一种保温陶瓷材料的制备方法与流程

本发明属于陶瓷材料的制备技术，特别是一种保温陶瓷材料的制备方法。

背景技术：

目前，建筑保温材料主要包括有机材料和无机材料两种，有机材料包括聚氨酯、聚乙烯泡沫等，其特点是质量轻便、保温隔热、造价低，缺点是存在安全隐患、防火性能差、不耐老化等；无机保温材料包括玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土、陶瓷材料等，其特点是防火性能好、缺点是导热系数高、密度较大等。

在保温陶瓷材料领域，许多研究者致力于合成人工孔隙的陶瓷材料，例如：cn103951457a以碳化硅、煤矸石、粉煤灰、矿岩及粘土为原料，制备了一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备方法；cn104086214a报道了一种泡沫陶瓷保温材料的制备方法。大多数制备的陶瓷材料克服了导热系数高、密度大的缺陷，但是机械性能、耐候性能还有待进一步提高。

因此，寻求质轻、防火、机械性能良好、耐候性的保温陶瓷材料，已经成为建筑材料领域的研究热点。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种保温陶瓷材料的制备方法。该保温陶瓷材料复合了氧化锆、氧化镍、氧化镁、二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、玻璃、煤矸石、粉煤灰及高岭土，具有轻质、保温、防火、机械强度高、耐气候变化等优点。

本发明的技术解决方案是：在一定量硫酸中，加入丁醇锆、氧化镍、氧化镁及九水合硅酸钠，搅拌一段时间，制得溶液a；在水浴条件下，向一定量水中，加入表面活性剂油酸钠及糊精，搅拌制得溶液b；将溶液b和溶液a混合，静置反应一段时间，加入一定量氧化铝，搅拌至溶解后，加入液碱调节ph值至中性，制得改性剂c；向改性剂c中，加入碳酸钙、玻璃微珠、煤矸石、粉煤灰及高岭土，研磨搅拌制得浆料d；将浆料d转移至模具中，经干燥、热处理，得到保温陶瓷材料。

所述的溶液a中，丁醇锆水解，形成“-zr-o-”复合物，氧化镍、氧化镁及九水合硅酸钠在酸性条件下，形成ni²⁺、mg²⁺及硅酸，搅拌条件下，反应形成“-zr-o-ni-o-”及“-zr-o-mg-o-”及硅酸的复合物；所述的溶液b，阴离子表面活性剂油酸钠和糊精通过分子间力相互作用，形成复合物；两者通过静电作用,氧化铝与酸反应，经ph值调节，得到改性剂c；随后，经搅拌混合，得到复合改性剂c、碳酸钙、玻璃微珠、煤矸石、粉煤灰及高岭土的浆料d，糊精起了粘结作用；浆料d经干燥、热处理，表面活性剂油酸钠及糊精被煅烧，形成多孔结构的保温陶瓷材料。

本发明与现有技术相比，保温陶瓷复合了氧化锆、氧化镍、氧化镁、二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、玻璃、煤矸石、粉煤灰及高岭土，具有良好的防火、机械强度高、耐侯等优点；保温陶瓷制备过程中，二氧化硅和氧化铝具有多孔结构，氧化锆、氧化镍及氧化镁复合物形成多孔结构，这些材料均匀分散在碳酸钙、玻璃、煤矸石、粉煤灰及高岭土中，使制得的保温陶瓷具有质轻、保温的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术解决方案的限制。

实施例1：依以下步骤制备一种保温陶瓷材料。

步骤1：在100ml质量浓度为98%的硫酸h2so4中，加入132.1g质量浓度为80%的正丁醇锆zr(oc4h9)4、4.1g氧化镍nio、3.3g氧化镁mgo及23.5g九水合硅酸钠na2sio3•9h2o，搅拌2h，制得溶液a；

步骤2：在65^oc水浴条件下，向200ml水中，加入13.2g表面活性剂油酸钠及15.9g糊精，搅拌1h,制得溶液b；

步骤3：将溶液b和溶液a混合，静置反应18h，加入33.8g氧化铝al2o3，搅拌至溶解后，加入291.9g质量浓度为30%的液碱溶液调节ph值至中性，制得改性剂c；

步骤4：向改性剂c中，加入20.9g碳酸钙、34.9g玻璃微珠、27.9g煤矸石、69.8g粉煤灰及139.6g高岭土，研磨搅拌8h,制得浆料d；

步骤5：将浆料d转移至模具中，经120^oc干燥12h、900^oc热处理12h，得到保温陶瓷材料。

实施例2：依以下步骤制备一种保温陶瓷材料。

步骤1：在100ml质量浓度为98%的硫酸h2so4中，加入132.1g质量浓度为80%的异丁醇锆zr(oc4h9)4、6.2gnio、5.5gmgo及39.2gna2sio3•9h2o，搅拌4h，制得溶液a；

步骤2：在80^oc水浴条件下，向200ml水中，加入19.8g表面活性剂油酸钠及26.4g糊精，搅拌2h，制得溶液b；

步骤3：将溶液b和溶液a混合，静置反应36h，加入42.2gal2o3，搅拌至溶解后，加入240.4g质量浓度为30%的液碱溶液调节ph值至中性，制得改性剂c；

步骤4：向改性剂c中，加入34.6g碳酸钙、69.2g玻璃微珠、55.4g煤矸石、103.8g粉煤灰及173.1g高岭土，研磨搅拌12h,制得浆料d；

步骤5：将浆料d转移至模具中，经150^oc干燥8h、1100^oc热处理8h，得到保温陶瓷材料。

实施例3：依以下步骤制备一种保温陶瓷材料。

步骤1：在100ml质量浓度为98%的硫酸h2so4中，加入132.1g质量浓度为80%的正丁醇锆zr(oc4h9)4、5.2gnio、4.4gmgo及31.4gna2sio3•9h2o，搅拌3h，制得溶液a；

步骤2：在75^oc水浴条件下，向200ml水中，加入16.5g表面活性剂油酸钠及21.1g糊精，搅拌1.5h，制得溶液b；

步骤3：将溶液b和溶液a混合，静置反应27h，加入38.0gal2o3，搅拌至溶解后，加入266.2g质量浓度为30%的液碱溶液调节ph值至中性，制得改性剂c；

步骤4：向改性剂c中，加入27.8g碳酸钙、52.1g玻璃微珠、41.6g煤矸石、86.8g粉煤灰及156.4g高岭土，研磨搅拌10h,制得浆料d；

步骤5：将浆料d转移至模具中，经130^oc干燥10h、1100^oc热处理10h，得到保温陶瓷材料。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种保温陶瓷材料的制备方法，该制备方法是：在一定量硫酸中，加入丁醇锆、氧化镍、氧化镁及硅酸钠，搅拌一段时间，制得溶液A；在水浴条件下，向一定量水中，加入表面活性剂油酸钠及糊精，搅拌制得溶液B；将溶液B和溶液A混合，静置反应一段时间，加入一定量氧化铝，搅拌至溶解后，加入液碱调节pH值至中性，制得改性剂C；向改性剂C中，加入碳酸钙、玻璃微珠、煤矸石、粉煤灰及高岭土，搅拌制得浆料D；将浆料D转移至模具中，经干燥、热处理，得到保温陶瓷材料。该保温陶瓷材料复合了氧化锆、氧化镍、氧化镁、二氧化硅、氧化铝、碳酸钙、玻璃、煤矸石、粉煤灰及高岭土，具有轻质、保温、防火、机械强度高、耐侯等优点。

技术研发人员：龚娟
受保护的技术使用者：龚娟
技术研发日：2018.09.13
技术公布日：2018.11.30