本發明屬于保溫材料加工技術領域，具體地，涉及一種低導熱凹凸棒保溫材料及制備方法。
背景技術：
聚氨酯硬質泡沫因其具有保溫隔熱性能好，隔音吸音效果佳，密度小、導熱系數低，阻燃、環保、化學性能溫度、無毒無害、價格低廉、使用周期長等突出優點，被廣泛應用于保溫材料領域的各個方面。
凹凸棒土是一種具有高比表面積的纖維狀鎂鋁硅酸鹽礦物。凹凸棒土具有獨特的分散性、耐高溫、吸附能力強等突出優點，被廣泛應用于涂料、鞣革、飼料添加劑、橡塑填充、化學品脫色等領域。我們在研究中發現，利用凹凸棒土突出的高比表面積、對樹脂的強吸附能力，以及特殊的纖維狀結構，將凹凸棒土加入聚氨酯硬質泡沫中，可有效提異氰酸酯和聚醚的滲透性，從而有效提高聚氨酯硬質泡沫保溫產品的質量。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種低導熱凹凸棒保溫材料，將改性的凹凸棒加入聚氨酯硬質泡沫中，可有效提異氰酸酯和聚醚的滲透性，從而有效提高聚氨酯硬質泡沫保溫產品的質量。
根據本發明一方面提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫38-45份、改性的凹凸棒19-22份、花崗巖細粉10-20份、工業純堿1-5份、氯化鈉2-7份、早強劑6-12份、成膜助劑2-8份、甲基硅酸鈉3-7份和發孔劑0.3-0.9份。
優選地，聚氨酯硬質泡沫39-42份、改性的凹凸棒19-21份、花崗巖細粉13-18份、工業純堿2-4份、氯化鈉3-6份、早強劑7-11份、成膜助劑4-7份、甲基硅酸鈉4-6份和發孔劑0.4-0.7份。
優選地，聚氨酯硬質泡沫40份、改性的凹凸棒20份、花崗巖細粉16份、工業純堿3份、氯化鈉5份、早強劑8份、成膜助劑6份、甲基硅酸鈉5份和發孔劑0.5份。
優選地，所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀26-33份；尿素16-23份和凹凸棒土9-15份。
優選地，所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體20-60min，進一步升高溫度至300-350℃，保持1-2小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
優選地，所述花崗巖細粉粒經為50-70目。
優選地，所述早強劑為硫酸鈉、氯化鈣或三乙醇胺中的一種或幾種的混合物。
優選地，所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為16-20μm。
本發明一方面提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在60-80℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1100-1200r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明在以聚氨酯硬質泡沫為基材的基礎上加入花崗巖細粉，降低了導熱性；
（2）本發明利用凹凸棒土突出的高比表面積、對樹脂的強吸附能力，以及特殊的纖維狀結構，將凹凸棒土加入聚氨酯硬質泡沫中，可有效提異氰酸酯和聚醚的滲透性，從而有效提高聚氨酯硬質泡沫保溫產品的質量，同時降低了導熱性；
（3）本發明在保溫材料的配方中加入發氣劑鋁粉，可以增加保溫材料的孔隙率，從而降低保溫材料的導熱性；
（4）本發明的成膜助劑它能極好地溶解、偶聯油和脂，使保溫材料制備過程中聚氨酯硬質泡沫溶解更加徹底，促進成品的生成；
（5）本發明制得的保溫材料經檢測導熱系數為0.024-0.031w/(m·k)，比普通的保溫材料低。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
根據本發明一方面提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫38-45份、改性的凹凸棒19-22份、花崗巖細粉10-20份、工業純堿1-5份、氯化鈉2-7份、早強劑6-12份、成膜助劑2-8份、甲基硅酸鈉3-7份和發孔劑0.3-0.9份。
本發明在以聚氨酯硬質泡沫為基材的基礎上加入花崗巖細粉，降低了導熱性；
本發明利用凹凸棒土突出的高比表面積、對樹脂的強吸附能力，以及特殊的纖維狀結構，將凹凸棒土加入聚氨酯硬質泡沫中，可有效提異氰酸酯和聚醚的滲透性，從而有效提高聚氨酯硬質泡沫保溫產品的質量，同時降低了導熱性；
本發明在保溫材料的配方中加入發氣劑鋁粉，可以增加保溫材料的孔隙率，從而降低保溫材料的導熱性；
本發明的成膜助劑它能極好地溶解、偶聯油和脂，使保溫材料制備過程中聚氨酯硬質泡沫溶解更加徹底，促進成品的生成。
優選地，所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀26-33份；尿素16-23份和凹凸棒土9-15份。
優選地，所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體20-60min，進一步升高溫度至300-350℃，保持1-2小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
優選地，所述花崗巖細粉粒經為50-70目。
優選地，所述早強劑為硫酸鈉、氯化鈣或三乙醇胺中的一種或幾種的混合物。
優選地，所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為16-20μm。
本發明一方面提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在60-80℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1100-1200r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
實施例1
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫45份、改性的凹凸棒19份、花崗巖細粉20份、工業純堿1份、氯化鈉7份、早強劑6份、成膜助劑8份、甲基硅酸鈉3份和發孔劑0.9份。
所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀33份；尿素16份和凹凸棒土15份。
所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體60min，進一步升高溫度至300℃，保持2小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
所述花崗巖細粉粒經為50目。
所述早強劑為三乙醇胺。
所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為20μm。
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在60℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1200r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
實施例2
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫38份、改性的凹凸棒22份、花崗巖細粉10份、工業純堿5份、氯化鈉2份、早強劑12份、成膜助劑2份、甲基硅酸鈉7份和發孔劑0.3份。
所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀33份；尿素16份和凹凸棒土15份。
所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體20min，進一步升高溫度至350℃，保持1小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
所述花崗巖細粉粒經為70目。
所述早強劑為氯化鈣。
所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為16μm。
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在80℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1100r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
實施例3
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫42份、改性的凹凸棒19份、花崗巖細粉18份、工業純堿2份、氯化鈉6份、早強劑7份、成膜助劑7份、甲基硅酸鈉4份和發孔劑0.7份。
所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀33份；尿素16份和凹凸棒土15份。
所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體50min，進一步升高溫度至330℃，保持1小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
所述花崗巖細粉粒經為60目。
所述早強劑為硫酸鈉、氯化鈣的混合物。
所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為19μm。
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在65℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1150r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
實施例4
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫39份、改性的凹凸棒21份、花崗巖細粉13份、工業純堿4份、氯化鈉3份、早強劑11份、成膜助劑4份、甲基硅酸鈉6份和發孔劑0.4份。
所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀29份；尿素18份和凹凸棒土11份。
所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體25min，進一步升高溫度至320℃，保持2小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
所述花崗巖細粉粒經為55目。
所述早強劑為硫酸鈉、氯化鈣或三乙醇胺幾種的混合物。
所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為17μm。
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在65℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1140r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
實施例5
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料，所述低導熱凹凸棒保溫材料包括如下重量份數的原料：聚氨酯硬質泡沫40份、改性的凹凸棒20份、花崗巖細粉16份、工業純堿3份、氯化鈉5份、早強劑8份、成膜助劑6份、甲基硅酸鈉5份和發孔劑0.5份。
所述改性的凹凸棒包括如下重量份數的原料：高錳酸鉀31份；尿素21份和凹凸棒土13份。
所述改性的凹凸棒改性方法包括如下步驟：
步驟（1）：凹凸棒的提純：將凹凸棒研磨粉碎、篩分至2mm以下，然后將凹凸棒與去離子水混合，攪拌、靜置、過濾和干燥；
步驟（2）：凹凸棒土的活化：將步驟（1）制得的凹凸棒土從室溫升到230℃后，通過惰性氣體25min，進一步升高溫度至320℃，保持1小時后，開始降溫，并停止加入水蒸氣，待溫度降至室溫后，取出凹凸棒；
步驟（3）：向步驟（2）的凹凸棒中加入高錳酸鉀和尿素，混合均勻即可。
所述花崗巖細粉粒經為60目。
所述早強劑為硫酸鈉。
所述發氣劑為鋁粉，其粒徑為17μm。
本實施例提供的一種低導熱凹凸棒保溫材料的制備方法，所述隔音保溫材料的制備方法如下：
步驟（1）：將聚氨酯硬質泡沫和改性的凹凸棒溶于水中，水浴加熱，超聲分散，得粘性液體，所述水浴加熱的水溫控制在63℃；
步驟（2）：在步驟（1）所制得的粘性液體中加入花崗巖細粉、工業純堿、氯化鈉、早強劑和甲基硅酸鈉，高速攪拌分散，得分散液，高速攪拌的轉速為1120r/min；
步驟（3）：將步驟（2）所得的分散液干燥、球磨和造粒，得混合顆粒；
步驟（4）：將步驟（3）制得的混合顆粒、成膜助劑和發孔劑加入球磨機中球磨，然后進行高溫燒結，制得泡沫陶瓷保溫材料。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。