專利名稱：一種堿基地質(zhì)聚合物多孔材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種堿基地質(zhì)聚合物多孔材料，特別涉及ー種水玻璃基地質(zhì)聚合物多孔材料，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
堿基地質(zhì)聚合物材料是ー種以堿性物質(zhì)主要是水玻璃為激發(fā)劑，以含有鋁硅酸鹽的礦物材料為激發(fā)對象，在一定溫度下經(jīng)過解聚——縮聚的化學(xué)反應(yīng)，形成的ー種性能優(yōu)良的無機(jī)高分子聚合物材料。通過改變這種無機(jī)高分子聚合物材料的密度和孔徑，可制備成各種保溫砌塊、化工設(shè)備耐火構(gòu)件、防火隔離帶、保溫磚等。因此，從上世紀(jì)70年代開始， 地質(zhì)聚合物開始為廣大科研人員所重視，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，近年來，由于環(huán)境污染加重，能源消耗嚴(yán)重，對各種新材料的研究不斷深入，地聚物的研究呈現(xiàn)火熱趨勢。經(jīng)過檢索， 專利號為201010591427的中國專利公開了ー種制備水泥發(fā)泡材料的方法，該發(fā)明包括制備水泥漿料、制備泡沫以及將上述二者混合的過程。該發(fā)明制得的產(chǎn)品可應(yīng)用于建筑隔墻和建筑外墻外保溫材料的エ業(yè)化生產(chǎn)。不足之處在于該發(fā)明原料種類多，配料復(fù)雜，多種物料混合不易均勻，且固化速度慢，生產(chǎn)效率低，占用場地大。堿基地質(zhì)聚合物材料是ー大類材料，其組成成份復(fù)雜多變，不同的組成成分具有特定的性質(zhì)及功能，可達(dá)到不同的使用目的，因此針對已有技術(shù)，對堿基地質(zhì)聚合物材料的進(jìn)ー步深入研究，是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供ー種發(fā)泡孔徑均勻、導(dǎo)熱系數(shù)低、固化速度快、生產(chǎn)效率高成本低廉、原材料來源廣泛的堿基地質(zhì)聚合物多孔材料?？朔F(xiàn)在同類材料所存在的耐酸堿性差，抗裂性和抗折性低，強(qiáng)度低，導(dǎo)熱系數(shù)高的不足。上述發(fā)明目的，是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的ー種堿基地質(zhì)聚合物多孔材料，由漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照重量比9-38 I的比例組合而成；漿料由下述重量份原料組成水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10_20份、偏高嶺土 10-20份、聚丙烯纖維0. 1-1. 5份、可再分散乳膠粉0. 3-1. 0份；復(fù)合發(fā)泡劑由下述重量份原料組成雙氧水24-35份、水64-75份、穩(wěn)泡劑0. 5-1 份、動物性發(fā)泡助劑1-1. 5份；所述的水玻璃為エ業(yè)水玻璃經(jīng)過改性所得的高活性水玻璃，模數(shù)為I. 2-1. 8，波美度為40 ；所述的礦渣為細(xì)度100-600目的高爐水渣、100-600目的轉(zhuǎn)爐鋼渣中的任意ー種或者兩種的混合物；所述粉煤灰為市售ー級、ニ級中的任意一種或者兩種的任意混合物；所述偏高嶺土為細(xì)度200-1000目的高嶺土原礦或水洗后的高嶺土在600-900°C 環(huán)境中煅燒2-3小時所得的粉體；所述聚丙烯纖維為0. 5-2cm長度的高強(qiáng)聚丙烯束狀纖維；
所述可再分散膠粉為冷溶性聚こ烯醇粉末、醋酸こ烯酯、こ烯共聚膠粉其中的一種或任意混合物；所述的雙氧水為10% -50%的エ業(yè)用雙氧水；所述穩(wěn)泡劑為十二烷基甜菜堿、椰油脂肪酸ニこ醇酰胺、椰油脂肪酸單こ醇酰胺的其中一種或者任意混合物；所述動物性發(fā)泡助劑為商品動物性發(fā)泡劑與水按照重量比I : 50-70稀釋的溶液；上述原料，由下述方法制備(I)將漿料中除水玻璃外的各組成成分按照比例進(jìn)行混合均勻成粉體料；(2)將混合均勻的粉體料與水玻璃按照比例混合，然后攪拌均勻，得到漿料；(3)取復(fù)合發(fā)泡劑的原料按照比例混合均勻得到復(fù)合發(fā)泡劑；(4)將復(fù)合發(fā)泡劑按比例加入漿料中，混合攪拌均勻后澆注成型，經(jīng)室溫條件下養(yǎng)護(hù)即得。采取上述措施的本發(fā)明，將雙氧水作為復(fù)合發(fā)泡劑的主要成分，以動物性發(fā)泡劑水溶液作為發(fā)泡助劑，改善了以往發(fā)泡材料使用単一發(fā)泡劑的不足，可使發(fā)泡材料的容重范圍從180-800kg/m3任意調(diào)整，從而制備出不同用途的發(fā)泡產(chǎn)品。制備出的發(fā)泡材料孔徑均勻，閉孔率高，泌水率低，產(chǎn)品收縮值小。以水玻璃基地質(zhì)聚合物漿料作為發(fā)泡材料前驅(qū)體，可使發(fā)泡產(chǎn)品的中期強(qiáng)度大大強(qiáng)于水泥類發(fā)泡產(chǎn)品，耐久度、耐酸堿性能上也優(yōu)于水泥類發(fā)泡產(chǎn)品。添加聚丙烯纖維增強(qiáng)了發(fā)泡產(chǎn)品的抗裂性和抗折性。可再分散乳膠粉調(diào)節(jié)了發(fā)泡漿體的粘度，控制發(fā)泡泡體的封閉率以及泡體大小，使發(fā)泡產(chǎn)品具有更高的強(qiáng)度和更低的導(dǎo)熱系數(shù)。本發(fā)明采用エ業(yè)廢渣作為原料，來源十分豐富，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保，且與水泥類發(fā)泡產(chǎn)品相比，固化速度快，生產(chǎn)效率高，是ー種防火、耐久、高效絕熱的堿基地質(zhì)聚合物多孔材料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I(I)漿料的配置將細(xì)度200-1000目的高嶺土在800°C中恒溫煅燒2小時得到偏高嶺土。取偏高嶺土 15份，325目礦渣35份，2級粉煤灰15份，聚丙烯纖維0.5份，可再分散乳膠粉0. 4份，模數(shù)I. 3，波美度40的水玻璃50份，將上述固體原料混合均勻后再與水玻璃混合均勻制備成漿料待用。(2)復(fù)合發(fā)泡劑的配置取雙氧水24份，水64份，動物性發(fā)泡劑與水按照I : 50 配制的動物性發(fā)泡助劑I份，十二烷基甜菜堿0. 6份，混合攪拌均勻后待用。(3)將漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照重量比12 I的比例混合，高速攪拌20分鐘后，得到發(fā)泡漿料。(4)將得到的發(fā)泡漿料注入模具中制備成發(fā)泡塊，2小時后拆模，置于室溫條件下養(yǎng)護(hù)1-5天即可。(5)將得到的發(fā)泡塊在干燥箱干燥后測試其性能，基本指標(biāo)如下干表觀密度 270kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)0. 058w/ (m k)，抗壓強(qiáng)度達(dá)到I. 2MPa，線收縮率0. 5%，吸水率6%0實(shí)施例2
(I)漿料的配制偏高嶺土的制備同實(shí)施例I。取偏高嶺土 20份，鋼渣45份，粉煤灰20份，聚丙烯纖維I份，可再分散乳膠粉0. 8份。取模數(shù)為I. 2，波美度40的水玻璃75 份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻后得到漿料待用。(2)復(fù)合發(fā)泡劑的配制取雙氧水35份，自來水75份，椰油脂肪酸ニこ醇酰胺0.8 份，動物性發(fā)泡劑與水按照I : 50配制的動物性發(fā)泡助劑0.4份?；旌蠑嚢杈鶆蚝蟮玫綇?fù)合發(fā)泡劑待用。(3)將漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照重量比34 I的比例混合，并高速攪拌20分鐘后， 得到發(fā)泡漿料。(4)將發(fā)泡漿料注入到模具中制備發(fā)泡塊，2小時后拆模得到發(fā)泡塊，并在室溫下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(5)將得到的發(fā)泡塊干燥后測試其性能，其基本指標(biāo)如下干表觀密度750kg/m3， 導(dǎo)熱系數(shù)0. 09w/ (m k)，抗壓強(qiáng)度8MPa，線收縮率0.3%，吸水率7 %。實(shí)施例3(I)漿料的配制偏高嶺土的制備同實(shí)施例I。取偏高嶺土 10份，礦渣20份，粉煤灰10份，聚丙烯纖維0. I份，可再分散乳膠粉0. 3份。取模數(shù)為I. 4，波美度40的水玻璃 30份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻后得到漿料待用。(2)復(fù)合發(fā)泡劑的配制取雙氧水24份，水64份，動物性發(fā)泡劑與水按照I : 60 配制的動物性發(fā)泡助劑I份，十二烷基甜菜堿0. 5份，混合攪拌均勻后待用。(3)將漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照24 I的比例混合，并高速攪拌20分鐘后，得到發(fā)泡漿料。(4)將發(fā)泡漿料注入到模具中制備發(fā)泡塊，2小時后拆模得到發(fā)泡塊，并在室溫下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(5)將得到的發(fā)泡塊干燥后測試其性能，其基本指標(biāo)如下干表觀密度510kg/m3， 導(dǎo)熱系數(shù)0. 076w/ (m k)，抗壓強(qiáng)度5MPa，線收縮率0.3%，吸水率6.5%。實(shí)施例4(I)發(fā)泡漿料的配制偏高嶺土的制備同實(shí)施例I。取偏高嶺土 12份，礦渣32份， 粉煤灰15份，聚丙烯纖維I份，可再分散乳膠粉0. 8份。取模數(shù)為I. 8，波美度40的水玻璃 42份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻后得到漿料待用。(2)復(fù)合發(fā)泡劑的配制取雙氧水30份，自來水70份，動物性發(fā)泡劑與水按照 I 50配制的動物性發(fā)泡助劑I. 3份，十二烷基甜菜堿0.8份，混合攪拌均勻后待用。(3)將漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照18 I的比例混合，并高速攪拌20分鐘后，得到發(fā)泡漿料。(4)將發(fā)泡漿料注入到模具中制備發(fā)泡塊，2小時后拆模得到發(fā)泡塊，并在室溫下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(5)將得到的發(fā)泡塊干燥后測試其性能，其基本指標(biāo)如下干表觀密度400kg/m3， 導(dǎo)熱系數(shù)0. 063wバm k)，抗壓強(qiáng)度3. IMPa，線收縮率0. 3%，吸水率7%。實(shí)施例5(I)漿料的配制偏高嶺土的制備同實(shí)施例I。取偏高嶺土 30份，礦渣75份，粉煤灰25份，聚丙烯纖維2. 6份，可再分散乳膠粉I. 8份。取模數(shù)為I. 6，波美度40的水玻璃68份。將粉體料和水玻璃混合，攪拌均勻后得到漿料待用。(2)復(fù)合發(fā)泡劑的配制取雙氧水100份，自來水210份，動物性發(fā)泡劑與水按照 I 70配制的動物性發(fā)泡助劑4份，十二烷基甜菜堿2. 6份，混合攪拌均勻后待用。(3)將漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照質(zhì)量比9 I的比例混合，并高速攪拌20分鐘后，得到發(fā)泡漿料。(4)將發(fā)泡漿料注入到模具中制備發(fā)泡塊，2小時后拆模得到發(fā)泡塊，并在室溫下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(5)將得到的發(fā)泡塊干燥后測試其性能，其基本指標(biāo)如下干表觀密度200kg/m3， 導(dǎo)熱系數(shù)0. 05w/(m k)，抗壓強(qiáng)度0. 5MPa，線收縮率0. 35%,吸水率5.8%。
權(quán)利要求
1.ー種堿基地質(zhì)聚合物多孔材料，其特征在于所述材料由漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照重量比9-38 I的比例組合而成；漿料由下述重量份原料組成水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10-20份、偏高嶺土 10-20份、聚丙烯纖維0. 1-1. 5份、可再分散乳膠粉0. 3-1. 0份；復(fù)合發(fā)泡劑由下述重量份原料組成雙氧水24-35份、水64-75份、穩(wěn)泡劑0. 5-1份、動物性發(fā)泡助劑1-1. 5份；所述的水玻璃為エ業(yè)水玻璃經(jīng)過改性所得的高活性水玻璃，模數(shù)為I. 2-1. 8，波美度為40 ；所述的礦渣為細(xì)度100-600目的高爐水渣、100-600目的轉(zhuǎn)爐鋼渣中的任意一種或者兩種的混合物；所述粉煤灰為市售ー級、ニ級粉煤灰中的任意一種或者兩種的任意混合物；所述偏高嶺土為細(xì)度200-1000目的高嶺土原礦或水洗后的高嶺土在600-900°C環(huán)境中煅燒2-3小時所得的粉體；所述聚丙烯纖維為0. 5-2cm長度的高強(qiáng)聚丙烯束狀纖維；所述可再分散膠粉為冷溶性聚こ烯醇粉末、醋酸こ烯酯、こ烯共聚膠粉其中的ー種或任意混合物；所述的雙氧水為10% -50%的エ業(yè)用雙氧水；所述穩(wěn)泡劑為十二烷基甜菜堿、椰油脂肪酸ニこ醇酰胺、椰油脂肪酸單こ醇酰胺的其中一種或者任意混合物；所述動物性發(fā)泡助劑為商品動物性發(fā)泡劑與水按照重量比I : 50-70稀釋的溶液； 上述原料，由下述方法制備(1)將漿料中除水玻璃外的各組成成分按照比例進(jìn)行混合均勻成粉體料；(2)將混合均勻的粉體料與水玻璃按照比例混合，然后攪拌均勻，得到漿料；(3)取復(fù)合發(fā)泡劑的原料按照比例混合均勻得到復(fù)合發(fā)泡劑；(4)將復(fù)合發(fā)泡劑按比例加入漿料中，混合攪拌均勻后澆注成型，經(jīng)室溫條件下養(yǎng)護(hù)即得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堿基地質(zhì)聚合物多孔材料。這類材料組成成份復(fù)雜多變，不同的組成成分具有特定的性質(zhì)及功能，可達(dá)到不同的使用目的。本發(fā)明由漿料和復(fù)合發(fā)泡劑按照重量比9-38∶1的比例組合而成；漿料由下述重量份原料組成水玻璃20-50份、礦渣20-50份、粉煤灰10-20份、偏高嶺土10-20份、聚丙烯纖維0.1-1.5份、可再分散乳膠粉0.3-1.0份；復(fù)合發(fā)泡劑由下述重量份原料組成雙氧水24-35份、水64-75份、穩(wěn)泡劑0.5-1份、動物性發(fā)泡助劑1-1.5份。上述原料制備出的發(fā)泡材料孔徑均勻，閉孔率高，泌水率低，產(chǎn)品收縮值小，固化速度快，生產(chǎn)效率高，是一種防火、耐久、高效絕熱的堿基地質(zhì)聚合物多孔材料。
文檔編號C04B18/30GK102603355SQ20121007297
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月18日
發(fā)明者劉海峰, 巢啟 申請人:劉海鋒, 巢啟