[发明专利]一种无机泡沫建筑保温材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料的制备方法，特别涉及一种无机泡沫建筑保温材料的制备方法。

背景技术

目前，国内外常用的建筑保温材料分为有机质和无机质两种。有机质建筑保温材料有聚苯乙烯泡沫塑料（EPS、XPS）、聚氨酯硬质泡沫体（PU）等，其优点是质轻、保温、隔热、防水。但这些有机泡沫材料易老化，不能与建筑物同寿命，在建筑物使用期内，需要多次更换保温层。此外EPS、XPS、PU等都是高分子有机材料，具有易燃、不耐高温、燃烧速度快，同时产生大量的有毒气体等缺陷，存在很大的火灾隐患。

随着节能标准不断完善，安全防火性能要求更加严格，有机保温材料的易燃性缺陷已严重阻碍了其发展和应用。这就为无机类建筑保温材料提供广阔的发展前景。目前，市场上的无机类建筑保温材料主要包括膨胀珍珠岩类、加气混凝土砌块、硫铝硅酸盐无机保温板等，该类材料最大的优点就是防火能力强，但是由于其容重、导热系数均偏高，不利于大面积推广。

总而言之，如何解决保温材料的保温、防火、成本、环保之间的矛盾，是我们亟待解决的问题。发展新型保温材料不但前景广阔，而且势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机泡沫建筑保温材料的制备方法，该方法成本低，且制得的无机泡沫建筑保温材料强度高、质轻、保温隔热、防火能力强，而且耐久性好、使用寿命长、绿色环保。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

1）将聚丙烯纤维、粉煤灰、硫铝硅酸盐水泥、二氧化锰、硬脂酸钙、珍珠岩以及三乙醇胺分散到水中并搅拌均匀，得到未发泡料浆；其中，所加入的聚丙烯纤维、粉煤灰、硫铝硅酸盐水泥、二氧化锰、硬脂酸钙、珍珠岩以及三乙醇胺的质量比为(0.2-0.6)：(20-35)：40：(0.25～0.4)：(0.3-0.6)：(2～3)：(0.20～0.25)；

2）向未发泡料浆中加入质量浓度为30%的双氧水，然后将得到的预发泡料浆浇注成型，再经保养、脱模、切割，即得无机泡沫建筑保温材料；其中，所加入的双氧水与未发泡浆料中的二氧化锰的质量比为2.1：(0.25～0.4）。

所述的步骤1）中聚丙烯纤维、粉煤灰、硫铝硅酸盐水泥、二氧化锰、硬脂酸钙、珍珠岩、三乙醇胺分散到水中的方法为：首先，将聚丙烯纤维分散到水中，并搅拌使分散均匀；然后依次加入粉煤灰和硫铝硅酸盐水泥，搅拌均匀；再加入二氧化锰并混合均匀，最后依次加入硬脂酸钙、珍珠岩以及三乙醇胺并搅拌均匀。

所述的步骤1）中加入的水与聚丙烯纤维的质量比为40:（0.2-0.6）。

所述的步骤2）浇注成型前，将预发泡料浆搅拌均匀。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明选用双氧水作为发泡剂，当双氧水加入未发泡的料浆中后，立刻在未发泡料浆中二氧化锰的催化下放出气体，形成较小的气泡，随着反应的进行，越来越多的气泡产生，双氧水周围及小区域内产生气体压力，此压力直接作用在所形成的料浆上，当气体压力引起的切应力大于料浆极限切应力时，这些气泡尺寸增大，加入双氧水的未发泡料浆就开始膨胀，直至发泡完成，从而制得无机泡沫建筑保温材料。由于双氧水分解所形成的孔隙球型封闭且孔径分布均匀，细小的气孔可减少应力集中，提高最终制成的无机泡沫建筑保温材料的不透气性。

2、本发明在制备无机泡沫建筑保温材料的时候，还通过改变二氧化锰的掺量来控制双氧水的分解速度，从而控制无机泡沫建筑保温材料中气泡的大小和孔隙率，得到的无机泡沫建筑保温材料具有尺寸均匀的气泡和孔隙率，在保持泡沫保温材料强度的同时降低导热系数，具有一定的表观密度和较好的保温效果。

3、由于硫铝硅酸盐水泥内部含有不同尺度的初始微裂缝、孔隙和缺陷，在施加外力荷载时，这些部位产生比较大的应力会引起裂缝的扩展，最终导致结构破坏。本发明为了增加最终制得的无机泡沫建筑保温材料的强度，还加入了聚丙烯纤维作为增强剂，使聚丙烯纤维与水泥形成互穿网络交织结构，增加泡沫硫铝硅酸盐水泥的韧性，减少其缺陷的存在，降低硫铝硅酸盐水泥内部裂缝的应力集中系数，有效提高其抗裂性，因此，本发明得到的无机泡沫建筑保温材料耐久性好、使用寿命长。

4、本发明中的珍珠岩在发泡硫铝硅酸盐水泥中主要起到了支撑、骨架的作用，可防止得到的无机泡沫建筑保温材料在发泡过程中的塌陷。

5、本发明加入的三乙醇胺是一种水与硫铝硅酸盐水泥反应的渗透剂和反应促进剂，可减少20%的硫铝硅酸盐水泥用量，并使产品在较低密度下抗压强度大大提高。

另外，本发明的泡沫水泥，制备方法简单，生产成本低，且绿色环保。