一种纤维增强复合保温材料及其制备方法
专利汇可以提供一种纤维增强复合保温材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 纤维 增强复合保温材料及其制备方法，首先利用 聚合物 外包覆埃洛石的方法 支撑 埃洛石三维网状结构制备埃洛石气凝胶，并通过引入 二 氧 化 硅 气凝胶得到 二氧化硅 -埃洛石复合气凝胶，然后将其与 泡沫 混凝土 复合，制得一种高强度保温材料。本发明的技术方案改善了现有 泡沫混凝土 强度低、保温 隔热 性能不佳的性能，提供了一种纤维增强复合保温材料及其制备方法，有利于显著提高泡沫混凝土材料的高强度和保温隔热性能。，下面是一种纤维增强复合保温材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种纤维增强复合保温材料，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，埃洛石气凝胶的制备
将80-100重量份的埃洛石加入至500-800重量份乙醇中，超声分散0.5-1h，向其中加入
1-3重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，在70-80℃恒温水域中搅拌0.5-1h，随后加入
20-50重量份的氨基封端聚甲基乙烯基硅氧烷和0.1-0.5重量份过氧化二苯甲酰，在搅拌下聚合反应8-24h，得到凝胶状产物，将其转移至CO2超临界干燥装置中，以二氧化碳为介质在温度30—50摄氏度和气压7—10MPa下进行超临界干燥2-5h，即可得到埃洛石气凝胶；在所述步骤1中，所述氨基封端聚甲基乙烯基硅氧烷为重均分子量100000-500000,乙烯基含量
0.1-20wt％的氨基双封端或单封端聚甲基乙烯基硅氧烷。
步骤2，二氧化硅-埃洛石复合气凝胶的制备
将80-150重量份正硅酸乙酯、100-170重量份无水乙醇、80-100重量份步骤1得到的埃洛石气凝胶，在50-70℃下混合均匀后，加入0.1-1重量份12mol/L的氯化氢的水溶液(即盐酸)，室温20-25摄氏度下混合均匀后静置反应30-180min，随后保持室温20-25摄氏度下加入0.01-0.2重量份氢氧化钠固体并搅拌至完全溶解且混合均匀，将上述溶液静置2-6h后得到湿态凝胶，将湿态凝胶置于CO2超临界高压萃取装置中，以CO2为介质在温度35-50℃和气压7-10MPa下进行干燥3-10h,即可得到二氧化硅-埃洛石复合气凝胶
步骤3，泡沫混凝土的制备
将0.1-1重量份蛋白质发泡剂加入到20-80重量份去离子水，搅拌至生成稳定泡沫且容器底部未出现泌水现象，得到蛋白质发泡剂水溶液；将5-30重量份水泥、1-20重量份生石灰、0.1-5重量份石膏，混合搅拌5-60min，使干粉混合均匀，再加入20-60重量份去离子水，混合搅拌10-60min，得到流动状态的混合浆体；将步骤2得到10-100重量份二氧化硅-埃洛石复合气凝胶、制备的混合浆体与蛋白质发泡剂水溶液混合搅拌均匀，即得到泡沫混凝土；
在步骤3中，蛋白质发泡剂为皂角苷植物蛋白发泡剂，生石灰为钙质生石灰，石膏为建筑石膏，水泥为普通硅酸盐水泥，P·O强度等级为42.5。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合保温材料，其特征在于，在所述步骤1中，埃洛石为85—90重量份，乙醇为600—700重量份，氨基封端聚甲基乙烯基硅氧烷为30—40重量份，过氧化二苯甲酰为0.2—0.3重量份；在搅拌下聚合反应10-20h，搅拌速度为每分钟
100—150转。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合保温材料，其特征在于，在步骤2中，以CO2为介质进行超临界干燥，温度为40—45℃，气压为8—9MPa；正硅酸乙酯为100—120重量份，氢氧化钠固体为0.05—0.1重量份，无水乙醇为120—150重量份，步骤1得到的埃洛石气凝胶为85—95重量份；在正硅酸乙酯中加入氯化氢的水溶液中后，室温20—25摄氏度下搅拌10-
20min后静置60-120min，搅拌速度为每分钟100—150转；随后加入氢氧化钠固体，搅拌至其完全溶解，搅拌速度为每分钟100—150转，将上述溶液静置3—5h后得到湿凝胶，静置3—
5h。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合保温材料，其特征在于，在步骤3中，将0.1-
1重量份蛋白质发泡剂加入到20-80重量份去离子水，搅拌0.5-3h，搅拌速度为100—150转/分钟，之后在转速500-2000r/min下搅拌1-20min；生石灰用量为8—15重量份，石膏用量为
1—4重量份，水泥用量为10—20重量份；将5-30重量份水泥、1-20重量份生石灰、0.1-5重量份石膏，混合搅拌20-40min，搅拌速度为每分钟100—150转，使干粉混合均匀，再加入20-60重量份去离子水，混合搅拌10-60min，搅拌速度为500-800r/min，得到流动状态的混合浆体；将步骤2得到10-100重量份二氧化硅-埃洛石复合气凝胶、制备的混合浆体与蛋白质发泡剂水溶液混合搅拌均匀时，搅拌速度为每分钟100—200转，搅拌时间为1—10min。
5.一种纤维增强复合保温材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，埃洛石气凝胶的制备
将80-100重量份的埃洛石加入至500-800重量份乙醇中，超声分散0.5-1h，向其中加入
1-3重量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，在70-80℃恒温水域中搅拌0.5-1h，随后加入
20-50重量份的氨基封端聚甲基乙烯基硅氧烷和0.1-0.5重量份过氧化二苯甲酰，在搅拌下聚合反应8-24h，得到凝胶状产物，将其转移至CO2超临界干燥装置中，以二氧化碳为介质在温度30—50摄氏度和气压7—10MPa下进行超临界干燥2-5h，即可得到埃洛石气凝胶；在所述步骤1中，所述氨基封端聚甲基乙烯基硅氧烷为重均分子量100000-500000,乙烯基含量
0.1-20wt％的氨基双封端或单封端聚甲基乙烯基硅氧烷。
步骤2，二氧化硅-埃洛石复合气凝胶的制备
将80-150重量份正硅酸乙酯、100-170重量份无水乙醇、80-100重量份步骤1得到的埃洛石气凝胶，在50-70℃下混合均匀后，加入0.1-1重量份12mol/L的氯化氢的水溶液(即盐酸)，室温20-25摄氏度下混合均匀后静置反应30-180min，随后保持室温20-25摄氏度下加入0.01-0.2重量份氢氧化钠固体并搅拌至完全溶解且混合均匀，将上述溶液静置2-6h后得到湿态凝胶，将湿态凝胶置于CO2超临界高压萃取装置中，以CO2为介质在温度35-50℃和气压7-10MPa下进行干燥3-10h,即可得到二氧化硅-埃洛石复合气凝胶
步骤3，泡沫混凝土的制备
将0.1-1重量份蛋白质发泡剂加入到20-80重量份去离子水，搅拌至生成稳定泡沫且容器底部未出现泌水现象，得到蛋白质发泡剂水溶液；将5-30重量份水泥、1-20重量份生石灰、0.1-5重量份石膏，混合搅拌5-60min，使干粉混合均匀，再加入20-60重量份去离子水，混合搅拌10-60min，得到流动状态的混合浆体；将步骤2得到10-100重量份二氧化硅-埃洛石复合气凝胶、制备的混合浆体与蛋白质发泡剂水溶液混合搅拌均匀，即得到泡沫混凝土；
在步骤3中，蛋白质发泡剂为皂角苷植物蛋白发泡剂，生石灰为钙质生石灰，石膏为建筑石膏，水泥为普通硅酸盐水泥，P·O强度等级为42.5。
6.根据权利要求5所述的一种纤维增强复合保温材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，埃洛石为85—90重量份，乙醇为600—700重量份，氨基封端聚甲基乙烯基硅氧烷为30—40重量份，过氧化二苯甲酰为0.2—0.3重量份；在搅拌下聚合反应10-20h，搅拌速度为每分钟100—150转。
7.根据权利要求5所述的一种纤维增强复合保温材料的制备方法，其特征在于，在步骤
2中，以CO2为介质进行超临界干燥，温度为40—45℃，气压为8—9MPa；正硅酸乙酯为100—
120重量份，氢氧化钠固体为0.05—0.1重量份，无水乙醇为120—150重量份，步骤1得到的埃洛石气凝胶为85—95重量份；在正硅酸乙酯中加入氯化氢的水溶液中后，室温20—25摄氏度下搅拌10-20min后静置60-120min，搅拌速度为每分钟100—150转；随后加入氢氧化钠固体，搅拌至其完全溶解，搅拌速度为每分钟100—150转，将上述溶液静置3—5h后得到湿凝胶，静置3—5h。
8.根据权利要求5所述的一种纤维增强复合保温材料的制备方法，其特征在于，在步骤
3中，将0.1-1重量份蛋白质发泡剂加入到20-80重量份去离子水，搅拌0.5-3h，搅拌速度为
100—150转/分钟，之后在转速500-2000r/min下搅拌1-20min；生石灰用量为8—15重量份，石膏用量为1—4重量份，水泥用量为10—20重量份。
9.根据权利要求5所述的一种纤维增强复合保温材料的制备方法，其特征在于在步骤3中，将5-30重量份水泥、1-20重量份生石灰、0.1-5重量份石膏，混合搅拌20-40min，搅拌速度为每分钟100—150转，使干粉混合均匀，再加入20-60重量份去离子水，混合搅拌10-
60min，搅拌速度为500-800r/min，得到流动状态的混合浆体；将步骤2得到10-100重量份二氧化硅-埃洛石复合气凝胶、制备的混合浆体与蛋白质发泡剂水溶液混合搅拌均匀时，搅拌速度为每分钟100—200转，搅拌时间为1—10min。
10.如权利要求1所述的纤维增强复合保温材料作为建筑保温材料的应用，其特征在于，用作建筑保温墙体砌块，孔隙率为92-96％，优选94-95％,孔径分布均匀，平均导热系数可达0.01-0.05W/(m·K)，抗压性能平均可达150—230MPa；在进行使用时，将得到的泡沫混凝土浆体注入试模中，在试模的外壁轻轻振捣至泡沫混凝土浆体自流平、自密实，泡沫混凝土注入试模后，用刮刀刮平表面，在湿度为80-90％条件下，常温20—25摄氏度下静置24-
48h后脱模，放入标准喷雾养护室中养护2-5天(每天为24小时)。
一种纤维增强复合保温材料及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
545cm-1处的吸收峰则属于埃洛石的外表面SiO2中Si-O弯曲振动的特征吸收峰，另外在-1
898cm 附近的特征吸收则应为Al-OH弯曲振动的特征吸收峰；在图1(b)及埃洛石气凝胶的谱图中，同样出现Si-O键，除此之外，在2950cm-1出现C-H特征峰，同时1273cm-1处峰的出现表明了改性埃洛石中出现-CH3，1427cm-1处出现表示出现的是烷烃结构，3510cm-1处对应N-H的伸缩振动峰，3704cm-1处的峰急剧减弱甚至消失是由于该处的-H会与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的-SO3反应经过了抽提除去未反应的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，以上峰的出现充分说明了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸成功包覆在了埃洛石表面。
具体实施方式
22摄氏度下混合均匀后静置反应30min，随后保持室温25摄氏度下加入0.15g氢氧化钠并混合均匀，将上述溶液静置3h后得到湿态凝胶，将湿态凝胶置于CO2超临界高压萃取装置中，以CO2为介质在温度44℃和气压7.5MPa下进行干燥5h,即可得到二氧化硅-埃洛石复合气凝胶；将0.5g蛋白质发泡剂加入到40g去离子水，搅拌1.5h，将蛋白质发泡剂水溶液在转速
600r/min下搅拌15min，至生成稳定泡沫且容器底部未出现泌水现象，将25g水泥、15g石灰、
0.1g石膏，混合搅拌5min，使干粉混合均匀，再加入34g去离子水，混合搅拌32min，得到流动状态的混合浆体，将步骤2得到30g气凝胶、混合浆体与泡沫混合搅拌2min，然后将得到的泡沫混凝土浆体注入试模中，在试模的外壁轻轻振捣至泡沫混凝土浆体自流平、自密实，泡沫混凝土注入试模后，用刮刀刮平表面，在湿度为80％条件下，常温静置36h后脱模，放入标准喷雾养护室中养护3天。
12h，得到凝胶状产物，将其转移至CO2超临界干燥装置中干燥5h；将120g正硅酸乙酯、170g无水乙醇、95g步骤1得到的埃洛石气凝胶，在60℃下混合均匀后，加入0.5g盐酸，室温24摄氏度下混合均匀后静置反应180min，随后保持室温22摄氏度下加入0.1g氢氧化钠并混合均匀，将上述溶液静置5h后得到湿态凝胶，将湿态凝胶置于CO2超临界高压萃取装置中，以CO2为介质在温度36℃和气压8MPa下进行干燥7h,即可得到二氧化硅-埃洛石复合气凝胶；将
0.3g蛋白质发泡剂加入到30g去离子水，搅拌0.5h，将蛋白质发泡剂水溶液在转速700r/min下搅拌16min，至生成稳定泡沫且容器底部未出现泌水现象，将20g水泥、11g石灰、1.5g石膏，混合搅拌32min，使干粉混合均匀，再加入20g去离子水，混合搅拌47min，得到流动状态的混合浆体，将步骤2得到50g气凝胶、混合浆体与泡沫混合搅拌10min，然后将得到的泡沫混凝土浆体注入试模中，在试模的外壁轻轻振捣至泡沫混凝土浆体自流平、自密实，泡沫混凝土注入试模后，用刮刀刮平表面，在湿度为85％条件下，常温静置48h后脱模，放入标准喷雾养护室中养护4天。
23摄氏度下混合均匀后静置反应90min，随后保持室温24摄氏度下加入0.05g氢氧化钠并混合均匀，将上述溶液静置6h后得到湿态凝胶，将湿态凝胶置于CO2超临界高压萃取装置中，以CO2为介质在温度50℃和气压9MPa下进行干燥9h,即可得到二氧化硅-埃洛石复合气凝胶；将0.6g蛋白质发泡剂加入到20g去离子水，搅拌2.5h，将蛋白质发泡剂水溶液在转速
2000r/min下搅拌20min，至生成稳定泡沫且容器底部未出现泌水现象，将10g水泥、20g石灰、1.9g石膏，混合搅拌57min，使干粉混合均匀，再加入24g去离子水，混合搅拌60min，得到流动状态的混合浆体，将步骤2得到70g气凝胶、混合浆体与泡沫混合搅拌9min，然后将得到的泡沫混凝土浆体注入试模中，在试模的外壁轻轻振捣至泡沫混凝土浆体自流平、自密实，泡沫混凝土注入试模后，用刮刀刮平表面，在湿度为83％条件下，常温静置25h后脱模，放入标准喷雾养护室中养护5天。
1500r/min下搅拌18min，至生成稳定泡沫且容器底部未出现泌水现象，将5g水泥、13g石灰、
2.7g石膏，混合搅拌25min，使干粉混合均匀，再加入43g去离子水，混合搅拌55min，得到流动状态的混合浆体，将步骤2得到100g气凝胶、混合浆体与泡沫混合搅拌7min，然后将得到的泡沫混凝土浆体注入试模中，在试模的外壁轻轻振捣至泡沫混凝土浆体自流平、自密实，泡沫混凝土注入试模后，用刮刀刮平表面，在湿度为84％条件下，常温静置38h后脱模，放入标准喷雾养护室中养护2.5天。
实施例1 93 0.01 180
实施例2 94 0.03 190
实施例3 92 0.02 150
实施例4 91 0.05 230
实施例5 95 0.04 220
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