[發明專利]一種纖維增強無機保溫泡沫的制備方法

有效

• 申請號: 201510520180.0
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105236913B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 李曄;陸松;程旭東;龔倫倫;張和平
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學先進技術研究院;合肥科斯孚安全科技有限公司
• 主分類號: C03C11/00
• 分類號: C03C11/00;C04B28/26;C04B14/42
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 程篤慶,黃樂瑜

技術領域

本發明涉及建筑外墻保溫材料技術領域，尤其涉及一種纖維增強無機保溫泡沫的制備方法。

背景技術

目前，節能減排是我國一項重要的戰略措施，也是我國可持續發展的需要，而在此項工作中就包括建筑節能。建筑能耗在我國總能耗中占有很大的比重，隨著我國經濟的發展，城市建設的不斷加速，建筑能耗也會越來會大，因此，我國對建筑節能提出了越來越高的要求。外墻保溫是降低建筑物能耗的手段之一，也是目前最有效的手段。我國用于外墻保溫的材料主要包括有機保溫材料和無機保溫材料，其中有機保溫材料占有90％以上。但是，近年來有機保溫材料引起了十幾起重大火災事故，造成了重大人員傷亡和財產損失，住建部和公安部一度禁止使用有機外墻保溫材料，因此，無機保溫材料由于其不可燃燒性逐漸進入人們的視線。盡管現在放開了有機保溫材料的使用范圍，但是無機保溫材料仍然是保溫材料市場上不可或缺的產品。

市場上現有的無機保溫材料包括保溫砂漿、巖棉類、膨脹珍珠巖保溫板、泡沫玻璃以及發泡水泥板材等。這些無機保溫材料性能各異但是都有一些比較明顯的缺點，如保溫砂漿對施工條件、工藝等要求嚴格，施工工期長、性能不易控制；巖棉類保溫材料對人體有刺激作用，其實用的有機添加劑甚至有致癌作用，在我國適用范圍有限；膨脹珍珠巖板材易碎、不易運輸，且吸水量大；泡沫玻璃脆性大，燒結能耗高；發泡水泥板材保溫性能偏低、吸水高等。這些都影響了無機保溫材料的應用。因此，研究一種性能優越、經濟環保的無機保溫材料具有很高的實際意義。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種纖維增強無機保溫泡沫的制備方法，操作簡單，制備過程中無廢棄物排放，燒結溫度低，能夠節能減排，適合工業化生產；所得纖維增強的無機保溫泡沫具有較高的強度、耐久性，使用壽命長，而且導熱系數低、密度小、抗壓強度高。

本發明提出的一種纖維增強的無機保溫泡沫的制備方法，包括：向混合物料加入網狀玻璃纖維混合后，進行燒結得到纖維增強的無機保溫泡沫；其中，混合物料包括硅酸鈉水溶液。

其中，網狀玻璃纖維往往采用蓬松的網狀玻璃纖維。

優選地，混合物料中硅酸鈉水溶液的模數為3.0～3.55。

硅酸鈉化學式為Na₂O·nSiO₂，式中n為二氧化硅與氧化鈉摩爾數的比值，稱為模數。

優選地，混合物料還包括四硼酸鹽。

優選地，四硼酸鹽為四硼酸鈉或四硼酸鉀。

優選地，混合物料的制備方法如下：向鈉水玻璃中加入氫氧化鈉得到模數為3.0～3.55的硅酸鈉水溶液，再加入四硼酸鹽混合后攪拌均勻。

水玻璃為硅酸鈉的水溶液。

優選地，混合物料的制備方法中，鈉水玻璃與四硼酸鹽的重量比為100:2.5～6。

優選地，混合物料的制備方法中，氫氧化鈉與鈉水玻璃的關系如下：其中a為鈉水玻璃中SiO₂的質量分數，b為鈉水玻璃中Na₂O的質量分數，M為硅酸鈉水溶液模數。

其中鈉水玻璃中的水僅作為發泡劑不參與反應，而且在后續步驟中通過燒結可以除去水，故此處無需對鈉水玻璃中水的含量或鈉水玻璃的密度進行限定。

優選地，混合物料的制備方法如下：按重量份向100份模數為3.55的鈉水玻璃中加入0～1.72份氫氧化鈉得到模數為3.0～3.55的硅酸鈉水溶液，再加入2.5～6份四硼酸鹽混合后攪拌均勻。

優選地，混合物料的制備方法中，攪拌轉速為500～700rpm，攪拌時間為5～6h。

優選地，混合物料中的鈉水玻璃和網狀玻璃纖維的重量比為100～600:1。

優選地，燒結的具體操作為：以1.8～2.2℃/min的速率升溫至400～500℃，保溫30～45min，然后冷卻至室溫。