本發明涉及建筑材料領域，具體涉及地質聚合物用組合物、地質聚合物及其制備方法。

背景技術：

1、地質聚合物是一類由堿激發反應合成的無機聚合物，由于其良好的物理化學性能，如較高的強度、耐高溫、抗腐蝕性和較低的收縮性，地質聚合物已在建筑行業得到應用，特別是在混凝土、耐火材料和隔熱材料等領域。此外，地質聚合物在環境工程中也表現出一定的應用潛力，如廢水處理和固廢無害化等領域。盡管地質聚合物在這些傳統應用中已取得一定進展，但在一些新興領域的應用仍然有限。

2、多孔地聚合物通過在材料內部引入大量均勻分布的孔隙，能夠顯著降低其導熱系數，同時保持一定的力學性能。這種多孔結構為地聚合物的輕質化、保溫性能提升以及隔音性能的增強提供了可能。

3、目前，多孔地聚合物的制備方法主要包括引入發泡劑、造孔劑或利用模板燒失法等。然而這些方法往往存在以下問題：第一，孔隙分布不均勻，導致材料性能不穩定；第二，制備過程中容易出現孔壁坍塌，影響整體保溫效果；第三，部分造孔劑可能對環境造成污染，不符合綠色發展的要求。

4、因此，如何在保持地聚合物良好力學性能的基礎上，通過優化制備工藝獲得具有高保溫性能的多孔結構地聚合物，成為當前研究與應用中的一個關鍵問題。

5、cn102617106a公開了一種礦物聚合物發泡材料，其包含如下重量份數計的組分：50-100份的偏高嶺土，0-50份的摻合料，50-100份的水玻璃，0.1-15份的發泡劑，0-10份的穩泡計以及10-90份的水。但是該方案存在多組分體系配比復雜，導致制備工藝可控性不足，并且所制備的樣品的輕質性和強度的匹配性不足（如密度320?kg/m3時抗壓強度僅0.8mpa）導致材料的實用性不足。

6、因此，發明高保溫性能的多孔結構地聚合物具有很重要的意義。

技術實現思路

1、本發明的目的是為了克服地質聚合物材料保溫性能差且輕質化方面不足的問題。

2、為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種地質聚合物用組合物，該組合物中含有質量比為1：110-250：40-50的復合發泡劑、膠凝材料和水；

3、所述復合發泡劑中含有質量比為10：0.5-2：0.5-2的發泡劑、十二烷基硫酸鈉和十二烷基磺酸鈉；所述發泡劑的ph值≥8；所述膠凝材料中含有質量比為1：10-13的堿激發劑和摻合料；

4、所述堿激發劑的模數為1-1.2；所述摻合料中含有偏高嶺土和礦渣。

5、本發明的第二方面提供一種制備地質聚合物的方法，該方法應用第一方面所述的地質聚合物用組合物進行，該方法包括：

6、（1）將復合發泡劑與水進行發泡處理，得到泡沫；以及，

7、將膠凝材料和水進行第一混合，得到溶液1；

8、（2）將所述泡沫和所述溶液1進行第二混合，得到所述地質聚合物。

9、本發明的第三方面提供一種地質聚合物，該地質聚合物由第二方面所述的方法制備得到。

10、本發明至少具有以下優點：

11、（1）本發明的地質聚合物在實現了材料輕質化的同時，還具有優異的機械強度和穩定性。

12、（2）本發明的地質聚合物具有低熱導率，有效增強了材料的熱隔離性能。

13、（3）本發明中制備地質聚合物的工藝簡單且能耗低，具有優異的應用前景。

技術特征：

1.一種地質聚合物用組合物，其特征在于，該組合物中含有質量比為1：110-250：40-50的復合發泡劑、膠凝材料和水；

2.根據權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述堿激發劑為硅酸鉀和氫氧化鉀的組合。

3.根據權利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述偏高嶺土占所述摻合料總質量的70-95%，所述礦渣占所述摻合料總質量的5-30%。

4.根據權利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述摻合料為偏高嶺土和礦渣的組合。

5.一種制備地質聚合物的方法，其特征在于，該方法應用權利要求1-4中任意一項所述的地質聚合物用組合物進行，該方法包括：

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟（1）的所述發泡處理過程中，所述復合發泡劑與所述水的質量比為1：10-20。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，在步驟（1）中，所述發泡處理的操作包括：發泡溫度為30-40℃，時間為2-5min。

8.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述第一混合和所述第二混合各自獨立地滿足：溫度為20-40℃，時間為2-30min，攪拌速度為500-1000rpm。

9.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：將進行所述混合處理得到的產物依次進行注模和養護處理，得到所述地質聚合物。

10.一種地質聚合物，其特征在于，該地質聚合物由權利要求5-9中任意一項所述的方法制備得到。

技術總結
本發明涉及建筑材料領域，公開了地質聚合物用組合物、地質聚合物及其制備方法。該組合物中含有質量比為1：110?250：40?50復合發泡劑、膠凝材料和水；所述復合發泡劑中含有質量比為10：0.5?2：0.5?2的發泡劑、十二烷基硫酸鈉和十二烷基磺酸鈉；所述發泡劑的pH值≥8；所述堿激發劑的模數為1?1.2；所述摻合料中含有偏高嶺土和礦渣。本發明的地質聚合物材料具有優異的保溫性能和輕質化特點。

技術研發人員：張祖華,張文靜,朱穎燦,危鵬
受保護的技術使用者：上海百奧恒新材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28