[发明专利]一种纤维增强无机保温泡沫的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑外墙保温材料技术领域，尤其涉及一种纤维增强无机保温泡沫的制备方法。

背景技术

目前，节能减排是我国一项重要的战略措施，也是我国可持续发展的需要，而在此项工作中就包括建筑节能。建筑能耗在我国总能耗中占有很大的比重，随着我国经济的发展，城市建设的不断加速，建筑能耗也会越来会大，因此，我国对建筑节能提出了越来越高的要求。外墙保温是降低建筑物能耗的手段之一，也是目前最有效的手段。我国用于外墙保温的材料主要包括有机保温材料和无机保温材料，其中有机保温材料占有90％以上。但是，近年来有机保温材料引起了十几起重大火灾事故，造成了重大人员伤亡和财产损失，住建部和公安部一度禁止使用有机外墙保温材料，因此，无机保温材料由于其不可燃烧性逐渐进入人们的视线。尽管现在放开了有机保温材料的使用范围，但是无机保温材料仍然是保温材料市场上不可或缺的产品。

市场上现有的无机保温材料包括保温砂浆、岩棉类、膨胀珍珠岩保温板、泡沫玻璃以及发泡水泥板材等。这些无机保温材料性能各异但是都有一些比较明显的缺点，如保温砂浆对施工条件、工艺等要求严格，施工工期长、性能不易控制；岩棉类保温材料对人体有刺激作用，其实用的有机添加剂甚至有致癌作用，在我国适用范围有限；膨胀珍珠岩板材易碎、不易运输，且吸水量大；泡沫玻璃脆性大，烧结能耗高；发泡水泥板材保温性能偏低、吸水高等。这些都影响了无机保温材料的应用。因此，研究一种性能优越、经济环保的无机保温材料具有很高的实际意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种纤维增强无机保温泡沫的制备方法，操作简单，制备过程中无废弃物排放，烧结温度低，能够节能减排，适合工业化生产；所得纤维增强的无机保温泡沫具有较高的强度、耐久性，使用寿命长，而且导热系数低、密度小、抗压强度高。

本发明提出的一种纤维增强的无机保温泡沫的制备方法，包括：向混合物料加入网状玻璃纤维混合后，进行烧结得到纤维增强的无机保温泡沫；其中，混合物料包括硅酸钠水溶液。

其中，网状玻璃纤维往往采用蓬松的网状玻璃纤维。

优选地，混合物料中硅酸钠水溶液的模数为3.0～3.55。

硅酸钠化学式为Na₂O·nSiO₂，式中n为二氧化硅与氧化钠摩尔数的比值，称为模数。

优选地，混合物料还包括四硼酸盐。

优选地，四硼酸盐为四硼酸钠或四硼酸钾。

优选地，混合物料的制备方法如下：向钠水玻璃中加入氢氧化钠得到模数为3.0～3.55的硅酸钠水溶液，再加入四硼酸盐混合后搅拌均匀。

水玻璃为硅酸钠的水溶液。

优选地，混合物料的制备方法中，钠水玻璃与四硼酸盐的重量比为100:2.5～6。

优选地，混合物料的制备方法中，氢氧化钠与钠水玻璃的关系如下：其中a为钠水玻璃中SiO₂的质量分数，b为钠水玻璃中Na₂O的质量分数，M为硅酸钠水溶液模数。

其中钠水玻璃中的水仅作为发泡剂不参与反应，而且在后续步骤中通过烧结可以除去水，故此处无需对钠水玻璃中水的含量或钠水玻璃的密度进行限定。

优选地，混合物料的制备方法如下：按重量份向100份模数为3.55的钠水玻璃中加入0～1.72份氢氧化钠得到模数为3.0～3.55的硅酸钠水溶液，再加入2.5～6份四硼酸盐混合后搅拌均匀。

优选地，混合物料的制备方法中，搅拌转速为500～700rpm，搅拌时间为5～6h。

优选地，混合物料中的钠水玻璃和网状玻璃纤维的重量比为100～600:1。

优选地，烧结的具体操作为：以1.8～2.2℃/min的速率升温至400～500℃，保温30～45min，然后冷却至室温。