本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型墻體保溫材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著傳統(tǒng)三大化石能源的日益枯竭，節(jié)能環(huán)保已成為越來越熱的話題。目前，我國(guó)建筑能耗逐年大幅上升，已達(dá)全國(guó)能源總消耗量的45%，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成了巨大的負(fù)擔(dān)。因此，建筑節(jié)能迫在眉睫。而保持建筑內(nèi)部的溫度，減少其熱量散失，是提高建筑能源利用率的一種行之有效的方式。目前，國(guó)內(nèi)80%以上的建筑使用的保溫材料主要是以發(fā)泡聚苯板、擠塑聚苯板、噴涂聚氨酯、聚苯顆粒等有機(jī)材料為主，由于其存在可燃這一致命缺點(diǎn)，近年來的國(guó)內(nèi)多起大型建筑物火災(zāi)事故都與這類有機(jī)保溫材料有很大關(guān)系。因此，急需一種性能更加優(yōu)良的保溫材料來更好的滿足建筑在節(jié)能、防火、保溫等方面的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種新型墻體保溫材料及其制備方法，解決了上述背景技術(shù)中的問題，所述新型墻體保溫材料在具有很好的保溫性能的同時(shí)，還具有很好的阻燃性能，并且原料來源廣泛、成本低，綠色環(huán)保。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，采用如下技術(shù)方案：

一種新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土12～18份、膨潤(rùn)土10～20份、礦棉渣15～25份、閉孔膨脹珍珠巖13～21份、漂珠5～10份、聚丙烯酰胺2～5份、粉煤灰18～27份、活性氫氧化鈣2～3份、硅酸鋁纖維7～12份、廢舊塑料袋3～6份、石墨1～3份、發(fā)泡劑1～2份、憎水劑1.5～2.3份、無機(jī)粘結(jié)劑3～15份。

優(yōu)選的，所述新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土14～16份、膨潤(rùn)土13～18份、礦棉渣17～24份、閉孔膨脹珍珠巖15～20份、漂珠6～9份、聚丙烯酰胺3～4份、粉煤灰21～25份、活性氫氧化鈣2.3～2.7份、硅酸鋁纖維9～11份、廢舊塑料袋4～5份、石墨1.3～2.6份、發(fā)泡劑1.2～1.7份、憎水劑1.9～2.1份、無機(jī)粘結(jié)劑6～12份。

優(yōu)選的，所述新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土15份、膨潤(rùn)土16份、礦棉渣22份、閉孔膨脹珍珠巖18份、漂珠7份、聚丙烯酰胺3.5份、粉煤灰24份、活性氫氧化鈣2.6份、硅酸鋁纖維10份、廢舊塑料袋4.5份、石墨1.9份、發(fā)泡劑1.5份、憎水劑2份、無機(jī)粘結(jié)劑8份。

優(yōu)選的，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：

（1）稱取凹凸棒石粘土在干燥箱中100～130℃預(yù)熱干燥1～2h，加入占凹凸棒石粘土質(zhì)量百分比8～12%的25%氨水溶液，在65～75℃下攪拌2～3h，過濾出凹凸棒石粘土，干燥；

（2）再向干燥后的凹凸棒石粘土中加入其質(zhì)量3～5%的偶聯(lián)劑，在55～65℃下攪拌3～4h，過濾出凹凸棒石粘土；

（3）最后將過濾出的凹凸棒石粘土輸送至真空干燥箱內(nèi)，在真空度為0.05～0.1mpa，90～100℃的條件下干燥加熱2～3h后得改性凹凸棒石粘土。

優(yōu)選的，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉或者十二烷基苯磺酸鈉。

優(yōu)選的，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鎂、磷酸鋁、硼酸鋁或硼酸鈣中的任一種。

優(yōu)選的，所述憎水劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋁或甲基硅酸鈉中的任一種。

一種制備所述新型墻體保溫材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土、礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠、聚丙烯酰胺、粉煤灰、活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維、廢舊塑料袋、石墨、發(fā)泡劑、憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，備用；

（2）將改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰混合加水配制成固含量為30%～40%，置于球磨機(jī)中球磨1～2小時(shí)，然后加入發(fā)泡劑，放入發(fā)泡機(jī)中發(fā)泡處理，得發(fā)泡漿料；

（3）將礦棉渣粉碎放入步驟（2）得到的發(fā)泡漿料中，攪拌混合均勻，再加入閉孔膨脹珍珠巖、漂珠和聚丙烯酰胺，置于高混機(jī)中，加熱至100～110℃，加水配制成固含量為40%～50%，攪拌30～50分鐘，冷卻至常溫，得混合漿料a；

（4）將廢舊塑料袋拉絲成條，加入至步驟（3）得到的混合漿料a中，再加入活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維和石墨，攪拌混合均勻，置于高速分散機(jī)中加入憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，高速分散15～35分鐘，制得混合漿料；

（5）將步驟（4）得到的混合漿料置于模具中，常溫放置待生坯與模具邊緣脫離后取出，干燥，燒結(jié)得到所述新型墻體保溫材料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的新型墻體保溫材料在具有很好的保溫性能的同時(shí)，還具有很好的阻燃性能，并且原料來源廣泛、成本低，綠色環(huán)保，具體如下：

（1）本發(fā)明所述的新型墻體保溫材料原料中添加了改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰，改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰之間相互協(xié)同作用，使得所述保溫材料具有很低的熱導(dǎo)率、低膨脹系數(shù)、熱穩(wěn)定性、具有很好的抗蠕變性和抗侵蝕性等特點(diǎn)，可以使得該保溫材料與建筑物同壽命；

（2）本發(fā)明所述的新型墻體保溫材料原料中添加了礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠，漂珠具有優(yōu)異的保溫絕熱和防火性能，閉孔珍珠巖具有耐火、保溫、持久、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，漂珠和閉孔膨脹珍珠巖顯著改善了所述保溫材料的阻燃性，礦渣棉與其混合材料的結(jié)合，解決純礦渣棉平板吸水性差的問題，提高了抗拉抗壓強(qiáng)度，避免收縮，開裂現(xiàn)象，延長(zhǎng)了其使用壽命；

（3）本發(fā)明將機(jī)械發(fā)泡和注漿成型兩種工藝結(jié)合，利用機(jī)械發(fā)泡制備泡沫漿料，利用注漿成型工藝制備生坯，操作簡(jiǎn)單，燒結(jié)過程中無廢棄物排放，既節(jié)約成本也保護(hù)環(huán)境，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例涉及一種新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土12份、膨潤(rùn)土10份、礦棉渣15份、閉孔膨脹珍珠巖13份、漂珠5份、聚丙烯酰胺2份、粉煤灰18份、活性氫氧化鈣2份、硅酸鋁纖維7份、廢舊塑料袋3份、石墨1份、發(fā)泡劑1份、憎水劑1.5份、無機(jī)粘結(jié)劑3份。

其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：

（1）稱取凹凸棒石粘土在干燥箱中100℃預(yù)熱干燥1h，加入占凹凸棒石粘土質(zhì)量百分比8%的25%氨水溶液，在65℃下攪拌2h，過濾出凹凸棒石粘土，干燥；

（2）再向干燥后的凹凸棒石粘土中加入其質(zhì)量3%的偶聯(lián)劑，在55℃下攪拌3h，過濾出凹凸棒石粘土；

（3）最后將過濾出的凹凸棒石粘土輸送至真空干燥箱內(nèi)，在真空度為0.05mpa，90℃的條件下干燥加熱2～3h后得改性凹凸棒石粘土。

其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鎂。

其中，所述憎水劑為硬脂酸鈣。

一種制備所述新型墻體保溫材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土、礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠、聚丙烯酰胺、粉煤灰、活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維、廢舊塑料袋、石墨、發(fā)泡劑、憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，備用；

（2）將改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰混合加水配制成固含量為30%，置于球磨機(jī)中球磨1小時(shí)，然后加入發(fā)泡劑，放入發(fā)泡機(jī)中發(fā)泡處理，得發(fā)泡漿料；

（3）將礦棉渣粉碎放入步驟（2）得到的發(fā)泡漿料中，攪拌混合均勻，再加入閉孔膨脹珍珠巖、漂珠和聚丙烯酰胺，置于高混機(jī)中，加熱至100℃，加水配制成固含量為40%，攪拌30分鐘，冷卻至常溫，得混合漿料a；

（4）將廢舊塑料袋拉絲成條，加入至步驟（3）得到的混合漿料a中，再加入活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維和石墨，攪拌混合均勻，置于高速分散機(jī)中加入憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，高速分散15分鐘，制得混合漿料；

（5）將步驟（4）得到的混合漿料置于模具中，常溫放置待生坯與模具邊緣脫離后取出，干燥，燒結(jié)得到所述新型墻體保溫材料。

實(shí)施例2

本實(shí)施例涉及一種新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土18份、膨潤(rùn)土20份、礦棉渣25份、閉孔膨脹珍珠巖21份、漂珠10份、聚丙烯酰胺5份、粉煤灰27份、活性氫氧化鈣3份、硅酸鋁纖維12份、廢舊塑料袋6份、石墨3份、發(fā)泡劑2份、憎水劑2.3份、無機(jī)粘結(jié)劑15份。

其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：

（1）稱取凹凸棒石粘土在干燥箱中130℃預(yù)熱干燥2h，加入占凹凸棒石粘土質(zhì)量百分比12%的25%氨水溶液，在75℃下攪拌3h，過濾出凹凸棒石粘土，干燥；

（2）再向干燥后的凹凸棒石粘土中加入其質(zhì)量5%的偶聯(lián)劑，在65℃下攪拌4h，過濾出凹凸棒石粘土；

（3）最后將過濾出的凹凸棒石粘土輸送至真空干燥箱內(nèi)，在真空度為0.1mpa，100℃的條件下干燥加熱3h后得改性凹凸棒石粘土。

其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基苯磺酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鋁。

其中，所述憎水劑為硬脂酸鋁。

一種制備所述新型墻體保溫材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土、礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠、聚丙烯酰胺、粉煤灰、活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維、廢舊塑料袋、石墨、發(fā)泡劑、憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，備用；

（2）將改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰混合加水配制成固含量為40%，置于球磨機(jī)中球磨2小時(shí)，然后加入發(fā)泡劑，放入發(fā)泡機(jī)中發(fā)泡處理，得發(fā)泡漿料；

（3）將礦棉渣粉碎放入步驟（2）得到的發(fā)泡漿料中，攪拌混合均勻，再加入閉孔膨脹珍珠巖、漂珠和聚丙烯酰胺，置于高混機(jī)中，加熱至110℃，加水配制成固含量為50%，攪拌50分鐘，冷卻至常溫，得混合漿料a；

（4）將廢舊塑料袋拉絲成條，加入至步驟（3）得到的混合漿料a中，再加入活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維和石墨，攪拌混合均勻，置于高速分散機(jī)中加入憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，高速分散35分鐘，制得混合漿料；

（5）將步驟（4）得到的混合漿料置于模具中，常溫放置待生坯與模具邊緣脫離后取出，干燥，燒結(jié)得到所述新型墻體保溫材料。

實(shí)施例3

本實(shí)施例涉及一種新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土14份、膨潤(rùn)土13份、礦棉渣17份、閉孔膨脹珍珠巖15份、漂珠6份、聚丙烯酰胺3份、粉煤灰21份、活性氫氧化鈣2.3份、硅酸鋁纖維9份、廢舊塑料袋4份、石墨1.3份、發(fā)泡劑1.2份、憎水劑1.9份、無機(jī)粘結(jié)劑6份。

其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：

（1）稱取凹凸棒石粘土在干燥箱中108℃預(yù)熱干燥1.2h，加入占凹凸棒石粘土質(zhì)量百分比9%的25%氨水溶液，在68℃下攪拌2.3h，過濾出凹凸棒石粘土，干燥；

（2）再向干燥后的凹凸棒石粘土中加入其質(zhì)量4%的偶聯(lián)劑，在57℃下攪拌3.2h，過濾出凹凸棒石粘土；

（3）最后將過濾出的凹凸棒石粘土輸送至真空干燥箱內(nèi)，在真空度為0.06mpa，92℃的條件下干燥加熱2.3h后得改性凹凸棒石粘土。

其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為硼酸鋁。

其中，所述憎水劑為甲基硅酸鈉。

一種制備所述新型墻體保溫材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土、礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠、聚丙烯酰胺、粉煤灰、活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維、廢舊塑料袋、石墨、發(fā)泡劑、憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，備用；

（2）將改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰混合加水配制成固含量為32%，置于球磨機(jī)中球磨1.2小時(shí)，然后加入發(fā)泡劑，放入發(fā)泡機(jī)中發(fā)泡處理，得發(fā)泡漿料；

（3）將礦棉渣粉碎放入步驟（2）得到的發(fā)泡漿料中，攪拌混合均勻，再加入閉孔膨脹珍珠巖、漂珠和聚丙烯酰胺，置于高混機(jī)中，加熱至102℃，加水配制成固含量為43%，攪拌35分鐘，冷卻至常溫，得混合漿料a；

（4）將廢舊塑料袋拉絲成條，加入至步驟（3）得到的混合漿料a中，再加入活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維和石墨，攪拌混合均勻，置于高速分散機(jī)中加入憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，高速分散20分鐘，制得混合漿料；

（5）將步驟（4）得到的混合漿料置于模具中，常溫放置待生坯與模具邊緣脫離后取出，干燥，燒結(jié)得到所述新型墻體保溫材料。

實(shí)施例4

本實(shí)施例涉及一種新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土16份、膨潤(rùn)土18份、礦棉渣24份、閉孔膨脹珍珠巖20份、漂珠9份、聚丙烯酰胺4份、粉煤灰25份、活性氫氧化鈣2.7份、硅酸鋁纖維11份、廢舊塑料袋5份、石墨2.6份、發(fā)泡劑1.7份、憎水劑2.1份、無機(jī)粘結(jié)劑12份。

其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：

（1）稱取凹凸棒石粘土在干燥箱中115℃預(yù)熱干燥1.5h，加入占凹凸棒石粘土質(zhì)量百分比10%的25%氨水溶液，在70℃下攪拌2.5h，過濾出凹凸棒石粘土，干燥；

（2）再向干燥后的凹凸棒石粘土中加入其質(zhì)量4%的偶聯(lián)劑，在60℃下攪拌3.5h，過濾出凹凸棒石粘土；

（3）最后將過濾出的凹凸棒石粘土輸送至真空干燥箱內(nèi)，在真空度為0.07mpa，95℃的條件下干燥加熱2.5h后得改性凹凸棒石粘土。

其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為硼酸鈣。

其中，所述憎水劑為硬脂酸鈣。

一種制備所述新型墻體保溫材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土、礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠、聚丙烯酰胺、粉煤灰、活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維、廢舊塑料袋、石墨、發(fā)泡劑、憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，備用；

（2）將改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰混合加水配制成固含量為35%，置于球磨機(jī)中球磨1.5小時(shí)，然后加入發(fā)泡劑，放入發(fā)泡機(jī)中發(fā)泡處理，得發(fā)泡漿料；

（3）將礦棉渣粉碎放入步驟（2）得到的發(fā)泡漿料中，攪拌混合均勻，再加入閉孔膨脹珍珠巖、漂珠和聚丙烯酰胺，置于高混機(jī)中，加熱至105℃，加水配制成固含量為45%，攪拌40分鐘，冷卻至常溫，得混合漿料a；

（4）將廢舊塑料袋拉絲成條，加入至步驟（3）得到的混合漿料a中，再加入活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維和石墨，攪拌混合均勻，置于高速分散機(jī)中加入憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，高速分散25分鐘，制得混合漿料；

（5）將步驟（4）得到的混合漿料置于模具中，常溫放置待生坯與模具邊緣脫離后取出，干燥，燒結(jié)得到所述新型墻體保溫材料。

實(shí)施例5

本實(shí)施例涉及一種新型墻體保溫材料，包括如下重量份的原料：改性凹凸棒石粘土15份、膨潤(rùn)土16份、礦棉渣22份、閉孔膨脹珍珠巖18份、漂珠7份、聚丙烯酰胺3.5份、粉煤灰24份、活性氫氧化鈣2.6份、硅酸鋁纖維10份、廢舊塑料袋4.5份、石墨1.9份、發(fā)泡劑1.5份、憎水劑2份、無機(jī)粘結(jié)劑8份。

其中，所述改性凹凸棒石粘土由以下方法制得：

（1）稱取凹凸棒石粘土在干燥箱中122℃預(yù)熱干燥1.7h，加入占凹凸棒石粘土質(zhì)量百分比11%的25%氨水溶液，在72℃下攪拌2.7h，過濾出凹凸棒石粘土，干燥；

（2）再向干燥后的凹凸棒石粘土中加入其質(zhì)量4%的偶聯(lián)劑，在63℃下攪拌3.8h，過濾出凹凸棒石粘土；

（3）最后將過濾出的凹凸棒石粘土輸送至真空干燥箱內(nèi)，在真空度為0.09mpa，98℃的條件下干燥加熱2.8h后得改性凹凸棒石粘土。

其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基苯磺酸鈉。

其中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為磷酸鎂。

其中，所述憎水劑為硬脂酸鈣。

一種制備所述新型墻體保溫材料的方法，包括如下步驟：

（1）按上述配方稱取改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土、礦棉渣、閉孔膨脹珍珠巖、漂珠、聚丙烯酰胺、粉煤灰、活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維、廢舊塑料袋、石墨、發(fā)泡劑、憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，備用；

（2）將改性凹凸棒石粘土、膨潤(rùn)土及粉煤灰混合加水配制成固含量為38%，置于球磨機(jī)中球磨1.9小時(shí)，然后加入發(fā)泡劑，放入發(fā)泡機(jī)中發(fā)泡處理，得發(fā)泡漿料；

（3）將礦棉渣粉碎放入步驟（2）得到的發(fā)泡漿料中，攪拌混合均勻，再加入閉孔膨脹珍珠巖、漂珠和聚丙烯酰胺，置于高混機(jī)中，加熱至109℃，加水配制成固含量為47%，攪拌45分鐘，冷卻至常溫，得混合漿料a；

（4）將廢舊塑料袋拉絲成條，加入至步驟（3）得到的混合漿料a中，再加入活性氫氧化鈣、硅酸鋁纖維和石墨，攪拌混合均勻，置于高速分散機(jī)中加入憎水劑、無機(jī)粘結(jié)劑，高速分散30分鐘，制得混合漿料；

（5）將步驟（4）得到的混合漿料置于模具中，常溫放置待生坯與模具邊緣脫離后取出，干燥，燒結(jié)得到所述新型墻體保溫材料。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。