一种新型水泥发泡材料及其制备方法

本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种新型水泥发泡材料及其制备方法。

背景技术：

1、水泥发泡材料是一种利用水泥、发泡剂、蛋白质等原料制成的轻质隔热材料。其主要特点是密度低、导热系数小、吸水率低、隔热性能优良、抗压强度高等。水泥发泡材料具有广泛的应用前景，可以应用于建筑隔热、保温、节能、环保等领域。目前，建筑节能和保温已成为全球性的热点问题。传统的建筑隔热、保温材料如岩棉、玻璃棉等具有良好的隔热性能，但存在质量较重、易脱落、易吸潮、易老化等问题，导致建筑物维护成本较高。现有技术中水泥发泡材料存在一些技术缺陷，主要表现在以下方面：

2、1.密度大：传统的水泥发泡材料密度较大，一般在600-1200kg/m3之间，无法满足现代建筑轻质化的需求。

3、2.导热系数较高：传统的水泥发泡材料导热系数较高，一般在0.1-0.3w/(m·k)之间，隔热性能不如传统的岩棉、玻璃棉等保温材料。

4、3.抗压强度较低：传统的水泥发泡材料抗压强度较低，一般在0.5-5mpa之间，无法满足建筑物的承载要求。

5、4.生产工艺复杂：传统的水泥发泡材料生产工艺复杂，需要较高的生产技术和设备投入，生产成本较高。

6、因此，发展一种轻质、环保、性能稳定的新型建筑隔热、保温材料显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种新型水泥发泡材料及其制备方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明一种新型水泥发泡材料由水泥、石膏、粉煤灰、硅灰、铝粉、水、发泡剂、脲醛树脂、聚羧酸盐、钙硅酸盐、氢氧化钙、酚醛树脂和植物纤维素制成；所述发泡剂由水、石灰、鱼胶、明胶、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠制成。

4、优选的，按重量份，每份含所述水泥500份、所述石膏100份、所述粉煤灰100份、所述硅灰50份、所述铝粉5份、所述水150份、所述发泡剂1份、所述脲醛树脂2份、所述聚羧酸盐4份、所述钙硅酸盐3份、所述氢氧化钙2份、所述酚醛树脂4份、所述植物纤维素5份；1份所述发泡剂中含水0.2份、所述石灰0.1份、所述鱼胶0.2份、所述明胶0.1份、所述脂肪醇聚氧乙烯醚0.2份、所述烷基苯磺酸钠0.1份、所述十二烷基苯磺酸钠0.1份。

5、本发明所述新型水泥发泡材料的制备方法包括以下步骤：

6、s1：将水泥500份、石膏100份、粉煤灰100份、硅灰50份、铝粉5份混合均匀备用；

7、s2：在搅拌桶中加入水150份，将水分次加入到步骤s1的混合材料中，同时不断搅拌；

8、s3：将发泡剂1份、脲醛树脂2份、聚羧酸盐4份、钙硅酸盐3份、氢氧化钙2份、酚醛树脂4份、植物纤维素5份加入到容器中，搅拌均匀后加入到步骤s2的搅拌桶中搅拌混合，而后加入铝粉5份，并继续搅拌2-3分钟，直至铝粉均匀分布；

9、s4：准备好所需的模具，涂上脱模剂；

10、s5：将步骤s3的混合物倒入模具中，并用震动器将混合物震实，以消除空气泡沫，并确保混合物充分填充模具；

11、s6：待发泡反应20-30分钟，保湿养护24小时，拆下模具完成水泥发泡材料制备。

12、本发明所述发泡剂的制备方法为：将石灰和水混合搅拌均匀，放置2小时，再将鱼胶、明胶加入到石灰水混合物中继续搅拌均匀，直至完全溶解，最后将脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠加入继续搅拌，直至混合物呈现出稠度和黏稠度后将混合物倒入密闭容器中，常温反应24-48小时；反应结束后，用筛网或过滤器过滤出发泡剂。

13、本发明所述植物纤维素的制备方法包括以下步骤：

14、s1.1：将木材切成3-5cm的段状并捶打成绒状备用；

15、s1.2：将切断的木材绒放入氢氧化钠溶液中浸泡24小时；

16、s1.3：将浸泡溶液进行过滤，取过滤物进行酸洗；

17、s1.4：将酸洗后的产物进行洗涤和干燥得到植物纤维素。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明是一种新型水泥发泡材料及其制备方法，与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

20、1.密度低：水泥发泡材料的密度通常在300-1200kg/m3之间，比传统建筑材料如水泥砖、混凝土等轻。因此，使用水泥发泡材料可以减轻建筑物的自重，降低建筑物的荷载。

21、2.导热系数小：水泥发泡材料的导热系数通常在0.03-0.1w/(m·k)之间，远低于传统建筑材料如水泥砖、混凝土等，因此具有良好的隔热性能。

22、3.吸水率低：水泥发泡材料的吸水率通常在5-20％之间，比传统建筑材料如水泥砖、混凝土等低，因此具有较好的防潮性能。

23、4.抗压强度高：水泥发泡材料的抗压强度通常在0.5-10mpa之间，比传统建筑材料如水泥砖、混凝土等高，因此可以承受较大的荷载。

24、5.环保：水泥发泡材料采用水泥、发泡剂、蛋白质等无害材料制作而成，无毒、无污染，符合环保要求。

技术特征：

1.一种新型水泥发泡材料，其特征在于：由水泥、石膏、粉煤灰、硅灰、铝粉、水、发泡剂、脲醛树脂、聚羧酸盐、钙硅酸盐、氢氧化钙、酚醛树脂和植物纤维素制成；所述发泡剂由水、石灰、鱼胶、明胶、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠制成。

2.根据权利要求1所述的新型水泥发泡材料，其特征在于：按重量份，每份含所述水泥500份、所述石膏100份、所述粉煤灰100份、所述硅灰50份、所述铝粉5份、所述水150份、所述发泡剂1份、所述脲醛树脂2份、所述聚羧酸盐4份、所述钙硅酸盐3份、所述氢氧化钙2份、所述酚醛树脂4份、所述植物纤维素5份；1份所述发泡剂中含水0.2份、所述石灰0.1份、所述鱼胶0.2份、所述明胶0.1份、所述脂肪醇聚氧乙烯醚0.2份、所述烷基苯磺酸钠0.1份、所述十二烷基苯磺酸钠0.1份。

3.一种如权利要求2所述新型水泥发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的新型水泥发泡材料的制备方法，其特征在于：所述发泡剂的制备方法为：将石灰和水混合搅拌均匀，放置2小时，再将鱼胶、明胶加入到石灰水混合物中继续搅拌均匀，直至完全溶解，最后将脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠加入继续搅拌，直至混合物呈现出稠度和黏稠度后将混合物倒入密闭容器中，常温反应24-48小时；反应结束后，用筛网或过滤器过滤出发泡剂。

5.根据权利要求3所述的新型水泥发泡材料的制备方法，其特征在于：所述植物纤维素的制备方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种新型水泥发泡材料及其制备方法，由水泥、石膏、粉煤灰、硅灰、铝粉、水、发泡剂、脲醛树脂、聚羧酸盐、钙硅酸盐、氢氧化钙、酚醛树脂和植物纤维素制成；所述发泡剂由水、石灰、鱼胶、明胶、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠制成。本发明的水泥发泡材料具有密度低、导热系数小、吸水率低、抗压强度高、环保等优点，可以应用于建筑隔热、保温、节能、环保等领域。

技术研发人员：周珩,陈铭,李莎,马嘉骏,陈靖,冯明成,陈诗锶,胡雪婷,付婧雯
受保护的技术使用者：广州城建职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14