建筑保温材料的制备方法与流程

文档序号:16910429发布日期:2019-02-19 18:35阅读:352来源:国知局

本发明涉及建筑材料技术领域,具体涉及一种建筑保温材料的制备方法。



背景技术:

建筑用材料目前随着社会发展越来越被重视,尤其是能够达到多种功能的建筑用材料,如保温防潮隔音等。当前建筑保温材料按照选用材料的不同,一般分为单一建筑材料和复合建筑材料。单一建筑材料,如空心砌块、加气混凝土等,导热系数较大,一般为高效保温材料的20倍,随着我国建筑节能65%标准越来越广泛地推行,单一材料建筑已不能满足保温隔热的要求,因此急需一种保温效果好的建筑材料。



技术实现要素:

本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。

本发明的一个目的是提供一种建筑保温材料的制备方法,其以疏水改性混合物、淀粉等为原料发泡后形成具有不同层次大小的孔隙的超细孔结构的三维契合结构,能够起到优良的保温隔音作用。

为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种建筑保温材料的制备方法,包括以下步骤:

s1、将桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石混合均匀后至于温度为1000~1200℃下煅烧8~12h,冷却得到混合物;将重量份为1~2份的氨水溶于重量份为4~8份的水中,然后加入重量份为80~100份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为30~40份的正硅酸乙酯,搅拌1~2h,最后加入重量份为40~50份的混合物,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭5~10h,脱模,再于温度为250~260℃、压力为8~10mpa的超临界下干燥20~25h,得到改性混合物,然后向改性混合物表面喷洒重量份为0.05~0.1份的疏水剂,得到疏水改性混合物,备用;

s2、将重量份为秸秆粉末、酚类化合物、催化剂按质量比1:2~6:0.1~0.2混合均匀后,以20~25℃/min升温至130~150℃,并保持15~20min,然后以25~30℃/min降温至60~70℃,然后加入氢氧化钠调节ph至6.8~7.1,再降温至40~50℃,然后加入甲醛溶液并搅拌,再用氢氧化钠调节ph至10.5~11,升温至90~95℃反应1~1.5h,然后冷却至室温,得秸秆液化液;甲醛溶液与秸秆粉末的质量比为1~1.5:1;

s3、将重量份为5~10份的淀粉溶于重量份为8~12份、温度为80~90℃的水中,然后加入重量份为3~5份的聚丙烯酸钠、1~2份的甲醛次硫酸钠,搅拌均匀得到混料一;

s4、将重量份为1~3份的丙烯酸、2~3份的五甲基二压乙基三胺、3~5份的聚乙烯醇、s1中的疏水改性混合物、s3中的混料一混合均匀后于密闭条件下加热至80~90℃,搅拌,烘干,粉碎得到混料二;

s5、将秸秆液化液、混料二、交联剂、固化剂、发泡剂、乳化剂按质量比8:5~7:3~5:2~3:0.3~0.5:0.5~0.8加入发泡反应釜中,混合均匀,然后注入成型模具中,然后于温度为90~100℃下保温20~30min,然后升温至150~180℃下,保持2~3h,最后冷却至室温即得保温材料;

其中,所述疏水剂为羟基含氢硅油、甲基含氢硅油或羟基硅醇钠中的任意一种;

所述酚类化合物包括质量比为0.5:0.5~1:0.8~1.2的苯酚、间苯二酚、peg-600的混合物;

所述催化剂为硫酸或盐酸。

优选的是,所述的建筑保温材料的制备方法,s5中所述交联剂为甲苯二异氰酸酯,发泡剂包括质量比为1:1的偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈,乳化剂为op-10,固化剂为质量比为1.5~2:1的自聚酰胺和三乙烯四胺。

优选的是,所述的建筑保温材料的制备方法,s1中桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的粒径为50~100μm,桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的质量比为1:0.5~1:1~1.2:0.8~1。

优选的是,所述的建筑保温材料的制备方法,s2中所述秸秆粉末为玉米秸秆粉末、稻草秸秆粉末、小麦秸秆粉末中的至少一种,所述秸秆粉末的粒径为400~450μm。

优选的是,所述的建筑保温材料的制备方法,s4中于搅拌速率为600~800r/min下搅拌1~2h。

优选的是,所述的建筑保温材料的制备方法,s5中以5~10℃/min升温至150~180℃。

本发明至少包括以下有益效果:

1、本发明的建筑保温材料的制备方法,以桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石原料制备疏水改性混合物,桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石均为多孔状物质,孔隙率高,正硅酸乙酯在氨水的作用下水解成二氧化硅凝胶,桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石多孔物质对二氧化硅凝胶进行吸附,使得二氧化硅凝胶不仅具有一定强度,同时具有良好的抗压强度以及优良的保温性能;然后通过淀粉溶液将疏水改性混合物包裹填充,同时利用聚丙烯酸钠和甲醛次硫酸钠将整个体系进一步固化,使得混料二内部呈网状纤维化,再与秸秆液化液、交联剂、发泡剂等发泡后形成具有不同层次大小的孔隙的超细孔结构的三维契合结构,能够起到优良的保温隔音防潮作用。本发明的建筑保温材料通过对改性混合物表面喷洒疏水剂进行疏水处理,使得改性混合物表面形成疏水性薄膜,使其不仅在潮湿环境中仍然具有优良的保温性能,同时在与秸秆液化液进行发泡时具有良好的界面相容性,保证了疏水改性混合物孔隙率高的特性,所获得的建筑保温材料具有良好的保温性能以及良好的吸声降噪性能。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

实施例1

一种建筑保温材料的制备方法,包括以下步骤:

s1、将桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石混合均匀后至于温度为1000℃下煅烧8h,冷却得到混合物;将重量份为1份的氨水溶于重量份为4份的水中,然后加入重量份为80份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为30份的正硅酸乙酯,搅拌1h,最后加入重量份为40份的混合物,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭5h,脱模,再于温度为250℃、压力为8mpa的超临界下干燥20h,得到改性混合物,然后向改性混合物表面喷洒重量份为0.05份的疏水剂,得到疏水改性混合物,备用;

s2、将重量份为秸秆粉末、酚类化合物、催化剂按质量比1:2:0.1混合均匀后,以20℃/min升温至130℃,并保持15min,然后以25℃/min降温至60℃,然后加入氢氧化钠调节ph至6.8,再降温至40℃,然后加入甲醛溶液并搅拌,再用氢氧化钠调节ph至10.5,升温至90℃反应1h,然后冷却至室温,得秸秆液化液;甲醛溶液与秸秆粉末的质量比为1:1;

s3、将重量份为5份的淀粉溶于重量份为8份、温度为80℃的水中,然后加入重量份为3份的聚丙烯酸钠、1份的甲醛次硫酸钠,搅拌均匀得到混料一;

s4、将重量份为1份的丙烯酸、2份的五甲基二压乙基三胺、3份的聚乙烯醇、s1中的疏水改性混合物、s3中的混料一混合均匀后于密闭条件下加热至80℃,搅拌,烘干,粉碎得到混料二;

s5、将秸秆液化液、混料二、交联剂、固化剂、发泡剂、乳化剂按质量比8:5:3:2:0.3:0.58加入发泡反应釜中,混合均匀,然后注入成型模具中,然后于温度为90℃下保温20min,然后升温至150℃下,保持2h,最后冷却至室温即得保温材料;

其中,所述疏水剂为羟基含氢硅油;

所述酚类化合物包括质量比为0.5:0.5:0.8的苯酚、间苯二酚、peg-600的混合物;

所述催化剂为硫酸。

所述的建筑保温材料的制备方法,s5中所述交联剂为甲苯二异氰酸酯,发泡剂包括质量比为1:1的偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈,乳化剂为op-10,固化剂为质量比为1.5:1的自聚酰胺和三乙烯四胺。

所述的建筑保温材料的制备方法,s1中桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的粒径为50μm,桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的质量比为1:0.5:1:0.8。

所述的建筑保温材料的制备方法,s2中所述秸秆粉末为玉米秸秆粉末、稻草秸秆粉末、小麦秸秆粉末中的至少一种,所述秸秆粉末的粒径为400μm。

所述的建筑保温材料的制备方法,s4中于搅拌速率为600r/min下搅拌1h。

所述的建筑保温材料的制备方法,s5中以5℃/min升温至150℃。

实施例2

一种建筑保温材料的制备方法,包括以下步骤:

s1、将桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石混合均匀后至于温度为1100℃下煅烧10h,冷却得到混合物;将重量份为1.5份的氨水溶于重量份为6份的水中,然后加入重量份为90份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为35份的正硅酸乙酯,搅拌1.5h,最后加入重量份为45份的混合物,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭8h,脱模,再于温度为255℃、压力为9mpa的超临界下干燥23h,得到改性混合物,然后向改性混合物表面喷洒重量份为0.08份的疏水剂,得到,备用;

s2、将重量份为秸秆粉末、酚类化合物、催化剂按质量比1:4:0.15混合均匀后,以23℃/min升温至140℃,并保持18min,然后以28℃/min降温至65℃,然后加入氢氧化钠调节ph至7.0,再降温至45℃,然后加入甲醛溶液并搅拌,再用氢氧化钠调节ph至11,升温至92℃反应1.2h,然后冷却至室温,得秸秆液化液;甲醛溶液与秸秆粉末的质量比为1.2:1;

s3、将重量份为8份的淀粉溶于重量份为10份、温度为85℃的水中,然后加入重量份为4份的聚丙烯酸钠、1份的甲醛次硫酸钠,搅拌均匀得到混料一;

s4、将重量份为2份的丙烯酸、3份的五甲基二压乙基三胺、4份的聚乙烯醇、s1中的疏水改性混合物、s3中的混料一混合均匀后于密闭条件下加热至85℃,搅拌,烘干,粉碎得到混料二;

s5、将秸秆液化液、混料二、交联剂、固化剂、发泡剂、乳化剂按质量比8:6:4:3:0.4:0.6加入发泡反应釜中,混合均匀,然后注入成型模具中,然后于温度为95℃下保温25min,然后升温至160℃下,保持3h,最后冷却至室温即得保温材料;

其中,所述疏水剂为羟基含氢硅油、甲基含氢硅油或羟基硅醇钠中的任意一种;

所述酚类化合物包括质量比为0.5:0.8:1.0的苯酚、间苯二酚、peg-600的混合物;

所述催化剂为硫酸或盐酸。

所述的建筑保温材料的制备方法,s5中所述交联剂为甲苯二异氰酸酯,发泡剂包括质量比为1:1的偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈,乳化剂为op-10,固化剂为质量比为1.8:1的自聚酰胺和三乙烯四胺。

所述的建筑保温材料的制备方法,s1中桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的粒径为80μm,桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的质量比为1:0.8:1.1:0.9。

所述的建筑保温材料的制备方法,s2中所述秸秆粉末为玉米秸秆粉末、稻草秸秆粉末、小麦秸秆粉末中的至少一种,所述秸秆粉末的粒径为430μm。

所述的建筑保温材料的制备方法,s4中于搅拌速率为700r/min下搅拌1.5h。

所述的建筑保温材料的制备方法,s5中以8℃/min升温至160℃。

实施例3

一种建筑保温材料的制备方法,包括以下步骤:

s1、将桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石混合均匀后至于温度为1200℃下煅烧12h,冷却得到混合物;将重量份为2份的氨水溶于重量份为8份的水中,然后加入重量份为100份的乙醇,搅拌均匀后,再加入重量份为40份的正硅酸乙酯,搅拌2h,最后加入重量份为50份的混合物,混合搅拌均匀,然后置于成型模具中密闭10h,脱模,再于温度为260℃、压力为10mpa的超临界下干燥25h,得到改性混合物,然后向改性混合物表面喷洒重量份为0.1份的疏水剂,得到疏水改性混合物,备用;

s2、将重量份为秸秆粉末、酚类化合物、催化剂按质量比1:6:0.2混合均匀后,以25℃/min升温至150℃,并保持20min,然后以30℃/min降温至70℃,然后加入氢氧化钠调节ph至7.1,再降温至50℃,然后加入甲醛溶液并搅拌,再用氢氧化钠调节ph至11,升温至95℃反应1.5h,然后冷却至室温,得秸秆液化液;甲醛溶液与秸秆粉末的质量比为1.5:1;

s3、将重量份为10份的淀粉溶于重量份为12份、温度为90℃的水中,然后加入重量份为5份的聚丙烯酸钠、2份的甲醛次硫酸钠,搅拌均匀得到混料一;

s4、将重量份为3份的丙烯酸、3份的五甲基二压乙基三胺、5份的聚乙烯醇、s1中的疏水改性混合物、s3中的混料一混合均匀后于密闭条件下加热至90℃,搅拌,烘干,粉碎得到混料二;

s5、将秸秆液化液、混料二、交联剂、固化剂、发泡剂、乳化剂按质量比8:7:5:3:0.5:0.8加入发泡反应釜中,混合均匀,然后注入成型模具中,然后于温度为100℃下保温30min,然后升温至180℃下,保持3h,最后冷却至室温即得保温材料;

其中,所述疏水剂为羟基含氢硅油、甲基含氢硅油或羟基硅醇钠中的任意一种;

所述酚类化合物包括质量比为0.5:1:1.2的苯酚、间苯二酚、peg-600的混合物;

所述催化剂为硫酸或盐酸。

所述的建筑保温材料的制备方法,s5中所述交联剂为甲苯二异氰酸酯,发泡剂包括质量比为1:1的偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈,乳化剂为op-10,固化剂为质量比为2:1的自聚酰胺和三乙烯四胺。

所述的建筑保温材料的制备方法,s1中桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的粒径为100μm,桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石的质量比为1:1:1.2:1。

所述的建筑保温材料的制备方法,s2中所述秸秆粉末为玉米秸秆粉末、稻草秸秆粉末、小麦秸秆粉末中的至少一种,所述秸秆粉末的粒径为450μm。

所述的建筑保温材料的制备方法,s4中于搅拌速率为800r/min下搅拌2h。

所述的建筑保温材料的制备方法,s5中以10℃/min升温至180℃。

对比例1

同实施例1,不同在于,建筑保温材料中不含有由桐生砂、蛭石、硅藻土、麦饭石制备得到的疏水改性混合物。

对比例2

同实施例1,不同在于,建筑保温材料中不含有由秸秆粉末制备得到的秸秆液化液。

对比例3

同实施例1,不同在于,建筑保温材料中不含有淀粉。

分别测试实施例1~3、对比例1~3制备得到的建筑保温材料,测试其热传导率,结果如表1所示。

表1-不同实施例的建筑保温材料的导热系数

从表1中可以看出,经过发明实施例1~3、对比例1~3的导热系数结果可知,本发明的保温材料导热系数低,说明本发明的建筑保温材料具有良好的保温性能。将实施例1~3的保温材料进行空气隔音性能测试,结果分别为61db、63db、64db,而对比例1的保温材料进行空气隔音性能测试,结果为43db,说明本发明的建筑保温材料还具有良好的隔音效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。

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