[发明专利]一种基于电石渣、硅灰协同的托勃莫来石型A级墙体保温材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于电石渣、硅灰协同的托勃莫来石型A级墙体保温材料及其制备方法。其特点是以电石渣、硅灰作为主要原料，以石英粉、硅藻土、膨润土、粉煤灰中的一种或几种作为辅料，按一定CaO和SiO₂摩尔比进行配料，并掺配少量的晶型控制剂，按一定的液固比调配成浆料，经高温高压水热合成反应形成具有较大长径比的纤维状托勃莫来石矿物，并加入一定量的增强纤维，经抽滤脱水压制成型，最后经静养和烘干最终制成托勃莫来石型A级墙体保温材料。该发明不仅可实现电石渣和硅灰的高值化利用，降低其带来的环境污染，同时还可为市场提供一种急需的高效节能环保不燃墙体保温材料，从根本上杜绝了因传统有机墙体保温带来的火灾。

技术领域

本发明属于保温材料领域，特别涉及一种基于电石渣、硅灰协同的托勃莫来石型A级墙体保温材料及其制备方法。

背景技术

随着我国人均住房面积的快速增长，建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列，成为世界能源消耗的三大“能耗大户”。我国建筑能耗约占全社会总能耗的30％，建筑物中、外围护结构的热损耗最大，其中外围护结构墙体又占了近70％比例。因此，外墙保温是建筑节能降耗的重要措施之一。市场上主要的保温材料有两大类，一类为有机泡沫熟料材料，包括模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、硬质聚氨脂泡沫塑料(PU)、硬质酚醛泡沫塑料(PF)；另一类为无机硅酸盐材料，包括岩棉板、玻璃棉、泡沫玻璃、陶瓷和水泥、膨胀珍珠岩、硅酸钙、膨胀珍珠岩等。并按保温材料燃烧性能可分为A级、B1级、B2级、B3级。

目前，我国绝大多数城市民用建筑墙体的保温材料主要采用模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、硬质聚氨脂泡沫塑料(PU)等有机B2级的材料。伴随着这些保温材料的大面积使用，火灾事故也接连不断。尤其是北京、上海、沈阳的几场大伙给居民安全和国家经济带来了极大的损失。引起国家高层的极大关注。外墙外保温材料在具有良好保温性能的同时，还必须兼顾其防火性。

硅酸钙绝热材料分为托贝莫来石型和硬硅钙石型两类，其中托贝莫来石硅酸钙绝热材料以托贝莫来石族水化硅酸钙晶体(5CaO·6SiO₂·5H₂O)为主体，平均密度为170～220kg/m³，抗折强度大于0.3MPa，导热系数0.058-0.100W/(m·k)，最高耐热温度650℃。被广泛的应用于冶金、建材、电力、化工等行业窑炉、设备、管道、住房保温工程中。常规的制备原料有硅质材料和钙质材料，硅质材料主要有石英粉，钙质材料主要有消石灰。而电石渣作为电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣，硅灰作为冶炼铁合金过程中产生的一种以非晶态SiO2为主的超细粉体固废，二者在我国每年产量巨大，尤其在北方地区，其利用率较低被大量堆存，造成严重的环境污染问题。而近几年我国对A级保温材料的市场需求巨大，特别是出口量增长迅速，且附加值较高，销售区域覆盖广，因此可将电石渣和硅灰作为主要钙源和硅源生产托勃莫来石型保温材料，不仅可满足市场对A级保温材料的迫切需求，减少建筑物由于使用有机外墙保温材料导致的火灾，同时还可实现电石渣和硅灰的高值化利用，缓解其带来的环境污染问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电石渣、硅灰协同的托勃莫来石型A级墙体保温材料及其制备方法。

本发明采用以下技术方案：

一种基于电石渣、硅灰协同的托勃莫来石型A级墙体保温材料，所述墙体保温材料包括以下重量份的原料：电石渣份数30～45、硅灰份数35～50、辅料份数5～15、晶型控制剂份数0.3～1.2；所述重量份数以干基计。

进一步的，所述辅料为石英粉、硅藻土、膨润土、粉煤灰中的一种或几种。

进一步的，所述晶型控制剂为NaOH、Na₂CO₃、NaAlO₂、AlCl₃、锆石英、氧化锆和氧氯化锆中的一种或多种。