[发明专利]玻化微珠保温骨料表面改性剂及改性玻化微珠保温骨料

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，更具体地说它是一种玻化微珠保温骨料表面改性剂，本发明还涉及利用玻化微珠保温骨料表面改性剂改性的玻化微珠保温骨料。

背景技术

玻化微珠是保温材料中最常用的一种保温骨料，是由天然珍珠岩在1150-1250℃下锻烧，玻璃质逐渐软化，内部水分以水蒸汽形式扩散，急剧冷却获得表面玻化，形成表面闭孔的球形多孔颗粒。可代替粉煤灰漂珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒等传统骨料的应用，是一种环保型高性能无机轻质保温绝热材料。

但由于高品质玻化微珠产量低、价格高，高品质玻化微珠保温砂浆的工程成本大，导致吸水性大、易粉化的膨胀珍珠岩被广泛用于保温材料的制备，在料浆搅拌中体积收缩率大，易造成产品后期强度低和空鼓开裂等现象。由于受原料品质、生产成本和生产工艺等因素的影响，目前建材市场上供应的玻化微珠中低品质的玻化微珠约占市场份额的70%，粒径分布广，吸水率范围大，导热系数差异大，导致保温材料的绝热性能不稳定。为了降低生产成本和提高保温材料的性能，需采用一定的工艺对玻化微珠表面进行改性处理，提高玻化微珠的筒压强度，降低吸水率。当经改性过的玻化微珠骨料被用于制备保温材料时，能够降低保温材料的力学性能和保温效果。现在最普遍和最有效的处理方法是使用有机硅产品浸渍处理，有机硅的防水原理在于，通过在硅酸盐基材表面和毛细孔内壁形成憎水的硅树脂网络，使基材的表面张力发生变化，增大了基材表面和水的接触角，以阻止毛细孔对水的吸收作用，赋予材料以憎水性。同时有机硅具有很好的透气性和渗透性，不堵塞颗粒毛细孔，不会影响珍珠岩颗粒的其他性能。但使用有机硅对玻化微珠进行改性，生产成本较高，不易大规模推广应用。

关于保温骨料表面改性，已有相关报道。

赵磊等研究了玻化微珠本身进行表面憎水改性处理、在玻化微珠保温砂浆中掺有机硅憎水剂和在玻化微珠保温砂浆表面喷涂液态憎水剂三种改性方式对玻化微珠和保温砂浆性能的影响。研究表明，内掺憎水剂对保温砂浆憎水性能的改善作用最大，表面喷涂憎水剂的改善作用次之，玻化微珠表面憎水改性处理的改善作用最小。单独使用三种憎水性改善措施中的一种时，内掺憎水剂和表面喷涂憎水剂均有一定改善效果，仅对玻化微珠表面憎水改性处理的效果不明显。三种憎水改善措施同时复合使用，才能发挥出最大的憎水剂改善作用。（参见文献：赵磊,叶蓓红.玻化微珠保温砂浆憎水性改善研究[J].化学建材,2009,25(5):34-37.）。

孟庆林等采用有机硅憎水技术对低品质的玻化微珠进行了改性实验研究，改性后的玻化微珠其导热系数下降了3% 左右，将其作为骨料同母料配成的保温砂浆，经测试其导热系数为0.059W /(m·K)，比使用未经改性的玻化微珠保温砂浆降低了16.9% ，而保温砂浆的其他性能仍符合国家标准要求。（参见文献：孟庆林,李宁,李秀辉,孙海涛.玻化微珠改性实验研究[J].热带建筑,2007, 5(2):1-4.）。

张顺成等利用聚合物水泥包覆膨胀珍珠岩制成改性珠粒，并将改性珠粒掺加到水泥砂浆中制成保温砌块。测试了改性珠粒的吸水率、筒压强度及导热系数，并据此确定了聚灰比。研究了改性珠粒不同掺加比例的保温砌块的密度、导热系数、吸水率以及强度的变化，并对掺加比例与导热系数进行了线性回归分析。经改性后的膨胀珍珠岩克服了传统的膨胀珍珠岩材料吸水性大、易粉化等缺陷，同时由其制成的保温砌块具有密度小、强度高和导热系数低等优点，可有效解决现有建筑砌块强度低、导热系数高的缺陷。（参见文献：张顺成,郎建峰,李小江. 聚合物水泥包覆膨胀珍珠岩制备保温砌块的研究[J].混凝土与水泥制品,2011, (5):53-55.）。

王智宇等采用热雾喷涂法技术制备了聚合物改性膨胀珍珠岩，与普通膨胀珍珠岩相比，改性膨胀珍珠岩的吸水率和强度等性能指标有了显著改善和提高。采用聚合物改性膨胀珍珠岩和多种聚合物改性剂的聚合物保温砂浆具有优越的性能，获得了热工性能和力学性能的最佳平衡，尤其适合于建筑外保温粘贴饰面砖的市场需求，得到了广泛的工程应用。（参见文献：王智宇,李陆宝,施卫平,王小山,阮华,樊先平,钱国栋. 膨胀珍珠岩的聚合物改性技术与聚合物保温砂浆[J].新型建筑材料,2008, (8):40-42.）。