[发明专利]一种纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料及其制备方法

说明书

一种纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料，属于聚合物材料及制备领域。材料组成：粉煤灰6000g，水玻璃1500g，氢氧化钠质量为粉煤灰质量的10％，保持水灰比为0.4，得到基础料浆；选取5‑10mm粒径的陶粒作为骨料，骨料含量为基础料浆质量的10％或者15％，选取3mm长度聚丙烯纤维，聚丙烯纤维含量为基础料浆质量的0.5％，利用发泡剂发泡，选取密度为0.16g/cm³的泡沫6L，表面涂抹憎水剂。本发明以粉煤灰为基材、氢氧化钠和水玻璃为碱性激发剂、添加聚丙烯纤维、骨料，通过物理发泡方法制备了粉煤灰基地聚合物材料；制备工艺简单、制备过程绿色，材料强度高、耐高温、耐腐蚀，将纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料应用到建筑保温，降低了投资成本和能耗，高效节能地降低建筑本身的能耗。

技术领域

本发明涉及一种聚合物材料及制备领域，特别是一种纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料及其制备方法。

背景技术

建筑外墙保温对节能降耗起着极为重要的作用。

用于建筑墙体的一类保温材料，根据保温材料的内在成分可分为：无机保温材料、有机保温材料和无机有机复合保温材料。用于建筑外墙保温材料一般要求其具备质量轻(即密度低)、保温效果好(即导热系数小)、防火效果好(即阻燃性好)、合适的机械强度、施工方便等主要性能。无机外墙保温材料最大的优点在于阻燃性能非常好，属于A级不燃材料，且遇热不产生有毒气体，耐酸碱，符合安全环保要求。但相对而言，其保温效果不如有机类保温材料，且密度大、脆性大易裂，施工难度大，其可用于建筑外墙保温防火隔离带和有特殊防火要求的局部地方；有机外墙保温材料最大的优点在于密度低、保温性能好，施工方便，但阻燃性能较差，属于B2级可燃材料或者B1级难燃材料，且有些材料燃烧后会释放大量有毒烟气；无机有机复合建筑外墙保温材料一般是外表面为无机材料，内部夹芯是有机轻质材料，其结合了两者材料的优点，提高了无机墙材的保温性能和抗开裂性能，提高了有机墙材的防火性能和抗压强度。其缺点是产品的生产复合技术难度大，由于有面层的特殊保护给储存、运输、安装施工带来了很多麻烦。

目前，市场上同时具备三种材料优点的保温隔热材料尚未出现。水泥基发泡材料是墙体保温常用的材料，它具有质量轻、强度高、耐燃性好、保温性优、可现浇可预制等优势。但水泥的制作通常需要1400-1450℃高温熟料煅烧，将原料转换成熟料的过程需消耗大量能源，且在水泥的生产过程中二氧化碳排放量较高，不够节能环保。另外一方面，在有些场合需要高强度材料，因需要使用高标号或者特种水泥，导致生产成本较高。因此，积极探索既具有有机保温材料质量轻、保温效果好的优点，又具备无机保温材料防火效果好、机械强度高的优点，同时节能环保、生产工艺简单、成本相对较低的保温材料具有极其重要的意义。

研究发现，同密度等级下的地聚合物具有比水泥更高的强度，对于地聚合物材料的制备大多以偏高岭土、粉煤灰为主，但是使用偏高岭土或类似高活性物质的矿物材料，一方面需要消耗高岭土等矿物资源，另一方面由于高岭土等原材料需要在一定温度下煅烧成具有较高活性的偏高岭土，通常煅烧温度要达到700-800℃，能耗较高，高岭土的煅烧温度会有浮动，而且拌合物和易性较差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是代替现在的水泥基泡沫隔热材料，提供一种成本低，能耗小，绿色环保的纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料及其制备方法。

技术方案：本发明的目的是这样实现的，包括纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料以及基地聚合物材料的制备方法。

纤维增强轻质粉煤灰基地聚合物材料的组分和比例如下：粉煤灰6000g，水玻璃1500g，氢氧化钠质量为粉煤灰质量的9.5％-10.5％，保持水灰比为0.39-0.41，得到基础料浆；选取陶粒作为骨料，骨料含量为基础料浆质量的10％或者15％，选取3mm长度聚丙烯纤维，聚丙烯纤维含量为基础料浆质量的0.49％-0.51％，利用发泡剂发泡，选取密度为0.16g/cm³的泡沫6L，表面涂抹憎水剂。