～40份、包膜玻化微珠15～30份、氯化镁5-10份、秸秆4～8份、可溶性硅酸盐25～40份、石膏2～5份、聚丙烯纤维3～6份、羧甲基纤维素钠5～10份和氢氧化钙4～8份；
所述包膜玻化微珠通过以下方法制备而得：
a)取玻化微珠加入到包衣机中加热至200～250℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中玻化微珠与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:1～3:2～4；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将玻化微珠浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30～60min，即得包膜玻化微珠。
进一步，所述可溶性硅酸盐为硅酸钠与硅酸钾中的一种或者两种，优选为硅酸钠与硅酸钾质量比为1:1的混合物。
本发明的另一个目的是提供一种含二氧化硅的无机保温材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将羧甲基纤维素钠配制成羧甲基纤维素钠水溶液，加入可溶性硅酸盐、氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶料；
2)将二氧化硅、包膜玻化微珠、秸秆、石膏和聚丙烯纤维按照比例置于混合机中搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，得到的浆料；
3)将步骤2)得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在70-80℃条件下烘干得到无机保温材料。
进一步，所述步骤2)中球磨时，物料、水和球的重量比为1∶2-3∶4-5。
进一步，所述步骤1)中羧甲基纤维素钠水溶液中羧甲基纤维素钠的质量浓度为1.5-2％。
本发明的有益效果：
1、玻化微珠通过粉煤灰以及铁黑粉进行包膜处理，不仅能够降低玻化微珠的吸水率，而且还能够增强玻化微珠作为骨料的强度。充分利用玻化微珠理化性能十分稳定、耐老化耐候性强等优点，因此，制备出的墙体保温材料其保温性能更持久，吸水率低以及抗压强度高。
2、本发明采用无机物作为原料，配方合理，且原料均易获得，成本较低，导热系数低小于0.06W/(m·K)，抗压强度高大于1.5MPa，燃烧等级为A级，最高使用温度为1200℃，防火等级为A级，吸水率小于或等于0.1％。
具体实施方式
实施例1
一种含二氧化硅的无机保温材料，包括以下原料按照重量份数制成：
二氧化硅20份、包膜玻化微珠20份、氯化镁5份、秸秆4份、硅酸钠15份、硅酸钾15份、石膏3份、聚丙烯纤维3份、羧甲基纤维素钠5份和氢氧化钙4份；其中包膜玻化微珠通过以下方法制备而得：
a)取玻化微珠加入到包衣机中加热至200℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中玻化微珠与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:1:2；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将玻化微珠浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌30min，即得包膜玻化微珠。
制备方法为：
1)将羧甲基纤维素钠配制成1.5％羧甲基纤维素钠水溶液，加入硅酸钠、硅酸钾、氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶料；
2)将二氧化硅、包膜玻化微珠、秸秆、石膏和聚丙烯纤维按照比例置于混合机中搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，得到的浆料；其中，物料、水和球的重量比为1∶2∶4。
3)将步骤2)得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在70℃条件下烘干得到无机保温材料。
所得含二氧化硅的无机保温材料经检测其性能如下：导热系数为0.056W/m·K，抗压强度为1.52MPa，吸水率为0.08％。
实施例2
一种含二氧化硅的无机保温材料，包括以下原料按照重量份数制成：
二氧化硅30份、包膜玻化微珠15份、氯化镁7份、秸秆6份、硅酸钠25份、石膏2份、聚丙烯纤维4份、羧甲基纤维素钠7份和氢氧化钙6份；其中，包膜玻化微珠通过以下方法制备而得：
a)取玻化微珠加入到包衣机中加热至235℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中玻化微珠与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:2:3；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将玻化微珠浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌45min，即得包膜玻化微珠。
制备方法为：
1)将羧甲基纤维素钠配制成1.8％羧甲基纤维素钠水溶液，加入硅酸钠、硅酸钾、氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶料；
2)将二氧化硅、包膜玻化微珠、秸秆、石膏和聚丙烯纤维按照比例置于混合机中搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，得到的浆料；其中，物料、水和球的重量比为1∶3∶4。
3)将步骤2)得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在75℃条件下烘干得到无机保温材料。
所得含二氧化硅的无机保温材料经检测其性能如下：导热系数为0.042W/m·K，抗压强度为1.65MPa，吸水率为0.08％。
实施例3
一种含二氧化硅的无机保温材料，包括以下原料按照重量份数制成：
二氧化硅40份、包膜玻化微珠30份、氯化镁10份、秸秆8份、硅酸钾40份、石膏5份、聚丙烯纤维6份、羧甲基纤维素钠10份和氢氧化钙8份；其中，包膜玻化微珠通过以下方法制备而得：
a)取玻化微珠加入到包衣机中加热至250℃，并加入粉煤灰和铁黑粉，搅拌均匀，其中玻化微珠与粉煤灰以及铁黑粉的质量比为100:3:4；
b)接着包衣机一端喷洒蒸馏水将玻化微珠浸湿，一端喷洒环氧树脂粉料，并不断搅拌60min，即得包膜玻化微珠。
制备方法为：
1)将羧甲基纤维素钠配制成2.0％羧甲基纤维素钠水溶液，加入硅酸钠、硅酸钾、氧化镁和氢氧化钙，充分搅拌，得到凝胶料；
2)将二氧化硅、包膜玻化微珠、秸秆、石膏和聚丙烯纤维按照比例置于混合机中搅拌混合，然后置于球磨机中湿法球磨再次粉碎，得到的浆料；其中，物料、水和球的重量比为1∶3∶5。
3)将步骤2)得到的浆料静置抽去上层水分后与凝胶料充分混合均匀，置于烘干机中，在80℃条件下烘干得到无机保温材料。
所得含二氧化硅的无机保温材料经检测其性能如下：导热系数为0.048W/m·K，抗压强度为1.56MPa，吸水率为0.05％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。