本发明涉及建筑材料
技术领域：
，具体涉及一种新型墙体保温材料及其制备工艺。
背景技术：
：根据国家的节能发展纲要，重点节能领域是建筑节能、工业节能、交通节能，消耗量巨大的建筑能耗首当其冲。因此，为了能够在21世纪快速平稳发展，对于我国墙体材料的改革与建筑节能已成为我国的基本国策，研制满足国家建筑节能规范的新型墙体材料，已成为材料科研工作者的使命。基于此，目前市面上出现了很多墙体用的保温隔热材料。在专利CN103723961A中，就公布了一种泡沫混凝土保温材料，按重量计，所述泡沫混凝土保温材料包括下述组分：水泥100-150份、粉煤灰40-60份、稳泡剂0.4-0.8份、发泡剂6-10份、碳酸锂0.3-0.8份、聚丙烯纤维1.5-2.5份。该保温材料使用工业废料粉煤灰作为填充料，一方面合理利用工业废料，符合对新型建材的要求，一方面可以充分发挥普通水泥的高强度、高耐久性、提高制品的使用寿命,而且该泡沫混凝土保温材料不仅耐久性好、生产成本低，而且产品具有优异的保温隔热等性能，更有利于产品的进一步推广和应用。但是泡沫混凝土同样具有料浆稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等诸多的缺点。为了解决墙体保温材料存在的稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等缺点。在专利CN106280059A中，公布了一种植物纤维发泡墙体保温材料及其制备方法，其原料包括100份混合物A、5-15份发泡剂、0-10份成核剂和5-20份表面活性剂，其中，所述混合物A由20-60份植物纤维液化产物和40-80份糊树脂组成。通过将植物纤维加入到泡沫混凝土中，从而解决墙体保温材料存在的稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等缺点。但是添加的植物纤维未进行改性处理，影响到保温材料的耐久性与力学性能，另一方面植物纤维预混进土界面连接不紧密，黏结性不足，进而影响到保温材料的抗压强度、隔热性能。因此，有必要提供一种新型墙体保温材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。技术实现要素：鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种新型墙体保温材料及其制备方法，该保温材料具有轻质、高强、保温性能好、吸水率低、吸音防震等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：一种新型墙体保温材料，以重量份数计，所述保温材料主要包括以下组分：水泥22-42份；聚氯乙烯树脂粉14-23份；改性植物秸秆粉13-26份；可分散乳胶粉3-10份；羟丙基甲基纤维素2-8份；玻璃微珠1.3-6.5份；减水剂0.3-2.2份；促凝剂0.5-3.8份；固化剂0.2-1.4份。作为优选，以重量份数计，所述保温材料主要包括以下组分：水泥20份；聚氯乙烯树脂粉18.5份；改性植物秸秆粉20份；可分散乳胶粉6.5份；羟丙基甲基纤维素5份；玻璃微珠2.8份；减水剂1.2份；促凝剂2.2份；固化剂0.8份。作为优选，所述水泥选自白水泥。作为优选，所述改性植物秸秆粉的制备方法如下：(1)收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；(2)将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24-36h，控制反应釜中温度在75-85℃，匀速搅拌反应20-30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；(3)冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性植物秸秆粉。作为优选，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。作为优选，所述促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。作为优选，所述固化剂为2.5-4.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸的混合物。本发明还提供了一种新型墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照所述配比称取水泥、聚氯乙烯树脂粉、改性植物秸秆粉、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、玻璃微珠、减水剂、促凝剂、固化剂放入搅拌机内混合并搅拌均匀；（2）向上述混合物中加入蒸馏水，用搅拌机继续搅拌40-60min；（3）将上述浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，自然养护24-48h，即得所述墙体保温材料。作为优选，步骤（3）所述压制成型的压力设定为0.80-0.85MPa，压制时间设定为10-30min。本发明与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：（1）本发明的保温材料，通过在水泥中掺入改性植物秸秆粉，可以有效地改善传统泡沫混凝土存在的收缩裂缝、韧性不足等问题，实现了保温材料的耐久性和保温性能。另外，本发明通过加入可分散乳胶粉可有效改善改性植物秸秆粉与水泥之间的界面连接，一方面可以增加改性植物秸秆粉之间的黏结性，另一方面，聚氯乙烯树脂粉可以填充在水泥凝胶里，且使水泥与改性植物秸秆粉更好的黏结，从而形成结构密封性能良好的水泥混凝土，提高保温材料的抗压强度，保温性能，降低吸水率。（2）本发明通过明胶乳液对植物秸秆粉进行改性，可以在植物纤维表面形成一层保护膜，这样可阻止纤维的解聚，同时又可减少纤维的吸水率，增强纤维的强度，使成型后的水泥基材料具有优良的力学性能和耐久性能。（3）本发明使用的羟丙基甲基纤维素作为增稠剂，可以提高保温材料的抗流挂性，降低保温材料的粘着性，延长开放时间等。（4）本发明使用的玻璃微珠具有隔热隔音绝缘的作用，将填充在保温材料中，可有效降低保温材料的导热系数、提高抗折强度等作用。（5）本发明的减水剂可以提高保温材料的防水性能。（6）本发明的促凝剂解决水泥缓凝的缺点。（8）本发明的保温材料制备工艺简单，容易实现工业化生产，可广泛应用于建筑领域，达到节能减排的作用。具体实施方式以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。实施例1本实施例的新型墙体保温材料，以重量份数计，所述保温材料主要包括以下组分：水泥20份；聚氯乙烯树脂粉18.5份；改性植物秸秆粉20份；可分散乳胶粉6.5份；羟丙基甲基纤维素5份；玻璃微珠2.8份；减水剂1.2份；促凝剂2.2份；固化剂0.8份。本实施例的水泥选自白水泥。本实施例的改性植物秸秆粉的制备方法如下：(1)收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；(2)将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍30h，控制反应釜中温度在80℃，匀速搅拌反应25分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；(3)冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性植物秸秆粉。本实施例的减水剂为聚羧酸高效减水剂。本实施例的促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。本实施例的固化剂为3.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸的混合物。本发明还提供了一种新型墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照所述配比称取水泥、聚氯乙烯树脂粉、改性植物秸秆粉、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、玻璃微珠、减水剂、促凝剂、固化剂放入搅拌机内混合并搅拌均匀；（2）向上述混合物中加入蒸馏水，用搅拌机继续搅拌50min；（3）将上述浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，自然养护36h，即得所述墙体保温材料。本实施例的步骤（3）所述压制成型的压力设定为0.83MPa，压制时间设定为20min。实施例2本实施例的新型墙体保温材料，以重量份数计，所述保温材料主要包括以下组分：水泥22份；聚氯乙烯树脂粉14份；改性植物秸秆粉13份；可分散乳胶粉3份；羟丙基甲基纤维素2份；玻璃微珠1.3份；减水剂0.3份；促凝剂0.5份；固化剂0.2份。本实施例的水泥选自白水泥。本实施例的改性植物秸秆粉的制备方法如下：(1)收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；(2)将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍24-36h，控制反应釜中温度在75℃，匀速搅拌反应20分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；(3)冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性植物秸秆粉。本实施例的减水剂为聚羧酸高效减水剂。本实施例的促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。本实施例的固化剂为2.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸的混合物。本发明还提供了一种新型墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照所述配比称取水泥、聚氯乙烯树脂粉、改性植物秸秆粉、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、玻璃微珠、减水剂、促凝剂、固化剂放入搅拌机内混合并搅拌均匀；（2）向上述混合物中加入蒸馏水，用搅拌机继续搅拌40min；（3）将上述浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，自然养护24h，即得所述墙体保温材料。本实施例的步骤（3）所述压制成型的压力设定为0.80MPa，压制时间设定为10min。实施例3一种新型墙体保温材料，以重量份数计，所述保温材料主要包括以下组分：水泥42份；聚氯乙烯树脂粉23份；改性植物秸秆粉26份；可分散乳胶粉10份；羟丙基甲基纤维素8份；玻璃微珠6.5份；减水剂2.2份；促凝剂3.8份；固化剂1.4份。本实施例的水泥选自白水泥。本实施例的改性植物秸秆粉的制备方法如下：(1)收集农业生产中废弃的玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆或豆秸秆，将秸秆粉碎至80-100目；(2)将秸秆粉末烘干至水分含量在5％以内，送入反应釜中，并向反应釜内加入明胶乳液对植物秸秆进行浸渍36h，控制反应釜中温度在85℃，匀速搅拌反应30分钟，然后取出，干燥处理，再送入冷冻设备，在零下15℃环境下冷冻40分钟，进行耐寒处理；(3)冷冻处理后将秸秆粉送入球磨机，连续研磨4小时，过150-250目筛，烘干水分含量至17％，得改性植物秸秆粉。本实施例的减水剂为聚羧酸高效减水剂。本实施例的促凝剂选自氯化钙、硅酸钠、硫酸铝中的一种。本实施例的固化剂为4.5：1重量比的磷酸和对甲苯磺酸的混合物。本发明还提供了一种新型墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照所述配比称取水泥、聚氯乙烯树脂粉、改性植物秸秆粉、可分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、玻璃微珠、减水剂、促凝剂、固化剂放入搅拌机内混合并搅拌均匀；（2）向上述混合物中加入蒸馏水，用搅拌机继续搅拌60min；（3）将上述浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，自然养护48h，即得所述墙体保温材料。本实施例的步骤（3）所述压制成型的压力设定为0.85MPa，压制时间设定为30min。对比例1参照专利CN103723961A制备得到的墙体用保温材料。对比例2参照专利CN106280059A制备得到的墙体用保温材料。试验方法（1）导热系数测试将实施例1-5及对比例1-5中制得的保温材料同时置于恒温箱内，在378士5K温度下烘干至恒重后移至干燥器冷却到室温；打开导热测试仪的加热炉盖，将各试样分别放在加热炉内测试元件上下部位，尽量各试样的表面保持较紧密的接触，关上加热炉盖后即可测试；接通总电源，将控制加热炉自动控温开关盘拨向预定的控炉温度(373K、473K、573K、673K、773K、873K)；打开测试系统开关，待各项测试条件进入正常状态；打开自动校准按钮，校正完毕，将校准钮转向测试档，经微机对数据进行自动处理后，液晶显示表开始显示被测试样的平均温度和该温度下的导热系数，各试样在各温度下的导热系数取三对(六块)随机抽样的数据平均值。(2)抗压强度试验将实施例1-5及对比例1-5中制得的保温材料烘干至恒定质量，并冷却至室温，然后在试件长度方向的中心位置，分别测量试件上、下两面的宽度以及侧面的厚度，再将试件置于试验机的承压板上，使试验机承压板中心与试件中心重合，开启试验机，当上压板与试件最接近时停止，然后将试验机以10mm/min的速度对试件加荷，则试件压缩变形5%时，记载示数，计算出抗压强度。实验例1按照本发明实施例1-3以对比例1-2制备的制得的保温材料进行导热系数实验，具体结果见表1：表1性能检测结果从表1可以看出，本发明的保温材料的导热系数优于对比例，且在较高温度873K情况下，也能具有较低的导热系数，可满足墙面保温的要求。实验例2采用本发明实施例1-5以对比例1-5制备的制得的保温材料进行抗压强度试验，具体结果见表2：表2性能检测结果样品抗压强度（MPa）本发明实施例11.21本发明实施例21.15本发明实施例31.18对比例10.88对比例21.02从表2可以看出，本发明的墙体保温材料的强度高于对比例。实验例3采用实施例1-5制得的墙体保温材料，以及对比例1-5中制得的墙体保温材料进行吸音、吸水方面的性能试验，具体参考的标准如下：吸音系数：GB/T18696.1-2004。吸水率：GB/T11970-1997。得到结果如下表3所示：表3性能检测结果项目吸音系数吸水率（%）本发明实施例10.752.3本发明实施例20.712.6本发明实施例30.692.0对比例10.356.8对比例20.555.5由表3可知，本发明的实施例制得的墙体保温材料的吸音效果、吸水率均优于对比例。综上所述，本发明提供一种新型墙体保温材料及其制备方法，该保温材料具有轻质、高强、保温性能好、吸水率低、吸音防震等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。当前第1页1 2 3