本發(fā)明涉及建筑膩?zhàn)蛹夹g(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種添加高爐渣建筑內(nèi)外墻保溫膩?zhàn)印?/p>
背景技術(shù):
隨著工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對(duì)能源的需求量不斷增加,能源缺口不斷加大。建筑業(yè)是我國(guó)目前能源消耗增長(zhǎng)最快的產(chǎn)業(yè)之一,目前,我國(guó)城鄉(xiāng)既有建筑總面積約400億平方米,這些建筑在使用過(guò)程中,其采暖、空調(diào)、通風(fēng)、照明等方面消耗的能量已占全國(guó)總能耗的30%左右,隨著近年來(lái)房地產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,該比例也在逐年攀升,根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn),建筑能耗在中國(guó)社會(huì)終端總能耗中所占的比例,將逐步提高到35%左右,因此,必須重視建筑節(jié)能工程,大幅度減少能源的消耗量,緩解我國(guó)能源供需矛盾,減少環(huán)境污染和溫室效應(yīng),以保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
《頁(yè)巖陶粒與保溫膩?zhàn)拥闹苽浼跋嚓P(guān)性能研究》一文中作者采用自然資源頁(yè)巖作為墻體保溫隔熱材料,文章指出頁(yè)巖粉末理化性能穩(wěn)定,且導(dǎo)熱系數(shù)較低,適合用作保溫功能填料,并且本發(fā)明采用頁(yè)巖粉末和?;⒅闉楣δ芴盍?,水泥和膠粉組成基料,并加以纖維試制頁(yè)巖保溫膩?zhàn)?,并且采用正交設(shè)計(jì)獲取各組分的最佳比例,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,?;⒅榧绊?yè)巖對(duì)保溫膩?zhàn)拥膶?dǎo)熱系數(shù)有顯著影響,?;⒅榈挠昧繉?duì)保溫膩?zhàn)拥氖湛s率一定影響,最后獲得最佳的參數(shù)為:頁(yè)巖粉末:?;⒅椋核嗪推渌鷦┌凑召|(zhì)量比50:22:15:4混合,配制的保溫膩?zhàn)訉?dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.087W/(m?K),雖然此發(fā)明中得到的保溫膩?zhàn)泳哂辛己玫母魺嵝Ч?,但在?shí)際運(yùn)用中還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到節(jié)能降耗,并且滿足不了人們對(duì)建筑外墻膩?zhàn)硬牧显絹?lái)越高的使用需求,以及玻璃微珠等填料直接加到膩?zhàn)硬牧现?,分散性差,不能有效的發(fā)揮出自身的性能,不能賦予材料的新的性能,所以空心玻璃微珠的表面功能化是提高空心玻璃微珠復(fù)合材料性能的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種添加高爐渣建筑內(nèi)外墻保溫膩?zhàn)印?/p>
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種添加高爐渣建筑內(nèi)外墻保溫膩?zhàn)?,由以下重量份的原料制備制成:水?4-32、空心玻璃微珠18-25、正硅酸四乙酯3.5-5、無(wú)水乙醇31-38、1mol/L鹽酸0.35-0.5、模板劑F1271.6-2.5、乳化劑OP-10 0.7-1、碳酸氫鈉0.4-0.6、硅溶膠12-15、過(guò)硫酸銨0.3-0.5、輕質(zhì)砂5-8、鈦白粉6-9、高爐渣6-8、水鎂石纖維6-7、石膏8-12、聚乙二醇脂肪酸酯0.3-0.5、電氣石粉3-4、聚苯乙烯預(yù)聚體3-5、褐藻酸鈉0.6-0.8、偶氮二異丁腈0.02-0.06、去離子水適量。
所述一種添加高爐渣建筑內(nèi)外墻保溫膩?zhàn)樱上铝芯唧w步驟制備制成:
(1)將空心玻璃微珠浸漬到80℃的質(zhì)量濃度為3-5g/L的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行去油處理20-30min,取出用去離子水沖洗干凈后烘干,再將其在室溫下置于1-2g/L氫氟酸中腐蝕20min,取出后置于超聲清洗器中清洗,再經(jīng)真空抽濾得到微珠備用;
(2)將正硅酸四乙酯、1/2的無(wú)水乙醇、去離子水和1mol/L的鹽酸在65℃下攪拌1-2h混合均勻,得到二氧化硅溶膠,同時(shí)將模板劑F127用剩余的無(wú)水乙醇攪拌至溶解,再加入自身重量0.5-1%的硅烷偶聯(lián)劑,攪拌均勻后將步驟(1)制備的產(chǎn)物加到其中并且超聲分散均勻,再將該混合液加到上述二氧化硅溶膠中,在室溫下攪拌1-2h,攪拌結(jié)束后置于60℃烘箱中揮發(fā)至干,然后置于馬弗爐中于550-600℃煅燒3-4h,自然冷卻至室溫;
(3)在四口燒瓶中加入乳化劑OP-10、碳酸氫鈉、去離子水和硅溶膠,恒溫水浴加熱至反應(yīng)溫度為80℃,加入3/5的過(guò)硫酸銨和1/10的丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合物,勻速攪拌至乳液出現(xiàn)藍(lán)光,滴加剩余混合單體,確保在3h內(nèi)滴完,然后加入剩余的過(guò)硫酸銨,升溫反應(yīng)至85℃,恒溫反應(yīng)1-1.5h后降溫至40℃下調(diào)節(jié)pH值至7-8,自然冷卻后備用;
(4)將水鎂石纖維加到去離子水中打漿制成濃度為3-5Wt%的漿料,再加入聚乙二醇脂肪酸酯以1000-1200r/min的速度攪拌30-40min得分散液;將聚苯乙烯預(yù)聚體緩慢加到上述分散液中,再加入褐藻酸鈉、電氣石粉和偶氮二異丁腈以600-800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌,溫度控制為55-65℃,時(shí)間為1-1.5h,反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾,在真空干燥箱中80℃下干燥;
(5)將將其余剩余物料加到研磨機(jī)中研磨,研磨均勻后加入步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)制備的產(chǎn)物,攪拌均勻后即得。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用空心玻璃微珠作為主要的填料,它具有優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、電阻率高、熱導(dǎo)系數(shù)和熱收縮系數(shù)小等特點(diǎn),并且還有明顯的減重和隔音保溫效果,但是空心玻璃微珠表面功能化是提高其復(fù)合材料性能的關(guān)鍵,所以用氫氟酸對(duì)其表面腐蝕,提高表面積,再利用化學(xué)方法生成有序介孔的二氧化硅溶膠包覆在其表面,進(jìn)一步提高其輕質(zhì)、防火、隔熱等性能,同時(shí)提高了在基體中的結(jié)合力,水泥基的膩?zhàn)臃畚桩a(chǎn)生開(kāi)裂,并且大多數(shù)的粘結(jié)劑都具有親水性,為解決這一問(wèn)題本發(fā)明采用乳液聚合法合成了硅溶膠/苯丙復(fù)合膠乳,其粘結(jié)性高,防水性好,耐水性高,能夠有效的避免膩?zhàn)娱_(kāi)裂,水泥基膩?zhàn)釉诠袒湛s的時(shí)候由于內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生成為裂紋、裂縫的根源,本發(fā)明利用水鎂石纖維良好的阻燃性、強(qiáng)度等特性作為水泥基膩?zhàn)拥脑鰪?qiáng)相,利用陰離子表面活性劑使水鎂石纖維帶負(fù)電荷,然后在引發(fā)劑的作用下將聚苯乙烯預(yù)聚體包覆在纖維表面,提高了纖維表面的活性基團(tuán),同時(shí)也提高了隔熱、保溫性能,本發(fā)明制造的膩?zhàn)臃鄢杀镜停澈闲阅芎?耐磨性好,耐水洗效果好,還具有抗裂紋、無(wú)腐蝕、不開(kāi)裂、環(huán)保、無(wú)味、對(duì)人體無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
一種添加高爐渣建筑內(nèi)外墻保溫膩?zhàn)?,由以下重量?公斤)的原料制備制成:水泥24、空心玻璃微珠18、正硅酸四乙酯3.5、無(wú)水乙醇31、1mol/L鹽酸0.35、模板劑F127 1.6、乳化劑OP-10 0.7、碳酸氫鈉0.4、硅溶膠12、過(guò)硫酸銨0.3、輕質(zhì)砂5、鈦白粉6、高爐渣6、水鎂石纖維6、石膏8、聚乙二醇脂肪酸酯0.3、電氣石粉3、聚苯乙烯預(yù)聚體3、褐藻酸鈉0.6、偶氮二異丁腈0.02、去離子水適量。
所述一種添加高爐渣建筑內(nèi)外墻保溫膩?zhàn)樱上铝芯唧w步驟制備制成:
(1)將空心玻璃微珠浸漬到80℃的質(zhì)量濃度為3g/L的氫氧化鈉溶液中進(jìn)行去油處理20min,取出用去離子水沖洗干凈后烘干,再將其在室溫下置于1g/L氫氟酸中腐蝕20min,取出后置于超聲清洗器中清洗,再經(jīng)真空抽濾得到微珠備用;
(2)將正硅酸四乙酯、1/2的無(wú)水乙醇、去離子水和1mol/L的鹽酸在65℃下攪拌1h混合均勻,得到二氧化硅溶膠,同時(shí)將模板劑F127用剩余的無(wú)水乙醇攪拌至溶解,再加入自身重量0.5%的硅烷偶聯(lián)劑,攪拌均勻后將步驟(1)制備的產(chǎn)物加到其中并且超聲分散均勻,再將該混合液加到上述二氧化硅溶膠中,在室溫下攪拌1h,攪拌結(jié)束后置于60℃烘箱中揮發(fā)至干,然后置于馬弗爐中于550℃煅燒3h,自然冷卻至室溫;
(3)在四口燒瓶中加入乳化劑OP-10、碳酸氫鈉、去離子水和硅溶膠,恒溫水浴加熱至反應(yīng)溫度為80℃,加入3/5的過(guò)硫酸銨和1/10的丙烯酸丁酯和苯乙烯的混合物,勻速攪拌至乳液出現(xiàn)藍(lán)光,滴加剩余混合單體,確保在3h內(nèi)滴完,然后加入剩余的過(guò)硫酸銨,升溫反應(yīng)至85℃,恒溫反應(yīng)1h后降溫至40℃下調(diào)節(jié)pH值至7,自然冷卻后備用;
(4)將水鎂石纖維加到去離子水中打漿制成濃度為3Wt%的漿料,再加入聚乙二醇脂肪酸酯以1000r/min的速度攪拌30min得分散液;將聚苯乙烯預(yù)聚體緩慢加到上述分散液中,再加入褐藻酸鈉、電氣石粉和偶氮二異丁腈以600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌,溫度控制為55℃,時(shí)間為1h,反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾,在真空干燥箱中80℃下干燥;
(5)將將其余剩余物料加到研磨機(jī)中研磨,研磨均勻后加入步驟(2)、步驟(3)和步驟(4)制備的產(chǎn)物,攪拌均勻后即得。
按照實(shí)施例制備出的保溫膩?zhàn)?,?duì)其進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果如下:
吸水量(g/min):0.08;初期干燥抗裂性(6h):無(wú)裂紋;耐水性(96h):無(wú)異常;耐堿性(48h):無(wú)異常。