本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種保溫材料及其制備方法。
背景技術：
隨著建筑節能的推行和發展，保溫隔熱材料及制品越來越受到人們的重視。而目前使用的材料在各種性能上均不夠理想，尤其是在保溫、耐酸堿、耐候性等方面不能滿足人們的需要。目前最常用的外墻保溫材料為聚苯乙烯塑料泡沫板，其主要材料為聚苯乙烯樹脂，由于其具有較高的透明度，剛性好，耐化學腐蝕性好，因此一直受到人們的親睞，但是，其存在著比重大，導熱系數大，易出現應力開裂，成本高等的缺陷。
2017年1月4日公告的中國專利文獻一種防滲保溫材料(授權公告號cn104310850b)，防滲保溫材料包括以下重量份的原料：黃砂土55-80份、膨脹珍珠巖30-50份、灰鈣粉28-40份、疏水性樹脂15-28份、石英砂10-25份、硬脂酸8-16份、甲酸鈉5-20份、工業合成纖維8-16份、無機固化劑5-8份、填料8-15份、水16-32份；該防滲保溫材料的制備方法為：將黃砂土、膨脹珍珠巖、灰鈣粉、疏水性樹脂、石英砂、甲酸鈉和工業合成纖維按比例混合，放入攪拌機中攪拌直至混合均勻；向攪拌機中加入無機固化劑、填料、硬脂酸和水繼續攪拌30min，配成混合漿料；于模具表面涂抹一層2-5mm厚的脫模劑，將所得混合漿料倒入模具中加壓成型；將加壓成型后得到的原料模塊送入烘箱中烘干，待冷卻后入庫保存。該發明提供的防滲保溫材料適用于各類建筑墻面、屋頂的防滲水、隔音和保溫節能。
但是該發明在面對對隔音、抗拉強度、抗壓強度和保溫性能要求高的建筑時，還需要作出進一步的改進。
技術實現要素：
為了解決現有保溫材料在應用于對隔音、抗拉強度、抗壓強度和保溫性能要求高的建筑上還存在著不足的問題，本發明的目的是提供一種保溫材料及其制備方法，制得的保溫材料具有隔音性好、抗拉強度高、抗壓強度高和保溫性好的優點。
本發明提供了如下的技術方案：
一種保溫材料，包括以下重量份的原料：黃砂土40-50份、膨脹珍珠巖10-20份、蛭石20-30份、發泡水泥15-25份、灰鈣粉20-30份、石英砂15-20份、玻璃棉12-20份、膨脹玻化微珠15-25份、硬脂酸10-15份、甲酸鈉5-9份、合成纖維10-14份、無機膠粘劑5-7份、填料10-15份、減水劑0.3-0.5份和水4-6份。
原料中添加了蛭石，蛭石是一種天然、無味、無毒且在高溫下會膨脹的礦物質，在800-1000℃的溫度下焙燒，體積會迅速膨脹，增大6-15倍，膨脹后的蛭石容重為100-200kg/m3,具有細小的空氣隔層，導致其具有優良的保溫性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗凍性和耐火性上均表現良好。
原料中添加了發泡水泥，發泡水泥含有大量封閉氣孔，具有優良的保溫性能；質輕，作為建筑材料可減輕建筑物整體荷載；由于其具有多孔的特點，使得其彈性模量低，使其作為建筑材料能夠對外力沖擊具有吸收和分散作用；再者由于其具有的獨立封閉氣泡以及良好的整體性，使其具有一定的防水性；此外發泡水泥還具有良好的隔音性能；而且發泡水泥所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，使得其具有良好的環保性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
原料中添加了膨脹玻化微珠，膨脹玻化微珠內部多孔、表面玻化封閉，具有良好的保溫性能，而且彌補了膨脹珍珠巖作為輕質骨料的不足，克服了膨脹珍珠巖吸水性大、易粉化、在攪拌中體積失率大、產品后期保溫性能降低和易空鼓開裂的缺陷。
優選地，包括以下重量份的原料：黃砂土45份、膨脹珍珠巖15份、蛭石25份、發泡水泥20份、灰鈣粉25份、石英砂17.5份、玻璃棉16份、膨脹玻化微珠20份、硬脂酸12.5份、甲酸鈉7份、合成纖維12份、無機膠粘劑6份、填料12.5份、減水劑0.4份和水5份；
在該原料配方下制得的保溫材料在隔音性、抗拉強度、抗壓強度和保溫性上均達到了最優。
優選地，所述合成纖維為聚丙烯纖維，具有質輕、強度高、彈性好、耐熱和保溫。
優選地，所述無機膠粘劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
優選地，所述填料為硅丙乳液，具有耐高溫、高耐候、防水和抗污染的優點。
優選地，所述減水劑為萘系高效減水劑，可減少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和將保溫材料的強度提高20-40％。
優選地，所述保溫材料的原料還包括重量份數為10-12份的巖棉，具有導熱系數小、質輕和防水的優點。
一種保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照保溫材料原料的重量份數稱取原料；
(2)將蛭石放入窯爐中焙燒20-30min，焙燒溫度控制在800-1000℃，即得焙燒后的蛭石；
(3)將發泡水泥放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎后的發泡水泥；
(4)將步驟(2)中的焙燒后的蛭石、步驟(3)中的粉碎后的發泡水泥和其他剩余原料放入到攪拌機中攪拌30-40min，即得攪拌后的混合漿料；
(5)將步驟(4)中的混合漿料用模具高溫澆注成塊狀材料，澆注時的溫度控制在180-190℃，澆注時伴隨著振動，塊狀材料和模具一起平穩地放入養護場，蓋上塑料膜保溫保濕養護，靜養3-4d后脫模，進行碼垛覆蓋噴水養護。
本發明的有益效果是：
1、本發明通過對現有最接近的保溫材料的配方中添加蛭石、發泡水泥、玻璃棉、膨脹玻化微珠、無機膠粘劑和減水劑，并改變了相對應的重量份數，以及調整了該保溫材料的制備方法，解決了現有保溫材料在應用于對隔音、抗拉強度、抗壓強度和保溫性能要求高的建筑上還存在著不足的問題；
2、本發明的原料中添加了蛭石，蛭石是一種天然、無味、無毒且在高溫下會膨脹的礦物質，在800-1000℃的溫度下焙燒，體積會迅速膨脹，增大6-15倍，膨脹后的蛭石容重為100-200kg/m3,具有細小的空氣隔層，導致其具有優良的保溫性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗凍性和耐火性上均表現良好；
3、本發明的原料中添加了發泡水泥，發泡水泥含有大量封閉氣孔，具有優良的保溫性能；質輕，作為建筑材料可減輕建筑物整體荷載；由于其具有多孔的特點，使得其彈性模量低，使其作為建筑材料能夠對外力沖擊具有吸收和分散作用；再者由于其具有的獨立封閉氣泡以及良好的整體性，使其具有一定的防水性；此外發泡水泥還具有良好的隔音性能；而且發泡水泥所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，使得其具有良好的環保性能；
4、本發明的原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好；
5、本發明原料中添加了膨脹玻化微珠，膨脹玻化微珠內部多孔、表面玻化封閉，具有良好的保溫性能，而且彌補了膨脹珍珠巖作為輕質骨料的不足，克服了膨脹珍珠巖吸水性大、易粉化、在攪拌中體積失率大、產品后期保溫性能降低和易空鼓開裂的缺陷；
6、本發明中所述合成纖維為聚丙烯纖維，具有質輕、強度高、彈性好、耐熱和保溫；
7、本發明中所述無機膠粘劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點；
8、本發明中所述填料為硅丙乳液，具有耐高溫、高耐候、防水和抗污染的優點；
9、本發明中所述減水劑為萘系高效減水劑，可減少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和將保溫材料的強度提高20-40％；
10、本發明中所述保溫材料的原料還包括重量份數為10-12份的巖棉，具有導熱系數小、質輕和防水的優點；
11、本發明的保溫材料的制備方法中蛭石放入溫度為800-1000℃的窯爐中焙燒20-30min，顯著提高了蛭石的隔音和保溫性能；由于發泡水泥一般為體積較大的塊狀，不利于原料的混合，因此在制備過程中先采用粉碎機粉碎，將發泡水泥粉碎成易混合的粒狀；在攪拌過程中伴隨著振動，可以減少材料內部的孔隙，提高保溫材料的抗壓強度。
具體實施方式
實施例1
一種保溫材料，包括以下重量份的原料：黃砂土45kg、膨脹珍珠巖15kg、蛭石kg、發泡水泥20kg、灰鈣粉25kg、石英砂17.5kg、玻璃棉16kg、膨脹玻化微珠20kg、硬脂酸12.5kg、甲酸鈉7kg、合成纖維12kg、無機膠粘劑6kg、填料12.5kg、減水劑0.4kg和水5kg。
在該原料配方下制得的保溫材料在隔音性、抗拉強度、抗壓強度和保溫性上均達到了最優。
原料中添加了蛭石，蛭石是一種天然、無味、無毒且在高溫下會膨脹的礦物質，在800-1000℃的溫度下焙燒，體積會迅速膨脹，增大6-15倍，膨脹后的蛭石容重為100-200kg/m3,具有細小的空氣隔層，導致其具有優良的保溫性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗凍性和耐火性上均表現良好。
原料中添加了發泡水泥，發泡水泥含有大量封閉氣孔，具有優良的保溫性能；質輕，作為建筑材料可減輕建筑物整體荷載；由于其具有多孔的特點，使得其彈性模量低，使其作為建筑材料能夠對外力沖擊具有吸收和分散作用；再者由于其具有的獨立封閉氣泡以及良好的整體性，使其具有一定的防水性；此外發泡水泥還具有良好的隔音性能；而且發泡水泥所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，使得其具有良好的環保性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
原料中添加了膨脹玻化微珠，膨脹玻化微珠內部多孔、表面玻化封閉，具有良好的保溫性能，而且彌補了膨脹珍珠巖作為輕質骨料的不足，克服了膨脹珍珠巖吸水性大、易粉化、在攪拌中體積失率大、產品后期保溫性能降低和易空鼓開裂的缺陷。
合成纖維為聚丙烯纖維，具有質輕、強度高、彈性好、耐熱和保溫。
無機膠粘劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
填料為硅丙乳液，具有耐高溫、高耐候、防水和抗污染的優點。
減水劑為萘系高效減水劑，可減少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和將保溫材料的強度提高20-40％。
保溫材料的原料還包括重量份數為11kg的巖棉，具有導熱系數小、質輕和防水的優點。
一種保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照保溫材料原料的重量稱取原料；
(2)將蛭石放入窯爐中焙燒20-30min，焙燒溫度控制在800-1000℃，即得焙燒后的蛭石；
(3)將發泡水泥放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎后的發泡水泥；
(4)將步驟(2)中的焙燒后的蛭石、步驟(3)中的粉碎后的發泡水泥和其他剩余原料放入到攪拌機中攪拌30-40min，即得攪拌后的混合漿料；
(5)將步驟(4)中的混合漿料用模具高溫澆注成塊狀材料，澆注時的溫度控制在180-190℃，澆注時伴隨著振動，塊狀材料和模具一起平穩地放入養護場，蓋上塑料膜保溫保濕養護，靜養3-4d后脫模，進行碼垛覆蓋噴水養護。
實施例2
一種保溫材料，包括以下重量份的原料：黃砂土40kg、膨脹珍珠巖10kg、蛭石20kg、發泡水泥15kg、灰鈣粉20kg、石英砂15kg、玻璃棉12kg、膨脹玻化微珠15kg、硬脂酸10kg、甲酸鈉5kg、合成纖維10kg、無機膠粘劑5kg、填料10kg、減水劑0.3kg和水4kg。
原料中添加了蛭石，蛭石是一種天然、無味、無毒且在高溫下會膨脹的礦物質，在800-1000℃的溫度下焙燒，體積會迅速膨脹，增大6-15倍，膨脹后的蛭石容重為100-200kg/m3,具有細小的空氣隔層，導致其具有優良的保溫性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗凍性和耐火性上均表現良好。
原料中添加了發泡水泥，發泡水泥含有大量封閉氣孔，具有優良的保溫性能；質輕，作為建筑材料可減輕建筑物整體荷載；由于其具有多孔的特點，使得其彈性模量低，使其作為建筑材料能夠對外力沖擊具有吸收和分散作用；再者由于其具有的獨立封閉氣泡以及良好的整體性，使其具有一定的防水性；此外發泡水泥還具有良好的隔音性能；而且發泡水泥所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，使得其具有良好的環保性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
原料中添加了膨脹玻化微珠，膨脹玻化微珠內部多孔、表面玻化封閉，具有良好的保溫性能，而且彌補了膨脹珍珠巖作為輕質骨料的不足，克服了膨脹珍珠巖吸水性大、易粉化、在攪拌中體積失率大、產品后期保溫性能降低和易空鼓開裂的缺陷。
合成纖維為聚丙烯纖維，具有質輕、強度高、彈性好、耐熱和保溫。
無機膠粘劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
填料為硅丙乳液，具有耐高溫、高耐候、防水和抗污染的優點。
減水劑為萘系高效減水劑，可減少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和將保溫材料的強度提高20-40％。
保溫材料的原料還包括重量份數為10kg的巖棉，具有導熱系數小、質輕和防水的優點。
一種保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照保溫材料原料的重量稱取原料；
(2)將蛭石放入窯爐中焙燒20-30min，焙燒溫度控制在800-1000℃，即得焙燒后的蛭石；
(3)將發泡水泥放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎后的發泡水泥；
(4)將步驟(2)中的焙燒后的蛭石、步驟(3)中的粉碎后的發泡水泥和其他剩余原料放入到攪拌機中攪拌30-40min，即得攪拌后的混合漿料；
(5)將步驟(4)中的混合漿料用模具高溫澆注成塊狀材料，澆注時的溫度控制在180-190℃，澆注時伴隨著振動，塊狀材料和模具一起平穩地放入養護場，蓋上塑料膜保溫保濕養護，靜養3-4d后脫模，進行碼垛覆蓋噴水養護。
實施例3
一種保溫材料，包括以下重量份的原料：黃砂土50kg、膨脹珍珠巖20kg、蛭石30kg、發泡水泥25kg、灰鈣粉30kg、石英砂20kg、玻璃棉20kg、膨脹玻化微珠25kg、硬脂酸15kg、甲酸鈉9kg、合成纖維14kg、無機膠粘劑7kg、填料15kg、減水劑0.5kg和水6kg。
原料中添加了蛭石，蛭石是一種天然、無味、無毒且在高溫下會膨脹的礦物質，在800-1000℃的溫度下焙燒，體積會迅速膨脹，增大6-15倍，膨脹后的蛭石容重為100-200kg/m3,具有細小的空氣隔層，導致其具有優良的保溫性能，此外蛭石在吸附性、吸水性、隔音性、抗凍性和耐火性上均表現良好。
原料中添加了發泡水泥，發泡水泥含有大量封閉氣孔，具有優良的保溫性能；質輕，作為建筑材料可減輕建筑物整體荷載；由于其具有多孔的特點，使得其彈性模量低，使其作為建筑材料能夠對外力沖擊具有吸收和分散作用；再者由于其具有的獨立封閉氣泡以及良好的整體性，使其具有一定的防水性；此外發泡水泥還具有良好的隔音性能；而且發泡水泥所需原料為水泥和發泡劑，發泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質，使得其具有良好的環保性能。
原料中添加了玻璃棉，玻璃棉內部具有許多細小的孔隙，在保溫絕熱、吸音性、耐腐蝕性和化學穩定性上表現良好。
原料中添加了膨脹玻化微珠，膨脹玻化微珠內部多孔、表面玻化封閉，具有良好的保溫性能，而且彌補了膨脹珍珠巖作為輕質骨料的不足，克服了膨脹珍珠巖吸水性大、易粉化、在攪拌中體積失率大、產品后期保溫性能降低和易空鼓開裂的缺陷。
合成纖維為聚丙烯纖維，具有質輕、強度高、彈性好、耐熱和保溫。
無機膠粘劑為水玻璃，具有粘結力強、強度高、耐熱性好和耐水性好的優點。
填料為硅丙乳液，具有耐高溫、高耐候、防水和抗污染的優點。
減水劑為萘系高效減水劑，可減少20-25％的水用量，改善混合原料的和易性和將保溫材料的強度提高20-40％。
保溫材料的原料還包括重量份數為12kg的巖棉，具有導熱系數小、質輕和防水的優點。
一種保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照保溫材料原料的重量稱取原料；
(2)將蛭石放入窯爐中焙燒20-30min，焙燒溫度控制在800-1000℃，即得焙燒后的蛭石；
(3)將發泡水泥放入粉碎機中粉碎5-10min，即得粉碎后的發泡水泥；
(4)將步驟(2)中的焙燒后的蛭石、步驟(3)中的粉碎后的發泡水泥和其他剩余原料放入到攪拌機中攪拌30-40min，即得攪拌后的混合漿料；
(5)將步驟(4)中的混合漿料用模具高溫澆注成塊狀材料，澆注時的溫度控制在180-190℃，澆注時伴隨著振動，塊狀材料和模具一起平穩地放入養護場，蓋上塑料膜保溫保濕養護，靜養3-4d后脫模，進行碼垛覆蓋噴水養護。
對比例1
一種保溫材料，包括以下重量份的原料：黃砂土40kg、膨脹珍珠巖10kg、灰鈣粉20kg、石英砂15kg、硬脂酸10kg、甲酸鈉5kg、合成纖維10kg、無機膠粘劑5kg、填料10kg和水4kg。
一種保溫材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按照保溫材料原料的重量稱取原料；
(2)原料放入到攪拌機中攪拌30-40min，即得攪拌后的混合漿料；
(3)將步驟(2)中的混合漿料用模具高溫澆注成塊狀材料，澆注時的溫度控制在180-190℃，塊狀材料和模具一起平穩地放入養護場，蓋上塑料膜保溫保濕養護，靜養3-4d后脫模，進行碼垛覆蓋噴水養護。
將實施例1、實施例2、實施例3和對比例1中制得保溫材料進行性能測試，測試結果如表1所示：
從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：
1、一種保溫材料及其制備方法，從測得的保溫材料28d抗壓強度值可以看出，實施例1-3的抗壓強度值均高于對比例1，說明該保溫材料抗壓強度高。
2、一種保溫材料及其制備方法，從測得的保溫材料抗拉強度值可以看出，實施例1-3的抗拉強度值均高于對比例1，說明該保溫材料抗拉強度高。
3、一種保溫材料及其制備方法，從測得的保溫材料的隔音等級可以看出，根據民用建筑隔聲設計規范，隔音等級中一級為最高等級，隔音性能最好，級數越高，隔音性能越差，從測得的隔音等級可以看出，實施例1-3的隔音等級均低于對比例1，說明該用于保溫材料的隔音性能好。
4、一種保溫材料及其制備方法，從測得的保溫材料的導熱系數可以看出，實施例1-3的導熱系數均低于對比例1，說明該保溫材料保溫效果好。
5、一種保溫材料及其制備方法，從測得的保溫材料在各個指標的數據可以看出，實施例1均優于實施例2、實施例3和對比例1，說明該保溫材料的原料配方和制備方法的合理性。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。