[發明專利]一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201610214837.5
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN107266107B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 盧鋒
• 申請（專利權）人: 南京唯才新能源科技有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B28/04;C04B14/06;C04B14/46;C04B22/04;C04B22/14;C04B24/26;C04B24/38;C04B14/42;C04B22/08;C04B22/06;C04B22/10;C04B16/06;C04B103/
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本發明公開了一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其制備方法，其特征在于，由氣凝膠粉體、發泡混凝土和纖維氈組成，所述氣凝膠粉體由內部疏水層和表面親水層構成，所述表面親水層厚度為0.1~100μm。本發明的纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土的制備方法包括以下步驟：（1）氣凝膠粉體改性；（2）將步驟（1）得到的氣凝膠粉體與膠凝材料干混，然后加水濕混；（3）將步驟（2）得到的濕混合料與化學發泡劑混合，攪拌；（4）將步驟（3）的濕混合料浸潤至纖維氈上，發泡。本發明的纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土中氣凝膠粉體為納米多孔結構，纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土具有優異的保溫隔熱性能和力學性能，可廣泛應用于墻體保溫、防火、隔音等領域，市場應用前景巨大。

技術領域

本發明涉及一種建筑材料及其制備方法，尤其涉及一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其制備方法，屬于輕質、絕熱、防火、隔音材料等領域。

背景技術

隨著社會的進步，能源危機、環境惡化等問題日趨嚴重。2006年，《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》首次提出“節能減排”概念，提出了“十一五”期間（2006-2010年）單位國內生產總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的約束性指標。“節能”促進“減排”，在國內生產總能耗中，建筑能耗占33%，建筑節能是我國節能減排事業的重中之重。據統計，墻體結構的熱損失相對最高，對墻體采取保溫隔熱措施是建筑節能的關鍵步驟。

常用的墻體保溫材料有發泡聚苯乙烯、發泡聚氨酯、巖棉、保溫砂漿、發泡玻璃、傳統發泡混凝土等。發泡聚苯乙烯和發泡聚氨酯隔熱性能優異，但是其遇火易燃、產生窒息性煙霧，嚴重威脅業主安全；巖棉隔熱性能優異，但遇水失效，并且施工難度大；保溫砂漿防火性能好，但是導熱系數相對較高；發泡玻璃容易掉渣，成本較高，影響其工程應用。

與現有保溫材料相比，發泡混凝土屬于A級保溫材料，且具有強度高、成本低等優勢，但是，其隔熱保溫性能不及有機泡沫保溫材料。因此，進一步提高發泡混凝土的保溫隔熱性能具有重要意義。

氣凝膠是一種具有三維網絡骨架結構和納米級孔洞的輕質無機固體材料，具有極高的孔隙率、比表面積，極低的密度和固含量，化學惰性和不燃性，表現出優異的輕質、保溫隔熱、防火、隔音、減震吸能等特性，導熱系數可低至0.013W/m·K。因此，若將氣凝膠添加到發泡混凝土中有望突破制約進一步提高發泡混凝土隔熱保溫性能的瓶頸。纖維氈具有優異的力學性能，如柔韌性、抗剪切性、抗壓強度，若將纖維氈與發泡混凝土復合可以顯著提高發泡混凝土的力學性能。

然而，在研發纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土時遇到以下技術瓶頸：（1）由于氣凝膠粉體與混凝土密度差異大，在混合過程中，二者之間極易出現相分離現象，導致氣凝膠很難均勻分布在混凝土體系中，造成發泡混凝土力學性能嚴重下降，且保溫性能提高不明顯；（2）在發泡混凝土制備過程中，氣凝膠納米多孔結構極易被混凝土中的水和水泥原料中的添加劑等破壞，失去氣凝膠因納米多孔結構特征帶來的優異的絕熱性能；（3）氣凝膠與膠凝材料之間、纖維氈與膠凝材料之間常常因為界面強度低，導致發泡混凝土力學性能顯著降低，且容易導致氣凝膠粉體和纖維氈從混凝土基體中脫落。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提出一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土及其制備方法。

一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土，由氣凝膠粉體、發泡混凝土和纖維氈組成，所述氣凝膠粉體由內部疏水層和表面親水層構成，所述表面親水層厚度為0.1~100μm。

在其中一個實施例中，所述纖維氈為玻璃纖維氈、玄武巖纖維氈、氧化鋁纖維氈、碳纖維氈、碳化硅纖維氈、木質素纖維氈、聚丙烯纖維氈、聚乙烯醇纖維氈、聚氯乙烯纖維氈中的一種或多種。

一種纖維氈增強氣凝膠發泡混凝土的制備方法，包括以下步驟：

（1）氣凝膠粉體改性；

（2）將步驟（1）得到的氣凝膠粉體與膠凝材料干混，然后加水濕混；