一种高强度保温材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710418957.1 | 申请日 | 2017-06-06 | 公开(公告)号 | CN107216107A | 公开(公告)日 | 2017-09-29 |
| 申请人 | 合肥月煌新型装饰材料有限公司; | 发明人 | 刘东升; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种高强度保温材料及其制备方法，涉及高强度保温材料领域，高强度保温材料包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉6‑12份、陶土10‑18份、 硼 酸镁晶须5‑7份、漂珠4‑8份、 硫酸 钙 3‑5份、 磷酸 钡5‑7份、甲 氧 基聚乙二醇6‑9份、聚 丙烯酸 酯乳液7‑13份、脲 醛 树脂 5‑9份、氯磺化聚乙烯4‑7份、无机 纤维 13‑21份、海绵 橡胶 13‑17份、酚醛 泡沫 11‑21份、纳米二氧化 钛 13‑27份、竹炭11‑19份和玻璃 棉 13‑23份；制备方法包括以下步骤：（1）称取原料、（2）球磨、（3）混合、（4）加入反应釜、（5） 热压 和冷却。本发明解决了现有高强度保温材料在应用于对强度、保温 隔热 和环保要求高的建筑上还存在着不足的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高强度保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉6-12份、陶土10-18份、硼酸镁晶须5-7份、漂珠4-8份、硫酸钙3-5份、磷酸钡5-7份、甲氧基聚乙二醇 |
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| 说明书全文 | 一种高强度保温材料及其制备方法技术领域背景技术[0002] 随着社会进步和人民生活水平的提高，人们对建筑材料的要求越来越高，尤其是建筑材料中的高强度保温材料，但是，在现有的建筑材料存在着强度不高和保温效果一般的问题，并且现在的具有高标准要求的建筑对建筑材料的要求格外苛刻，尤其在空气污染严重的当今社会，特别注重环保。 [0003] 为此，现有建筑材料在面对高标准要求的建筑时，对其配方和制备方法需要进一步的改进，使其具有强度高、保温隔热性能好和环保的特点。 发明内容[0004] 为了解决现有建筑材料在应用于对强度、保温隔热和环保要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种高强度保温材料及其制备方法，制得的高强度保温材料具有强度高、保温隔热性能好和环保的优点。 [0005] 本发明提供了如下的技术方案：一种高强度保温材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉6-12份、陶土10-18份、硼酸镁晶须5-7份、漂珠4-8份、硫酸钙3-5份、磷酸钡5-7份、甲氧基聚乙二醇6-9份、聚丙烯酸酯乳液7-13份、脲醛树脂5-9份、氯磺化聚乙烯4-7份、无机纤维13-21份、海绵橡胶13-17份、酚醛泡沫11-21份、纳米二氧化钛13-27份、竹炭11-19份和玻璃棉13-23份。 [0007] 原料中添加了漂珠，漂珠重量轻、粒径小、表面封闭而光滑、热导率小，是优良的保温耐火材料。 [0008] 原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、绝热性好和成本低的优点。 [0009] 原料中添加了纳米二氧化钛，纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点，此外在紫外线的作用下，纳米级二氧化钛会被激活，生成具有高催化活性的游离基，具有很强的光氧化还原能力，可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物，达到净化空气的效果，因此应用该原料的高强度保温材料特别适合应用于室内装修材料。 [0010] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0012] 优选地，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉9份、陶土14份、硼酸镁晶须6份、漂珠6份、硫酸钙4份、磷酸钡6份、甲氧基聚乙二醇7.5份、聚丙烯酸酯乳液10份、脲醛树脂7份、氯磺化聚乙烯6.5份、合成纤维17份、海绵橡胶15份、酚醛泡沫16份、纳米二氧化钛20份、竹炭15份和玻璃棉18份。 [0013] 优选地，所述无机纤维为玻璃纤维。 [0014] 一种高强度保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照高强度保温材料原料的重量份数称取原料； （2）将硫酸钙和磷酸钡加入球磨机中进行球磨，球磨机转速为40-80r/min，球磨时间为 1.5-3.0h,即得球磨后的球磨料； （3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉进行机械混合，即得混合料； （4）将步骤（3）中的混合料加入反应釜中混合，加热反应釜，温度控制在85-90℃，再向反应釜中加入甲氧基聚乙二醇、聚丙烯酸酯乳液、脲醛树脂和氯磺化聚乙烯，进行再次混合，混合时间为35-40min，即得混合浆料； （5）将步骤（4）中的混合浆料在模具中进行热压，热压温度为75-80℃，热压时间为2- 3h，热压后冷却至室温，静置5-7h，即得高强度保温材料。 [0015] 优选地，所述步骤（3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉加入到搅拌机中搅拌。 [0016] 优选地，所述搅拌机为单卧轴搅拌机。 [0017] 优选地，所述步骤（5）中热压温度为78℃。 [0018] 优选地，所述步骤（5）中热压时间为2.5h。 [0019] 本发明的有益效果是：1、本发明研制出的高强度保温材料，解决了现有建筑材料在应用于对强度、保温隔热和环保要求高的建筑上还存在着不足的问题。 [0020] 2、本发明的原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。 [0021] 3、本发明的原料中添加了漂珠，漂珠重量轻、粒径小、表面封闭而光滑、热导率小，是优良的保温耐火材料。 [0022] 4、本发明的原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、绝热性好和成本低的优点。 [0023] 5、本发明的原料中添加了纳米二氧化钛，纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点，此外在紫外线的作用下，纳米级二氧化钛会被激活，生成具有高催化活性的游离基，具有很强的光氧化还原能力，可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物，达到净化空气的效果，因此应用该原料的高强度保温材料特别适合应用于室内装修材料。 [0024] 6、本发明的原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0025] 7、本发明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。 [0026] 8、本发明中所述无机纤维为玻璃纤维，玻璃纤维具有抗拉强度大和耐热性好的优点。 [0027] 9、本发明中所述步骤（3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉加入到搅拌机中搅拌，搅拌混合效率高。 [0028] 10、本发明中所述搅拌机为单卧轴搅拌机，单卧轴搅拌机具有操作方便、卸料速度快、使用寿命长、便于维修保养、大大减轻了机构负荷和能耗。 [0029] 11、本发明中所述步骤（5）中热压温度为78℃，该温度下热压效果最佳。 [0030] 12、本发明中所述步骤（5）中热压时间为2.5h，该时间下热压效果最好；时间短，容易导致加压效果不好，制备的高强度保温建筑材料性能欠佳；时间长，会导致不必要的能耗损失。 具体实施方式[0031] 实施例1一种高强度保温材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉9份、陶土14份、硼酸镁晶须6份、漂珠6份、硫酸钙4份、磷酸钡6份、甲氧基聚乙二醇7.5份、聚丙烯酸酯乳液10份、脲醛树脂7份、氯磺化聚乙烯6.5份、合成纤维17份、海绵橡胶15份、酚醛泡沫16份、纳米二氧化钛 20份、竹炭15份和玻璃棉18份。 [0032] 该配方下制得的高强度保温材料在强度、保温隔热和环保上均达到了最优。 [0033] 原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。 [0034] 原料中添加了漂珠，漂珠重量轻、粒径小、表面封闭而光滑、热导率小，是优良的保温耐火材料。 [0035] 原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、绝热性好和成本低的优点。 [0036] 原料中添加了纳米二氧化钛，纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点，此外在紫外线的作用下，纳米级二氧化钛会被激活，生成具有高催化活性的游离基，具有很强的光氧化还原能力，可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物，达到净化空气的效果，因此应用该原料的高强度保温材料特别适合应用于室内装修材料。 [0037] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0038] 原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。 [0039] 无机纤维为玻璃纤维。 [0040] 一种高强度保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照高强度保温材料原料的重量份数称取原料； （2）将硫酸钙和磷酸钡加入球磨机中进行球磨，球磨机转速为40-80r/min，球磨时间为 1.5-3.0h,即得球磨后的球磨料； （3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉进行机械混合，即得混合料； （4）将步骤（3）中的混合料加入反应釜中混合，加热反应釜，温度控制在85-90℃，再向反应釜中加入甲氧基聚乙二醇、聚丙烯酸酯乳液、脲醛树脂和氯磺化聚乙烯，进行再次混合，混合时间为35-40min，即得混合浆料； （5）将步骤（4）中的混合浆料在模具中进行热压，热压温度为75-80℃，热压时间为2- 3h，热压后冷却至室温，静置5-7h，即得高强度保温材料。 [0041] 步骤（3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉加入到搅拌机中搅拌。 [0042] 搅拌机为单卧轴搅拌机。 [0043] 步骤（5）中热压温度为78℃。 [0044] 步骤（5）中热压时间为2.5h。 [0045] 实施例2一种高强度保温材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉6份、陶土10份、硼酸镁晶须5份、漂珠4份、硫酸钙3份、磷酸钡5份、甲氧基聚乙二醇6份、聚丙烯酸酯乳液7份、脲醛树脂5份、氯磺化聚乙烯4份、无机纤维13份、海绵橡胶13份、酚醛泡沫11份、纳米二氧化钛13份、竹炭11份和玻璃棉13份。 [0046] 原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。 [0047] 原料中添加了漂珠，漂珠重量轻、粒径小、表面封闭而光滑、热导率小，是优良的保温耐火材料。 [0048] 原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、绝热性好和成本低的优点。 [0049] 原料中添加了纳米二氧化钛，纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点，此外在紫外线的作用下，纳米级二氧化钛会被激活，生成具有高催化活性的游离基，具有很强的光氧化还原能力，可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物，达到净化空气的效果，因此应用该原料的高强度保温材料特别适合应用于室内装修材料。 [0050] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0051] 原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。 [0052] 无机纤维为玻璃纤维。 [0053] 一种高强度保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照高强度保温材料原料的重量份数称取原料； （2）将硫酸钙和磷酸钡加入球磨机中进行球磨，球磨机转速为40-80r/min，球磨时间为 1.5-3.0h,即得球磨后的球磨料； （3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉进行机械混合，即得混合料； （4）将步骤（3）中的混合料加入反应釜中混合，加热反应釜，温度控制在85-90℃，再向反应釜中加入甲氧基聚乙二醇、聚丙烯酸酯乳液、脲醛树脂和氯磺化聚乙烯，进行再次混合，混合时间为35-40min，即得混合浆料； （5）将步骤（4）中的混合浆料在模具中进行热压，热压温度为75-80℃，热压时间为2- 3h，热压后冷却至室温，静置5-7h，即得高强度保温材料。 [0054] 步骤（3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉加入到搅拌机中搅拌。 [0055] 搅拌机为单卧轴搅拌机。 [0056] 步骤（5）中热压温度为78℃。 [0057] 步骤（5）中热压时间为2.5h。 [0058] 实施例3一种高强度保温材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉12份、陶土18份、硼酸镁晶须7份、漂珠8份、硫酸钙5份、磷酸钡7份、甲氧基聚乙二醇9份、聚丙烯酸酯乳液13份、脲醛树脂9份、氯磺化聚乙烯7份、无机纤维21份、海绵橡胶17份、酚醛泡沫21份、纳米二氧化钛27份、竹炭19份和玻璃棉23份。 [0059] 原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。 [0060] 原料中添加了漂珠，漂珠重量轻、粒径小、表面封闭而光滑、热导率小，是优良的保温耐火材料。 [0061] 原料中添加了酚醛泡沫，酚醛泡沫具有均匀的闭孔结构、导热系数低、绝热性好和成本低的优点。 [0062] 原料中添加了纳米二氧化钛，纳米级二氧化钛具有杀菌、防污、除臭、无毒和性能稳定的特点，此外在紫外线的作用下，纳米级二氧化钛会被激活，生成具有高催化活性的游离基，具有很强的光氧化还原能力，可催化、光解附着于材料表面的各种甲醛等有机物，达到净化空气的效果，因此应用该原料的高强度保温材料特别适合应用于室内装修材料。 [0063] 原料中添加了竹炭，竹炭为疏松多孔结构，其分子细密多孔，质地坚硬，具有很强的吸附能力，能够净化空气、消除异味、抑菌驱虫和呼吸调湿。 [0064] 原料中添加了玻璃棉，玻璃棉内部具有许多细小的孔隙，在保温绝热、吸音性、耐腐蚀性和化学稳定性上表现良好。 [0065] 无机纤维为玻璃纤维。 [0066] 一种高强度保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照高强度保温材料原料的重量份数称取原料； （2）将硫酸钙和磷酸钡加入球磨机中进行球磨，球磨机转速为40-80r/min，球磨时间为 1.5-3.0h,即得球磨后的球磨料； （3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉进行机械混合，即得混合料； （4）将步骤（3）中的混合料加入反应釜中混合，加热反应釜，温度控制在85-90℃，再向反应釜中加入甲氧基聚乙二醇、聚丙烯酸酯乳液、脲醛树脂和氯磺化聚乙烯，进行再次混合，混合时间为35-40min，即得混合浆料； （5）将步骤（4）中的混合浆料在模具中进行热压，热压温度为75-80℃，热压时间为2- 3h，热压后冷却至室温，静置5-7h，即得高强度保温材料。 [0067] 步骤（3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须、漂珠、合成纤维、海绵橡胶、酚醛泡沫、纳米二氧化钛、竹炭和玻璃棉加入到搅拌机中搅拌。 [0068] 搅拌机为单卧轴搅拌机。 [0069] 步骤（5）中热压温度为78℃。 [0070] 步骤（5）中热压时间为2.5h。 [0071] 对比例1一种高强度保温材料，包括以下重量份的原料：膨胀珍珠岩粉9.5份、陶土15份、硼酸镁晶须7份、玻璃微珠7份、硫酸钙5份、磷酸钡6.5份、甲氧基聚乙二醇8.5份、聚丙烯酸酯乳液 11份、脲醛树脂7.5份和氯磺化聚乙烯5.5份。 [0072] 一种高强度保温材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照高强度保温材料原料的重量份数称取原料； （2）将硫酸钙和磷酸钡加入球磨机中进行球磨，球磨机转速为40-85r/min，球磨时间为 1.5-3.5h,即得球磨后的球磨料； （3）将步骤（2）中球磨后的球磨料、膨胀珍珠岩粉、陶土、硼酸镁晶须和玻璃微珠进行机械混合，即得混合料； （4）将步骤（3）中的混合料加入反应釜中混合，加热反应釜，温度控制在80-90℃，再向反应釜中加入甲氧基聚乙二醇、聚丙烯酸酯乳液、脲醛树脂和氯磺化聚乙烯，进行再次混合，混合时间为30-40min，即得混合浆料； （5）将步骤（4）中的混合浆料在模具中进行热压，热压温度为70-80℃，热压时间为2- 3h，热压后冷却至室温，静置5-7h，即得高强度保温材料。 [0073] 将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得高强度保温材料进行性能测试，测试结果如表1所示：指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 抗压强度（Mpa） 96.7 84.6 75.2 56.1 抗折强度（Mpa） 39.3 32.6 30.3 20.2 导热系数（w/m﹒k） 0.016 0.019 0.022 0.032 甲醛净化性能(%) 97 90 81 0 从表1数据比较可以看出，本发明的优点是： 1、一种高强度保温材料及其制备方法，从测得的高强度保温材料抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明本发明高强度保温材料的抗压强度高。 [0074] 2、一种高强度保温材料及其制备方法，从测得的高强度保温材料的抗折强度可以看出，实施例1-3的抗折强度均高于对比例1，说明本发明高强度保温材料的抗折强度高。 [0075] 3、一种高强度保温材料及其制备方法，从测得的高强度保温材料的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明高强度保温材料的保温效果好。 [0076] 4、一种高强度保温材料及其制备方法，从测得的高强度保温材料的甲醛净化性能可以看出，实施例1-3的甲醛净化性能均高于对比例1，说明本发明高强度保温材料的环保效果好。 [0077] 5、一种高强度保温材料及其制备方法，从测得的高强度保温材料在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明高强度保温材料的原料配方和制备方法的合理性。 [0078] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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