[發明專利]一種地聚物多孔材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710263029.2
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107032676B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 鐘雄;許麗君
• 申請（專利權）人: 深圳市中天元實業有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B38/10;C04B111/20;C04B111/40
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明涉及一種地聚物多孔材料的制備方法的制備方法，屬于建筑材料制備技術領域。本發明首先將硅藻土與沼液混合，利用硅藻土的吸附性能吸收沼液中有機質，在高溫下首先將硅藻土吸附的有機質炭化，再使有機質與硅藻土中二氧化硅反應生成碳化硅晶須，作為增強添加料，再將高嶺土活化制得偏高嶺土，并將偏高嶺土和增強添加料依次加入水玻璃制得的發泡乳液中，再經注模固化后，養護即得地聚物多孔材料。本發明充分利用高速攪拌使空氣以微小氣泡均勻分布于乳液中，配合多巴胺在堿性條件和水中溶解氧作用下形成三維網狀結構，吸附增強添加料，形成三維增強網絡，在降低表觀密度的同時有效提高材料機械強度。

技術領域

本發明涉及一種地聚物多孔材料的制備方法的制備方法，屬于建筑材料制備技術領域。

背景技術

目前，常用的建筑保溫材料主要是有機聚合物發泡材料，這類材料雖然保溫性能好，密度小，防水性能好，但是與無機保溫材料相比，其耐熱性、防火性等方面仍有比較大的差距，同時有機聚合物保溫材料本身所帶來的環境問題也不容忽視。考慮到環境和建筑安全性的要求，研究輕質高強、低成本和高防火性的保溫材料是亟待解決的問題。

地質聚合物（簡稱地聚物）是一種硅氧四面體和鋁氧四面體聚合而成，具有非晶態和準晶態特征的三維網絡狀凝膠材料，因其產物中含油大量與構成地殼物質性質相似的含硅鋁長鏈的無機聚合物而得名，又可以稱其為土聚物、礦物聚合物、無機高分子聚合物等。與普通水泥相比，具有更好的耐酸、耐堿、耐高溫性和更高的抗壓強度，但是，如何利用其優勢制備出保溫材料要求的低表觀密度且強度較高的多孔材料，達到相同類別多孔材料的質輕、高強協調統一，目前還是一個具有挑戰性的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對傳統地聚物多孔材料低表觀密度和高強度要求無法協調統一的問題，提供了一種地聚物多孔輕質高強材料的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

1）取硅藻土和沼液混合，經密封發酵、過濾和干燥，得干燥沼液改性硅藻土濾渣，并與納米鐵粉球磨混合，再經炭化反應，得含碳化硅晶須的增強添加料；

（2）將高嶺土粉碎、過篩和烘干后，煅燒活化，得偏高嶺土；

（3）將表面活性劑OP-10、無水乙醇、多巴胺、硬脂酸鈣和水玻璃溶液高速攪拌，并在攪拌過程中依次添加偏高嶺土和含碳化硅晶須的增強添加料，再經注模、固化和養護后脫模，即得地聚物多孔材料。

本發明的有益效果是：

（1）本發明充分利用硅藻土豐富的孔隙結構，良好的吸附吸能，吸附沼液中有機質，經炭化后可均勻分散于硅藻土孔隙結構中，利于碳化硅晶須的均勻生長，作為增強添加料添加至地聚物材料中，可有效提高材料的機械強度，抗彎強度可達2.8～3.0MPa；

（2）本發明充分利用高速攪拌使空氣以微小氣泡均勻分布于乳液中，配合多巴胺在堿性條件和水中溶解氧作用下形成三維網狀結構，吸附含碳化硅晶須的增強添加料，形成三維增強網絡，在降低表觀密度的同時有效提高材料機械強度，將本發明所得地聚物多孔材料應用于外墻保溫層材料使用時，各項性能相比于傳統地聚物材料皆有提高，材料表觀密度為1.05～1.45g/cm³，吸水率為6.8～10.2%，隔熱性能好，導熱系數為1.38～1.42W/（m·K），且所用原料具有良好的耐候性和耐腐蝕性。

具體實施方式

本發明所需要的原料有：硅藻土、沼液、納米鐵粉、高嶺土、表面活性劑OP-10、無水乙醇、多巴胺、硬脂酸鈣、模數為1.2～1.6質量分數為30～40%的水玻璃溶液。