[发明专利]一种泡沫地聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种泡沫地聚合物及其制备方法和应用。该泡沫地聚合物包括以下组分：偏高岭土30～50重量份、碱激发剂40～50重量份、粉煤灰1～4重量份、发泡剂2～5重量份、稳泡剂0.3～0.7重量份、改性剑麻纤维0.3～0.8重量份、石蜡乳液1～4重量份、水5～10重量份、无水乙醇0.3～0.7重量份。本发明的泡沫地聚合物与传统的抗渗防水水泥基材料及水泥基防护材料相比，材料抗裂性好、防水性能优异，具有优良的耐久性能，能较长时间保持良好的使用性能，具有耐酸、碱腐蚀、抗冻融、抗碳化等性能，能广泛应用于隧道复合式衬砌等基础工程领域。

技术领域

本发明属于地聚合物基材料技术领域，更具体地，涉及一种泡沫地聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

地聚合物是一种由AlO₄和SiO₄四面体结构单元组成三维立体网状结构的无机聚合物，属于非金属材料，在建筑材料、高强材料、固核固废材料、密封材料、和耐高温材料等方面均有应用。

泡沫地聚合物是一种新型无机节能环保材料，具有耐火、无毒、保温、隔热性能好等优点。随着国内建筑业的蓬勃发展，迫切需要提高泡沫地聚合物制品的使用年限，以降低建筑业的建造和维护成本。但目前泡沫地聚合物材料的抗裂和防水性能远不能满足市场的需求，导致泡沫地聚合物材料的使用年限较短。

发明内容

本发明的目的在于提高泡沫地聚合物的抗裂和防水性能，进而使其能广泛应用于隧道复合式衬砌等基础工程领域。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种泡沫地聚合物，该泡沫地聚合物包括以下组分：

偏高岭土30～50重量份、碱激发剂40～50重量份、粉煤灰1～4重量份、发泡剂2～5重量份、稳泡剂0.3～0.7重量份、改性剑麻纤维0.3～0.8重量份、石蜡乳液1～4重量份、水5～10重量份、无水乙醇0.3～0.7重量份；

所述改性剑麻纤维为剑麻纤维于无水乙醇中浸泡后得到的改性剑麻纤维。

作为本发明优选的实施方式，所述泡沫地聚合物包括以下组分：

偏高岭土36～42重量份、碱激发剂43～47重量份、粉煤灰1.5～2.5重量份、发泡剂3～4重量份、稳泡剂0.4～0.6重量份、改性剑麻纤维0.4～0.6重量份、石蜡乳液1.5～2.5重量份、水7～8重量份、无水乙醇0.4～0.6重量份。

作为本发明优选的实施方式，所述碱激发剂为采用模数为3～4、固体含量为30～40wt％的钠水玻璃配制得到的模数为1.8-2.6的钠水玻璃。

本发明中，所述发泡剂可以采用本领域技术人员常规采用的发泡剂。作为本发明优选的实施方式，所述发泡剂为浓度为30～50wt％的双氧水和/或铝粉，与现有发泡剂相比，所述发泡剂发泡效果更好、更加均匀。当所述发泡剂为浓度为30～50wt％的双氧水和铝粉时，浓度为30～50wt％的双氧水和铝粉的重量比优选为1:0.8～1.2。

本发明中，所述稳泡剂可以采用本领域技术人员常规采用的稳泡剂。作为本发明优选的实施方式，所述稳泡剂为十二烷基苯磺酸钠与三乙醇胺的混合物，十二烷基苯磺酸钠与三乙醇胺的重量比为0.25～0.5:1。该稳泡剂相对于其他稳泡剂可使泡沫地聚合物的内部孔隙结构粒径更为细小和均匀

作为本发明优选的实施方式，所述改性剑麻纤维的制备方法包括：将剑麻纤维用浓度为90～95％的乙醇浸泡20～24h，晾晒2～3h，再放入真空干燥箱内烘至其质量为恒重。

经改性后的剑麻纤维组织被软化，表面光滑，韧性更高。

作为本发明优选的实施方式，所述改性剑麻纤维的长度为1～7cm，该长度下的改性剑麻纤维具有柔韧性高、延展性良好的优点。

本发明的第二方面提供上述的泡沫地聚合物的制备方法，该制备方法包括：