本发明涉及保温材料，具体地，涉及一种环保型硅基复合保温材料及其制备方法。
背景技术：
保温材料一般是指导热系数小于或等于0.12的材料。保温材料发展很快，在工业和建筑中采用良好的保温技术与材料，往往可以起到事半功倍的效果。建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品，一年可节约一吨石油。
目前，保温材料较为常见的为泡沫塑料；泡沫塑料是以合成树脂为基础制成的，内部具有无数小孔的塑料制品，它具有导热系数低，加工成型等优点，主要用于包装行业（如冰箱）、地下直埋管道保温、冷库保冷。虽然现有的泡沫塑料能够起到保温的效果，但是其存在着严重的环境污染，进而限制了保温材料的发展。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种环保型硅基复合保温材料及其制备方法，该环保型硅基复合保温材料具有优异的保温效果和环保效果。
为了实现上述目的，本发明提供了一种环保型硅基复合保温材料的制备方法，包括：
1）将水和泡花碱进行混合以制得泡花碱水溶液；
2）将石棉、粉煤灰、火山灰和纳米陶瓷粉末添加至泡花碱水溶液中接触反应，然后将反应产物进行过滤、干燥、煅烧以制得煅烧物；
3）将纳米铝、聚乙烯醇和煅烧物进行球磨以制得环保型硅基复合保温材料。
本发明还提供了一种环保型硅基复合保温材料，该能保温外墙保温材料通过上述的制备方法制备而得。
在上述技术方案中，本发明首先是将石棉、粉煤灰、火山灰和纳米陶瓷粉末添加至泡花碱水溶液中接触反应；然后将反应产物进行过滤、干燥、煅烧以制得煅烧物；最后，将纳米铝、聚乙烯醇和煅烧物进行球磨以制得环保型硅基复合保温材料。通过该方法制得的环保型硅基复合保温材料具有优异的保温效果，同时主要是以无机物为原料，进而能够防止有机物污染环境。同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种环保型硅基复合保温材料的制备方法，包括：
1）将水和泡花碱进行混合以制得泡花碱水溶液；
2）将石棉、粉煤灰、火山灰和纳米陶瓷粉末添加至泡花碱水溶液中接触反应，然后将反应产物进行过滤、干燥、煅烧以制得煅烧物；
3）将纳米铝、聚乙烯醇和煅烧物进行球磨以制得环保型硅基复合保温材料。
在本发明的步骤1）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤1）中，水和泡花碱的重量比为100：40-45。
在本发明的步骤1）中，混合条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤1）中，混合至少满足以下条件：混合温度为40-60℃，混合时间为2-4h。
在本发明的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤2）中，石棉、粉煤灰、火山灰、纳米陶瓷粉末、泡花碱水溶液的重量比为50：55-60：30-35：18-20：300-500。
在本发明的步骤2）中，接触反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤2）中，接触反应至少满足以下条件：反应温度为100-120℃，反应时间为6-10h。
在本发明的步骤2）中，煅烧的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤2）中，煅烧至少满足以下条件：煅烧温度为400-440℃，煅烧时间为2-4h。
在本发明的步骤2）中，物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤3）中，纳米铝、聚乙烯醇和煅烧物的重量比为10：30-40：80-100。
在本发明的步骤2）中，球磨的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，在步骤3）中，球磨至少满足以下条件：大球与小球的质量比为3：1.3-1.6，磨球与物料的质量比为10：2.4-2.5，转速为1200-1500rpm，球磨时间为25-35min。
在本发明中，纳米物料的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的保温材料具有更优异的保温性能，优选地，火山灰的平均粒径为5-15nm；纳米陶瓷粉末的平均粒径为20-25nm；纳米铝的平均粒径为10-20nm。
本发明还提供了一种环保型硅基复合保温材料，该能保温外墙保温材料通过上述的制备方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1）将水和泡花碱按照100：42的重量比于50℃进行混合3h以制得泡花碱水溶液；
2）将石棉、粉煤灰、火山灰（平均粒径为10nm）、纳米陶瓷粉末（平均粒径为22nm）、泡花碱水溶液50：58：33：19：400按照的重量比于110℃下接触反应8h，然后将反应产物进行过滤、干燥（含水率低于0.1重量%）、于420℃下煅烧3h以制得煅烧物；
3）将纳米铝（平均粒径为15nm）、聚乙烯醇和煅烧物按照10：35：90的重量比进行球磨（球与小球的质量比为3：1.4，磨球与物料的质量比为10：2.4，转速为1300rpm，球磨时间为30min）以制得环保型硅基复合保温材料a1。
实施例2
1）将水和泡花碱按照100：40的重量比于40℃进行混合2h以制得泡花碱水溶液；
2）将石棉、粉煤灰、火山灰（平均粒径为5nm）、纳米陶瓷粉末（平均粒径为20nm）、泡花碱水溶液50：55：30：18：300按照的重量比于100℃下接触反应6h，然后将反应产物进行过滤、干燥（含水率低于0.1重量%）、于400℃下煅烧2h以制得煅烧物；
3）将纳米铝（平均粒径为10nm）、聚乙烯醇和煅烧物按照10：30：80的重量比进行球磨（球与小球的质量比为3：1.3，磨球与物料的质量比为10：2.4，转速为1200rpm，球磨时间为25min）以制得环保型硅基复合保温材料a2
实施例3
1）将水和泡花碱按照100：45的重量比于60℃进行混合4h以制得泡花碱水溶液；
2）将石棉、粉煤灰、火山灰（平均粒径为15nm）、纳米陶瓷粉末（平均粒径为25nm）、泡花碱水溶液50：60：35：20：500按照的重量比于120℃下接触反应10h，然后将反应产物进行过滤、干燥（含水率低于0.1重量%）、于440℃下煅烧4h以制得煅烧物；
3）将纳米铝（平均粒径为20nm）、聚乙烯醇和煅烧物按照10：40：100的重量比进行球磨（球与小球的质量比为3：1.6，磨球与物料的质量比为10：2.5，转速为1500rpm，球磨时间为35min）以制得环保型硅基复合保温材料a3
对比例1
按照实施例1的方法制得保温材料b1，不同的是，步骤2）中未使用石棉。
对比例2
按照实施例1的方法制得保温材料b2，不同的是，步骤2）中未使用粉煤灰。
对比例3
按照实施例1的方法制得保温材料b3，不同的是，步骤2）中未使用火山灰。
对比例4
按照实施例1的方法制得保温材料b4，不同的是，步骤2）中未使用纳米陶瓷粉末。
对比例5
按照实施例1的方法制得保温材料b5，不同的是，步骤3）中未使用纳米铝。
对比例6
按照实施例1的方法制得保温材料b6，不同的是，步骤3）中未使用聚乙烯醇。
检测例1
1）通过扫描电子显微镜对上述保温材料的粒径进行检测，检测结果为该保温材料的粒径为30-50nm。
2）检测上述保温材料的导热系数（w/m·k），具体结果见表1。
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的环保型硅基复合保温材料具有优异的保温性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。