一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料及其制備方法。由以下成分制備而成：氧化鋁粉、二氧化硅粉、莫來石粉、二氧化鈦、碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、六偏磷酸鈉、聚乙烯醇吡咯烷酮、水玻璃、聚丙烯酰胺、蜂蠟、羥甲基纖維素、水。制備方法為先將偶氮二甲酰胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、水玻璃和水20?30份混合攪拌后于常溫下靜置得泡沫漿料；再將剩余組分混合攪拌均勻，加入泡沫漿料，繼續(xù)攪拌，然后將漿料澆入模具中，在室溫下靜置，放入烘箱中干燥，最后燒結(jié)即得。本發(fā)明的輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料發(fā)泡率高，發(fā)泡效果良好，同時具有良好的抗壓強(qiáng)度，尤其熱導(dǎo)率低，具有卓越的隔熱效果。
【專利說明】
-種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及材料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人口的激增，能源短缺和環(huán)境惡化問題越來越突出， 急需尋找解決的辦法。近年來，節(jié)能減耗已成為大家公認(rèn)的一種較為有效的解決辦法W及 研究熱點。在各方面的節(jié)能減耗中，建筑的節(jié)能是效果最為突出，也是潛力最大的途徑。建 筑行業(yè)中的能量消耗主要表現(xiàn)在電氣、采暖、降溫和照明等方面，而采暖和降溫所消耗的能 源是最多的，且隨著建筑物的增加而不斷增加。因此，研究開發(fā)隔熱材料對于減少能耗，節(jié) 約資源和保護(hù)環(huán)境都具有重要的意義。目前隔熱材料主要有無機(jī)隔熱材料和有機(jī)隔熱材 料，但無機(jī)隔熱材料具有粘結(jié)力差、易開裂和吸水率高等缺點，而有機(jī)隔熱材料具有易燃、 防火性差且價格貴等缺點。因而，研發(fā)一種質(zhì)輕、隔熱性能佳和低成本的隔熱材料是一種迫 切的需要，具有重要的意義。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，發(fā)泡效果良好， 同時具有良好的抗壓強(qiáng)度，尤其具有卓越的隔熱效果，是一種理想的發(fā)泡隔熱材料。
[0005] 技術(shù)方案:一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉50- 70份、二氧化娃粉30-50份、莫來石粉10-20份、二氧化鐵5-10份、碳酸巧1-2份、碳酸鋼0.5-1 份、碳酸氨鋼1-3份、偶氮二甲酯胺0.1-0.3份、六偏憐酸鋼2-5份、聚乙締醇化咯燒酬0. Ι? ο. 3 份、水玻璃 10-20 份、聚丙締酷胺 1-2 份、蜂蠟 0.5-1 份、 徑甲基纖維素 0.2-0.5 份、水 60-80 份。
[0006] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧 化侶粉55-65份、二氧化娃粉35-45份、莫來石粉12-18份、二氧化鐵6-9份、碳酸巧1.1-1.7 份、碳酸鋼0.6-0.8份、碳酸氨鋼1.5-2.5份、偶氮二甲酯胺0.15-0.25份、六偏憐酸鋼3-4份、 聚乙締醇化咯燒酬0.15-0.25份、水玻璃12-18份、聚丙締酷胺1.3-1.7份、蜂蠟0.6-0.9份、 徑甲基纖維素0.3-0.4份、水65-75份。
[0007] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法包括W下步驟： 步驟1:將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水玻璃和水20-30份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 100-20化/min下攬拌15-35分鐘后于常溫下靜置48-50小時得泡沫漿料； 步驟2:將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速150-30化/min下攬拌5-15分鐘分散混合均 勻； 步驟3:加入泡沫漿料，繼續(xù)攬拌5-10分鐘； 步驟4:將漿料誘入模具中，在室溫下靜置10-12小時； 步驟5:放入烘箱中，在溫度50-60°C下干燥12-13小時，升溫至110-120°C，繼續(xù)干燥24- 26小時； 步驟6:在溫度1400-1600°C下進(jìn)行燒結(jié)，保溫3-4小時即得。
[000引進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟1中轉(zhuǎn)速為15化/min,攬拌時間為20-30分鐘，靜置時間為49小 時。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟2中轉(zhuǎn)速為200-25化/min,分散時間為8-12分鐘。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟3中攬拌時間為6-9分鐘。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟4中靜置時間為11小時。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟5中第一次干燥溫度為55°C，干燥時間為12.5小時，第二次干 燥溫度為115°C，干燥時間為25小時。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟6中溫度為1450-1550°C，保溫時間為3.5小時。
[0014] 有益效果:本發(fā)明的輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的密度在1.72-1.74g/cm3之間，發(fā)泡效果 良好，同時具有良好的抗壓強(qiáng)度，最高抗壓強(qiáng)度為13.5MPa，力學(xué)性能較好，另外本發(fā)明具有 卓越的隔熱效果，其熱導(dǎo)率最低可至〇.358W/(m · K)，是一種理想的發(fā)泡隔熱材料。
[0015]
【具體實施方式】
[0016] 實施例1 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉55份、二氧化娃粉35 份、莫來石粉12份、二氧化鐵6份、碳酸巧1.1份、碳酸鋼0.6份、碳酸氨鋼1.5份、偶氮二甲酯 胺0.15份、六偏憐酸鋼3份、聚乙締醇化咯燒酬0.15份、水玻璃12份、聚丙締酷胺1.3份、蜂蠟 0.6份、徑甲基纖維素0.3份、水65份。
[0017] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水25份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速15化/min下攬拌20分鐘后于常溫下靜置49小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速20化/min下攬拌8分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌6分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置11小時，放入烘箱中，在溫度 55°C下干燥12.5小時，升溫至115°(：，繼續(xù)干燥25小時，最后在溫度1450°(：下進(jìn)行燒結(jié)，保溫 3.5小時即得。
[001引實施例2 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉65份、二氧化娃粉45 份、莫來石粉18份、二氧化鐵9份、碳酸巧1.7份、碳酸鋼0.8份、碳酸氨鋼2.5份、偶氮二甲酯 胺0.25份、六偏憐酸鋼4份、聚乙締醇化咯燒酬0.25份、水玻璃18份、聚丙締酷胺1.7份、蜂蠟 0.9份、徑甲基纖維素0.4份、水75份。
[0019] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水25份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速15化/min下攬拌30分鐘后于常溫下靜置49小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速25化/min下攬拌12分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌9分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置11小時，放入烘箱中，在溫度 55°C下干燥12.5小時，升溫至115°(：，繼續(xù)干燥25小時，最后在溫度1550°(：下進(jìn)行燒結(jié)，保溫 3.5小時即得。
[0020] 實施例3 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉50份、二氧化娃粉30 份、莫來石粉10份、二氧化鐵5份、碳酸巧1份、碳酸鋼0.5份、碳酸氨鋼1份、偶氮二甲酯胺0.1 份、六偏憐酸鋼2份、聚乙締醇化咯燒酬0.1份、水玻璃10份、聚丙締酷胺1份、蜂蠟0.5份、徑 甲基纖維素0.2份、水60份。
[0021] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水20份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速10化/min下攬拌15分鐘后于常溫下靜置48小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速15化/min下攬拌5分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌5分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置10小時，放入烘箱中，在溫度 50°C下干燥12小時，升溫至11(TC，繼續(xù)干燥24小時，最后在溫度1400°C下進(jìn)行燒結(jié)，保溫3 小時即得。
[0022] 實施例4 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉60份、二氧化娃粉40 份、莫來石粉15份、二氧化鐵7.5份、碳酸巧1.5份、碳酸鋼0.75份、碳酸氨鋼2份、偶氮二甲酯 胺0.2份、六偏憐酸鋼3.5份、聚乙締醇化咯燒酬0.2份、水玻璃15份、聚丙締酷胺1.5份、蜂蠟 0.75份、徑甲基纖維素0.35份、水70份。
[0023] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水25份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速15化/min下攬拌25分鐘后于常溫下靜置49小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速22化/min下攬拌10分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌7.5分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置11小時，放入烘箱中，在溫 度55°C下干燥12.5小時，升溫至115°(：，繼續(xù)干燥25小時，最后在溫度1500°(：下進(jìn)行燒結(jié)，保 溫3.5小時即得。
[0024] 實施例5 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉70份、二氧化娃粉50 份、莫來石粉20份、二氧化鐵10份、碳酸巧2份、碳酸鋼1份、碳酸氨鋼3份、偶氮二甲酯胺0.3 份、六偏憐酸鋼5份、聚乙締醇化咯燒酬0.3份、水玻璃20份、聚丙締酷胺2份、蜂蠟1份、徑甲 基纖維素0.5份、水80份。
[0025] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水30份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速20化/min下攬拌35分鐘后于常溫下靜置50小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速30化/min下攬拌15分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌10分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置12小時，放入烘箱中，在溫度 60°C下干燥13小時，升溫至120°C，繼續(xù)干燥26小時，最后在溫度1600°C下進(jìn)行燒結(jié)，保溫4 小時即得。
[00%] 對比例1 本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有聚乙締醇化咯燒酬。具體地說是： 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉70份、二氧化娃粉50 份、莫來石粉20份、二氧化鐵10份、碳酸巧2份、碳酸鋼1份、碳酸氨鋼3份、偶氮二甲酯胺0.3 份、六偏憐酸鋼5份、水玻璃20份、聚丙締酷胺2份、蜂蠟1份、徑甲基纖維素0.5份、水80份。 [0027]上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水30份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速20化/min下攬拌35分鐘后于常溫下靜置50小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速30化/min下攬拌15分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌10分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置12小時，放入烘箱中，在溫度 60°C下干燥13小時，升溫至120°C，繼續(xù)干燥26小時，最后在溫度1600°C下進(jìn)行燒結(jié)，保溫4 小時即得。
[0028] 對比例2 本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有碳酸鋼和碳酸氨鋼。具體地說是： 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，由W下成分W重量份制備而成:氧化侶粉70份、二氧化娃粉50 份、莫來石粉20份、二氧化鐵10份、碳酸巧2份、偶氮二甲酯胺0.3份、六偏憐酸鋼5份、聚乙締 醇化咯燒酬0.3份、水玻璃20份、聚丙締酷胺2份、蜂蠟1份、徑甲基纖維素0.5份、水80份。
[0029] 上述輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法為:先將偶氮二甲酯胺、碳酸鋼、碳酸氨鋼、水 玻璃和水30份混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速20化/min下攬拌35分鐘后于常溫下靜置50小時得泡沫 漿料;再將剩余組分混合，用攬拌機(jī)在轉(zhuǎn)速30化/min下攬拌15分鐘分散混合均勻，加入泡沫 漿料，繼續(xù)攬拌10分鐘，然后將漿料誘入模具中，在室溫下靜置12小時，放入烘箱中，在溫度 60°C下干燥13小時，升溫至120°C，繼續(xù)干燥26小時，最后在溫度1600°C下進(jìn)行燒結(jié)，保溫4 小時即得。
[0030] 本發(fā)明材料的實施例和對比例的性能指標(biāo)如下表，我們可W看到，本發(fā)明材料的 密度在1.72-1.74g/cm3之間，發(fā)泡效果良好，同時具有良好的抗壓強(qiáng)度，最高抗壓強(qiáng)度為 13.5MPa，力學(xué)性能較好，另外本發(fā)明具有卓越的隔熱效果，其熱導(dǎo)率最低可至0.358W/(m· K)，是一種理想的發(fā)泡隔熱材料。
[0031] 表1輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的性能指標(biāo)
【主權(quán)項】
1. 一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成:氧化鋁粉50-70份、二氧化硅粉30-50份、莫來石粉10-20份、二氧化鈦5-10份、碳酸鈣1-2份、碳酸鈉0.5-1 份、碳酸氫鈉1-3份、偶氮二甲酰胺0.1-0.3份、六偏磷酸鈉2-5份、聚乙烯醇吡咯烷酮0. ΙΟ. 3 份、水玻璃 10-20 份、聚丙烯酰胺 1-2 份、蜂蠟 0.5-1 份、羥甲基纖維素 0.2-0.5 份、水 60-80 份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制 備而成:氧化鋁粉55-65份、二氧化硅粉35-45份、莫來石粉12-18份、二氧化鈦6-9份、碳酸鈣 1.1-1.7份、碳酸鈉0.6-0.8份、碳酸氫鈉1.5-2.5份、偶氮二甲酰胺0.15-0.25份、六偏磷酸 鈉3-4份、聚乙烯醇吡咯烷酮0.15-0.25份、水玻璃12-18份、聚丙烯酰胺1.3-1.7份、蜂蠟 0.6-0.9份、羥甲基纖維素0.3-0.4份、水65-75份。3. 如權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料，其特征在于:所述氧化鋁粉和二氧化 娃粉粒徑分別為60-80 μπι和2-10 μπι。4. 權(quán)利要求1至2任一項所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:包括 以下步驟： 步驟1:將偶氮二甲酰胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、水玻璃和水20-30份混合，用攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速 100-200r/min下攪拌15-35分鐘后于常溫下靜置48-50小時得泡沫漿料； 步驟2:將剩余組分混合，用攪拌機(jī)在轉(zhuǎn)速150-300r/min下攪拌5-15分鐘分散混合均 勻； 步驟3:加入泡沫漿料，繼續(xù)攪拌5-10分鐘； 步驟4:將漿料澆入模具中，在室溫下靜置10-12小時； 步驟5:放入烘箱中，在溫度50-60 °C下干燥12-13小時，升溫至110-120 °C，繼續(xù)干燥24-26小時； 步驟6:在溫度1400-1600°C下進(jìn)行燒結(jié)，保溫3-4小時即得。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟1 中轉(zhuǎn)速為150r/min，攪拌時間為20-30分鐘，靜置時間為49小時。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟2 中轉(zhuǎn)速為200-25(^/11^11，分散時間為8-12分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3 中攪拌時間為6-9分鐘。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟4 中靜置時間為11小時。9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟5 中第一次干燥溫度為55 °C，干燥時間為12.5小時，第二次干燥溫度為115 °C，干燥時間為25 小時。10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)發(fā)泡隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟6 中溫度為1450-1550 °C，保溫時間為3.5小時。
【文檔編號】C04B38/10GK105948721SQ201610295239
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】陳昌
【申請人】陳昌