一种保温建筑材料及其制备方法与流程

文档序号:11244422阅读:583来源:国知局
本发明属于建筑材料领域,具体涉及一种保温建筑材料及其制备方法。
背景技术
: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保温建筑材料,但是,在现有的保温建筑材料中,存在着抗压强度低、保温效果一般以及达不到节能环保要求的问题。2016年7月13日公告的中国专利文献一种保温隔热的建筑材料及其制备方法(授权公告号cn104261776b),所述的保温隔热的建筑材料包括以下重量份的原料:硅酸钙粉为14-21份、花岗岩粉为8-17份、聚氨酯为15-19份、硅酸铝粉为17-25份、氧化镁为5-11份、矿物棉为7-13份、聚酯纤维为4-9份。所述保温隔热的建筑材料的制备方法包括以下步骤:(1)取上述的各成分在搅拌罐中进行搅拌,搅拌均匀后备用;(2)将步骤(1)制备得到的混合均匀后的复合材料注入到成型模具中,加压成型;(3)将步骤(2)加压成型后的复合建筑材料再进行烘干,烘干温度为75℃,烘干时间为3h,烘干后制备得到保温隔热的建筑材料。该发明在面对高标准要求的建筑时,对其配方仍需要进一步的改进,使其具有抗压强度高、保温隔热性能好和环保节能的特点。技术实现要素:为了解决现有保温建筑材料在应用于对抗压强度、保温隔热和环保节能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保温建筑材料及其制备方法,制得的保温建筑材料具有抗压强度高、保温隔热性能好和环保节能的优点。本发明提供了如下的技术方案:一种保温建筑材料,包括以下重量份的原料:硅酸钙粉14-21份、花岗岩粉10-30份、聚氨酯15-19份、硅酸铝粉17-25份、氧化镁5-11份、矿物棉7-13份、聚酯纤维4-9份、粉煤灰21-25份、发泡水泥15-21份、蛭石11-31份、废弃聚乙烯泡沫塑料15-23份、废弃聚苯板15-21份、膨胀珍珠岩20-34份、活性炭21-27份、胶凝材料27-35份、引气剂0.2-0.6份、缓凝剂0.3-0.5份、减水剂0.5-0.7份和水3-7份。原料中添加了粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板,这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将这些工业废料和建筑废料循环再利用,达到了节能环保的目的。粉煤灰由于其粒径非常小,在制备保温建筑材料的过程中可以填充原料间形成的孔隙,使得保温建筑材料的密实度增大,提高了制备的保温建筑材料的抗压强度。废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板具有良好的保温隔热效果。原料中添加了发泡水泥,发泡水泥含有大量封闭气孔,具有优良的保温性能;质轻,作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载;由于其具有多孔的特点,使得其弹性模量低,使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用;再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性,使其具有一定的防水性;此外发泡水泥还具有良好的隔音性能;而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂为中性,不含苯、甲醛等有害物质,使得其具有良好的环保性能。原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在850-1000℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-10倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。原料中添加了膨胀珍珠岩,膨胀珍珠岩是一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料,具有良好的保温隔热和防火吸音性能。原料中添加了活性炭,活性炭为多孔结构,可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。优选地,包括以下重量份的原料:硅酸钙粉17.5份、花岗岩粉20份、聚氨酯17份、硅酸铝粉21份、氧化镁8份、矿物棉10份、聚酯纤维6.5份、粉煤灰23份、发泡水泥18份、蛭石21份、废弃聚乙烯泡沫塑料19份、废弃聚苯板18份、膨胀珍珠岩27份、活性炭24份、胶凝材料31份、引气剂0.4份、缓凝剂0.4份、减水剂0.6份和水4份。该配方下制得的保温建筑材料在抗压强度、保温隔热性能和环保节能上达到了最优。优选地,所述粉煤灰的粒径为500目,微小的粉煤灰能够改善保温建筑材料的密实度,提高保温建筑材料的抗压强度。优选地,所述胶凝材料为水泥,能够在搅拌混合过程中将原料更好地胶凝在一起,从而提高保温建筑材料的抗压强度。优选地,所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂,提高保温建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低保温建筑材料成品的导热系数。优选地,所述缓凝剂为三聚磷酸钠,延缓保温建筑材料的原料硬化的时间,使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀。优选地,所述减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将保温建筑材料的强度提高25-28%。一种保温建筑材料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照保温建筑材料原料的重量份数称取原料;(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min,焙烧温度控制在900-1000℃,即得焙烧后的蛭石;(3)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板加入到粉碎机中粉碎,粉碎时间为15-20min,即得粉碎混料;(4)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石、步骤(3)中的粉碎混料、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、聚酯纤维、粉煤灰、发泡水泥、膨胀珍珠岩、活性炭、胶凝材料、引气剂、缓凝剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌,搅拌时间为35-40min,即得混合料;(5)将步骤(4)中的混合料注入成型模具中,加压成型,即得成型料;(6)将步骤(5)中的成型料进行烘干,烘干温度为75-85℃,烘干时间为4-5h,即得保温建筑材料。本发明的有益效果是:1、本发明通过对现有最接近的保温建筑材料的配方中添加粉煤灰、发泡水泥、蛭石、废弃聚乙烯泡沫塑料、废弃聚苯板、膨胀珍珠岩、活性炭、胶凝材料、引气剂、缓凝剂和减水剂,以及研制了该保温建筑材料的制备方法,解决了现有保温建筑材料在应用于对抗压强度、保温隔热和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题。2、本发明的原料中添加了粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板,这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将这些工业废料和建筑废料循环再利用,达到了节能环保的目的。3、本发明的原料中添加了粉煤灰,粉煤灰由于其粒径非常小,在制备保温建筑材料的过程中可以填充原料间形成的孔隙,使得保温建筑材料的密实度增大,提高了制备的保温建筑材料的抗压强度。4、本发明的原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板,废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板具有良好的保温隔热效果。5、本发明的原料中添加了发泡水泥,发泡水泥含有大量封闭气孔,具有优良的保温性能;质轻,作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载;由于其具有多孔的特点,使得其弹性模量低,使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用;再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性,使其具有一定的防水性;此外发泡水泥还具有良好的隔音性能;而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂为中性,不含苯、甲醛等有害物质,使得其具有良好的环保性能。6、本发明的原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在850-1000℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-10倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。7、本发明的原料中添加了膨胀珍珠岩,膨胀珍珠岩是一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料,具有良好的保温隔热和防火吸音性能。8、本发明的原料中添加了活性炭,活性炭为多孔结构,可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。9、本发明中所述粉煤灰的粒径为500目,微小的粉煤灰能够改善保温建筑材料的密实度,提高保温建筑材料的抗压强度。10、本发明中所述胶凝材料为水泥,能够在搅拌混合过程中将原料更好地胶凝在一起,从而提高保温建筑材料的抗压强度。11、本发明中所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂,提高保温建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低保温建筑材料成品的导热系数。12、本发明中所述缓凝剂为三聚磷酸钠,延缓保温建筑材料的原料硬化的时间,使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀。13、本发明中所述减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将保温建筑材料的强度提高25-28%。具体实施方式实施例1一种保温建筑材料,包括以下重量份的原料:硅酸钙粉17.5份、花岗岩粉20份、聚氨酯17份、硅酸铝粉21份、氧化镁8份、矿物棉10份、聚酯纤维6.5份、粉煤灰23份、发泡水泥18份、蛭石21份、废弃聚乙烯泡沫塑料19份、废弃聚苯板18份、膨胀珍珠岩27份、活性炭24份、胶凝材料31份、引气剂0.4份、缓凝剂0.4份、减水剂0.6份和水4份。该配方下制得的保温建筑材料在抗压强度、保温隔热性能和环保节能上达到了最优。原料中添加了粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板,这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将这些工业废料和建筑废料循环再利用,达到了节能环保的目的。粉煤灰由于其粒径非常小,在制备保温建筑材料的过程中可以填充原料间形成的孔隙,使得保温建筑材料的密实度增大,提高了制备的保温建筑材料的抗压强度。废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板具有良好的保温隔热效果。原料中添加了发泡水泥,发泡水泥含有大量封闭气孔,具有优良的保温性能;质轻,作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载;由于其具有多孔的特点,使得其弹性模量低,使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用;再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性,使其具有一定的防水性;此外发泡水泥还具有良好的隔音性能;而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂为中性,不含苯、甲醛等有害物质,使得其具有良好的环保性能。原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在850-1000℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-10倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。原料中添加了膨胀珍珠岩,膨胀珍珠岩是一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料,具有良好的保温隔热和防火吸音性能。原料中添加了活性炭,活性炭为多孔结构,可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。粉煤灰的粒径为500目,微小的粉煤灰能够改善保温建筑材料的密实度,提高保温建筑材料的抗压强度。胶凝材料为水泥,能够在搅拌混合过程中将原料更好地胶凝在一起,从而提高保温建筑材料的抗压强度。引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂,提高保温建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低保温建筑材料成品的导热系数。缓凝剂为三聚磷酸钠,延缓保温建筑材料的原料硬化的时间,使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀。减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将保温建筑材料的强度提高25-28%。一种保温建筑材料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照保温建筑材料原料的重量份数称取原料;(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min,焙烧温度控制在900-1000℃,即得焙烧后的蛭石;(3)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板加入到粉碎机中粉碎,粉碎时间为15-20min,即得粉碎混料;(4)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石、步骤(3)中的粉碎混料、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、聚酯纤维、粉煤灰、发泡水泥、膨胀珍珠岩、活性炭、胶凝材料、引气剂、缓凝剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌,搅拌时间为35-40min,即得混合料;(5)将步骤(4)中的混合料注入成型模具中,加压成型,即得成型料;(6)将步骤(5)中的成型料进行烘干,烘干温度为75-85℃,烘干时间为4-5h,即得保温建筑材料。实施例2一种保温建筑材料,包括以下重量份的原料:硅酸钙粉14份、花岗岩粉10份、聚氨酯15份、硅酸铝粉17份、氧化镁5份、矿物棉7份、聚酯纤维4份、粉煤灰21份、发泡水泥15份、蛭石11份、废弃聚乙烯泡沫塑料15份、废弃聚苯板15份、膨胀珍珠岩20份、活性炭21份、胶凝材料27份、引气剂0.2份、缓凝剂0.3份、减水剂0.5份和水3份。原料中添加了粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板,这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将这些工业废料和建筑废料循环再利用,达到了节能环保的目的。粉煤灰由于其粒径非常小,在制备保温建筑材料的过程中可以填充原料间形成的孔隙,使得保温建筑材料的密实度增大,提高了制备的保温建筑材料的抗压强度。废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板具有良好的保温隔热效果。原料中添加了发泡水泥,发泡水泥含有大量封闭气孔,具有优良的保温性能;质轻,作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载;由于其具有多孔的特点,使得其弹性模量低,使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用;再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性,使其具有一定的防水性;此外发泡水泥还具有良好的隔音性能;而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂为中性,不含苯、甲醛等有害物质,使得其具有良好的环保性能。原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在850-1000℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-10倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。原料中添加了膨胀珍珠岩,膨胀珍珠岩是一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料,具有良好的保温隔热和防火吸音性能。原料中添加了活性炭,活性炭为多孔结构,可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。粉煤灰的粒径为500目,微小的粉煤灰能够改善保温建筑材料的密实度,提高保温建筑材料的抗压强度。胶凝材料为水泥,能够在搅拌混合过程中将原料更好地胶凝在一起,从而提高保温建筑材料的抗压强度。引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂,提高保温建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低保温建筑材料成品的导热系数。缓凝剂为三聚磷酸钠,延缓保温建筑材料的原料硬化的时间,使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀。减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将保温建筑材料的强度提高25-28%。一种保温建筑材料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照保温建筑材料原料的重量份数称取原料;(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min,焙烧温度控制在900-1000℃,即得焙烧后的蛭石;(3)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板加入到粉碎机中粉碎,粉碎时间为15-20min,即得粉碎混料;(4)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石、步骤(3)中的粉碎混料、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、聚酯纤维、粉煤灰、发泡水泥、膨胀珍珠岩、活性炭、胶凝材料、引气剂、缓凝剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌,搅拌时间为35-40min,即得混合料;(5)将步骤(4)中的混合料注入成型模具中,加压成型,即得成型料;(6)将步骤(5)中的成型料进行烘干,烘干温度为75-85℃,烘干时间为4-5h,即得保温建筑材料。实施例3一种保温建筑材料,包括以下重量份的原料:硅酸钙粉21份、花岗岩粉30份、聚氨酯19份、硅酸铝粉25份、氧化镁11份、矿物棉13份、聚酯纤维9份、粉煤灰25份、发泡水泥21份、蛭石31份、废弃聚乙烯泡沫塑料23份、废弃聚苯板21份、膨胀珍珠岩34份、活性炭27份、胶凝材料35份、引气剂0.6份、缓凝剂0.5份、减水剂0.7份和水7份。原料中添加了粉煤灰、废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板,这些工业废料和建筑废料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将这些工业废料和建筑废料循环再利用,达到了节能环保的目的。粉煤灰由于其粒径非常小,在制备保温建筑材料的过程中可以填充原料间形成的孔隙,使得保温建筑材料的密实度增大,提高了制备的保温建筑材料的抗压强度。废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板具有良好的保温隔热效果。原料中添加了发泡水泥,发泡水泥含有大量封闭气孔,具有优良的保温性能;质轻,作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载;由于其具有多孔的特点,使得其弹性模量低,使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用;再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性,使其具有一定的防水性;此外发泡水泥还具有良好的隔音性能;而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂,发泡剂为中性,不含苯、甲醛等有害物质,使得其具有良好的环保性能。原料中添加了蛭石,蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质,在850-1000℃的温度下焙烧,体积会迅速膨胀,增大6-10倍,膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层,导致其具有优良的保温性能,此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。原料中添加了膨胀珍珠岩,膨胀珍珠岩是一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料,具有良好的保温隔热和防火吸音性能。原料中添加了活性炭,活性炭为多孔结构,可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。粉煤灰的粒径为500目,微小的粉煤灰能够改善保温建筑材料的密实度,提高保温建筑材料的抗压强度。胶凝材料为水泥,能够在搅拌混合过程中将原料更好地胶凝在一起,从而提高保温建筑材料的抗压强度。引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂,提高保温建筑材料的原料流动性、可塑性以及降低保温建筑材料成品的导热系数。缓凝剂为三聚磷酸钠,延缓保温建筑材料的原料硬化的时间,使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀。减水剂为萘系高效减水剂,可减少20-25%的水用量,改善混合原料的和易性和将保温建筑材料的强度提高25-28%。一种保温建筑材料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照保温建筑材料原料的重量份数称取原料;(2)将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min,焙烧温度控制在900-1000℃,即得焙烧后的蛭石;(3)将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚苯板加入到粉碎机中粉碎,粉碎时间为15-20min,即得粉碎混料;(4)将步骤(2)中的焙烧后的蛭石、步骤(3)中的粉碎混料、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、聚酯纤维、粉煤灰、发泡水泥、膨胀珍珠岩、活性炭、胶凝材料、引气剂、缓凝剂、减水剂和水加入到搅拌机中搅拌,搅拌时间为35-40min,即得混合料;(5)将步骤(4)中的混合料注入成型模具中,加压成型,即得成型料;(6)将步骤(5)中的成型料进行烘干,烘干温度为75-85℃,烘干时间为4-5h,即得保温建筑材料。对比例1一种保温隔热的建筑材料,包括以下重量份的原料:硅酸钙粉17.5份、花岗岩粉20份、聚氨酯17份、硅酸铝粉21份、氧化镁8份、矿物棉10份、聚酯纤维6.5份和水4份。一种保温隔热的建筑材料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照保温隔热的建筑材料原料的重量份数称取原料;(2)将硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、聚酯纤维和水加入到搅拌机中搅拌,搅拌时间为30-40min,即得混合料;(3)将步骤(2)中的混合料注入成型模具中,加压成型,即得成型料;(4)将步骤(3)中的成型料进行烘干,烘干温度为75-85℃,烘干时间为4-5h,即得保温建筑材料。将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得保温建筑材料进行性能测试,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)45.242.638.530.7导热系数(w/m﹒k)0.0150.0170.0200.028原料损耗减少率(%)2622180从表1数据比较可以看出,本发明的优点是:1、一种保温建筑材料及其制备方法,从测得的保温建筑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,说明该保温建筑材料抗压强度高。2、一种保温建筑材料及其制备方法,从测得的保温建筑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,说明该保温建筑材料保温效果好。3、一种保温建筑材料及其制备方法,从测得的保温建筑材料的原料损耗减少率可以看出,实施例1-3的原料损耗减少率均高于对比例1,说明该保温建筑材料的节能效果好。4、一种保温建筑材料及其制备方法,从测得的保温建筑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,说明该保温建筑材料的原料配方和制备方法的合理性。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。当前第1页12
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