一種阻燃節能保溫材料制造技術

本發明專利技術涉及一種以火山灰、硅藻土及廢紙等為原料制備阻燃節能保溫材料的方法，涉及建筑保溫材料生產技術和植物纖維資源、工業無機廢棄物等綜合利用領域。一種阻燃節能保溫材料，所述材料由組分A和發泡劑B為原料制成，其中，所述A組分，按質量百分比，由下述組分組成：火山灰35%～65%，石膏8%～26%，硅藻土12%～24%，水泥5%～15%，纖維性阻裂劑1%～5%，阻燃劑0.2%～0.6%，硬脂酸鈣0.2%～1.0%。本發明專利技術提供以火山灰、硅藻土及廢紙等為原料制備阻燃節能保溫材料，能夠滿足A級不燃保溫材料市場需求，并能充分利用當地的廉價無機材料資源和生物質資源。

【技術實現步驟摘要】
一種阻燃節能保溫材料
本專利技術涉及一種以火山灰、硅藻土及廢紙等為原料制備阻燃節能保溫材料的方法，涉及建筑保溫材料生產技術和植物纖維資源、工業無機廢棄物等綜合利用領域。
技術介紹
能源問題已成為世界各國經濟發展、社會穩定的重大問題，也是人類為可持續發展必須予以解決的重大課題。節能是能源開發的一個重要方面，建筑能耗在各國總能耗中所占的比例已達30%~40%，而且有不斷增加的趨勢。因此必須大力發展綠色環保節能建筑，提高能源利用效率，利用廢棄物開發實用新產品，滿足各行業需要是“變廢為寶”工業發展的一個主要方向。近年來，國內因保溫材料發生的火災事故，已讓人們清楚地意識到了推廣應用具有良好防火性能的節能保溫材料的必要性和緊迫性。因此，保溫材料的研發和保溫系統設計，應將安全與節能、防火與保溫一起放在首要位置，建材節能必須推進，保溫材料亟待升級換代。雖然聚苯發泡材料在國內的一些大中城市中已得到比較普遍的應用，但由于其阻燃性能較差，燃燒時散發有毒氣體，而無機泡沫保溫材料燃燒性能達到A級(不燃)。隨著科技的發展，人們對建筑材料的要求隨之增高，并且目前使用的建筑材料在節能、防火、保溫等方面不能滿足有關部門的需要。因此，國內外已經越來越重視研究、開發、應用以無機物為主的保溫材料。自2009年起，國內造紙已趕超美國成為全球紙和紙板產量和消費量大國，而廢紙纖維多次回用后不適宜于繼續造紙。因此，國內有大量的廉價廢紙資源?；鹕交以谖覈_發利用程度不高，硅藻土中二級土、三級土絕大部分被廢棄，既浪費資源還會造成環境污染。
技術實現思路
本專利技術的目的就是一種以火山灰、硅藻土及纖維性阻裂劑等為原料制備的阻燃節能保溫材料，能夠滿足A級不燃保溫材料市場需求，并能充分利用當地的廉價無機材料資源和生物質資源。一種阻燃節能保溫材料，所述材料由組分A和發泡劑B為原料制成，其中，所述A組分，按質量百分比，由下述組分組成:火山灰35%~65%,石骨8%~26%,硅藻土 12%~24%，水泥5%~15%，纖維性阻裂劑1%~5%，阻燃劑0.2%~0.6%,硬脂酸鈣0.2% ~1.0%,所述纖維性阻裂劑選自廢紙粉、廢紙纖維或礦物纖維中的至少一種。所述A組分中，各個組分質量百分比之和為100%。本專利技術中采用廉價的自然資源火山灰為骨料，火山灰是一種火山噴發經劇烈冷卻而形成的細小顆粒，本身無粘結力，其中所含活性的玻璃體與水泥、石膏等反應后可以形成穩定且具有水硬性的膠凝物質，如來自長白山的火山灰。本專利技術優選使用二級土、三級硅藻土，以達到廢物利用的目的。本專利技術中使用纖維性阻裂劑選自廢紙粉、廢紙纖維或礦物纖維中的至少一種，其可防止保溫材料固化成型后開裂，優選為廢紙纖維。本專利技術所述廢紙粉指經廢棄用紙破碎后制得的粉末，優選其粒度為過40目的粉末。本專利技術所述廢紙纖維指廢紙疏解后得到的纖維，優選針葉材纖維。本專利技術所述阻燃節能保溫材料，優選所述A組分，按質量百分比，由下述組分組成:火山灰50%~60%，石膏15%~24%，硅藻土 15%~20%，水泥9%~11%，纖維性阻裂劑2%~4%,阻燃劑0.3%~0.5%,硬脂酸鈣0.7%~0.9%。本專利技術所述阻燃節能保溫材料優選所述發泡劑B，按質量百分比，由下述組分組成:十二烷基苯磺酸鈉45%~55%和馬鈴薯淀粉55%~45%。本專利技術所用水泥、石膏、硅藻土、阻燃劑、十二烷基苯磺酸鈉、馬鈴薯淀粉、硬脂酸鈣均可商業購得。本專利技術所述阻燃節能保溫材料優選所述阻燃劑，按質量百分比，由下述組分組成:硼酸鋅75%~65%，氫氧化鋁25%~35%。本專利技術所述阻燃劑優選為硼酸鋅和氫氧化鋁的混合物。硼酸鋅作為一種無機阻燃劑，屬于硼系阻燃劑，具有優良的無毒、無污染、阻燃及抑煙等環保性能，硼酸鋅阻燃劑是一種新型的、性能優異的阻燃劑，外觀呈白色粉末，熔點為980°C，毒性LD50大于10g/kg，具有熱穩定性高、粒度細、體積質量小、易分散、無毒等顯著特點，可廣泛應用于高層建筑中，不僅具有良好的阻燃效果，而且無毒無害，同時外加部分氫氧化鋁，以降低阻燃劑成本。本專利技術所述阻燃節能保溫材料優選所述材料按下述方法制備:①漿料C制備:按組分A與水的質量比為1.1~1.2將纖維性阻裂劑、阻燃劑和水混合，攪拌3~5min后依次加入火山灰、水泥、硅藻土、石膏、硬脂酸鈣并混合均勻，得漿料C；②泡沫D制備:按發泡劑與水的比為0.12~0.15g:1OmL將發泡劑B溶于水，發泡，得泡沫D ;③保溫材料制備:將步驟①所得漿料C和步驟②所得泡沫D按體積比1:2~3混合均勻，注入模型，護養，脫模，干燥，既得。上述方法中，優選步驟①:按組分A與水的質量比為1.1~1.2將纖維性阻裂劑(廢紙粉、廢紙纖維或礦物纖維中的至少一種)加入水中進行疏解，后加入阻燃劑攪拌3~5min后依次加入火山灰、水泥、娃藻土、石膏、硬脂酸|丐并攪拌8~IOmin,得衆料C。所述廢紙的疏解可于水力碎漿機、纖維疏解機中進行。上述方法中，優選步驟②:所述發泡是以機械攪拌的方法制得泡沫，攪拌速度為1000~1200r/min,所得泡沫直徑I~2mm。所述機械攪拌發泡可于商業購得的發泡機中進行。上述方法中，優選步驟③:將步驟②所得泡沫D按體積比1: 2~3緩慢倒入步驟①所得漿料C中，攪 拌混合3~5min，注入模型護養，脫模，干燥，既得，所述養護條件為:常溫下放置2~24h，或在濕度90%~95%，溫度30~40°C條件下護養2~24h。本專利技術所述阻燃節能保溫材料具有下述性能參數:干密度為440~550Kg/m3，導熱系數為0.050~0.065W.(m.KK1，抗壓強度為500 ~1000KPa0本專利技術的有益效果是:I)無污染。保溫材料制備過程中無任何污染物產生、排放。2)投資省。用火山灰代替大量水泥，使用通用設備，施工方便，原料來源豐富，價格低廉。3)節約能源。利用了火山灰、硅藻土等污染環境的工業廢渣，提高廢紙利用率，替代聚苯板等保溫材料，從而節約石油資源。4)建筑材料阻燃、保溫隔熱性能良好。保溫材料的導熱系數保持在0.050~0.065W.(H1-K)^10火山灰比重遠小于水泥，而且是無機不燃物，石膏、水泥、硅藻土均屬不燃物，并加入了阻燃劑?！揪唧w實施方式】下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本專利技術，但不以任何方式限制本專利技術。下述實施例中所述試驗方法，如無特殊說明，均為常規方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業途 徑獲得。實施例1①衆料C制備:將礦物纖維19g和555g水置于纖維疏解機中進行疏解,后向所得混合物加入硼酸鋅1.33g,氫氧化招0.57g攪拌3min后依次加入火山灰、水泥、娃藻土、石膏、硬脂酸鈣并攪拌8min，得漿料C，其中，火山灰200g，硅藻土 100g，水泥50g，石膏120g，硬脂酸鈣3.9g ；②泡沫D制備:將發泡劑B4g和300g水置于發泡機進行發泡，攪拌速度為IlOOr/min，所得泡沫直徑1±0.5mm，其中發泡劑B按質量百分比，由十二烷基苯磺酸鈉50%和馬鈴薯淀粉50%組成；③保溫材料制備:將步驟②所得泡沫D緩慢倒入步驟①所得漿料C中，攪拌混合3min,注入模型，護養，脫模，干燥，既得，所述養護條件為:在濕度90%，溫度30°C條件下護養24h。采用G本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阻燃節能保溫材料，所述材料由組分A和發泡劑B為原料制成，其中，所述A組分，按質量百分比，由下述組分組成：火山灰35%～65%，石膏8%～26%，硅藻土12%～24%，水泥5%～15%，纖維性阻裂劑1%～5%，阻燃劑0.2%～0.6%，硬脂酸鈣0.2%～1.0%，所述纖維性阻裂劑選自廢紙粉、廢紙纖維或礦物纖維中的至少一種。

【技術特征摘要】
1.一種阻燃節能保溫材料，所述材料由組分A和發泡劑B為原料制成，其中， 所述A組分,按質量百分比，由下述組分組成:火山灰35%~65%,石骨8%~26%,娃藻土12%~24%，水泥5%~15%，纖維性阻裂劑1%~5%，阻燃劑0.2%~0.6%,硬脂酸鈣0.2%~1.0%, 所述纖維性阻裂劑選自廢紙粉、廢紙纖維或礦物纖維中的至少一種。2.根據權利要求1所述的材料，其特征在于:所述A組分，按質量百分比，由下述組分組成:火山灰50%~60%，石膏15%~24%，硅藻土 15%~20%，水泥9%~11%，纖維性阻裂劑2%~4%,阻燃劑0.3%~0.5%,硬脂酸鈣0.7%~0.9%。3.根據權利要求1所述的材料，其特征在于:所述發泡劑B，按質量百分比，由下述組分組成:十二烷基苯磺酸鈉45%~55%和馬鈴薯淀粉55%~45%。4.根據權利要求1所述的材料，其特征在于:所述阻燃劑，按質量百分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：平清偉，王春，張健，炊穎，程小妮，牛梅紅，李娜，石海強，
申請(專利權)人：大連工業大學，
類型：發明
國別省市：