[发明专利]一种莫来石轻质隔热砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于轻质隔热耐火材料技术领域，具体涉及一种莫来石轻质隔热砖及其制备方法。

背景技术

针对于我国乃至全球能源消耗过快的现状，隔热保温节能材料的研究显得尤为重要。而隔热保温是节能的重要措施之一，具有微纳米孔的隔热保温材料具备质量轻、导热系数低等一系列优异的性能，在保温领域具有重要的地位。

目前制备多孔轻质隔热材料方法主要有燃尽物加入法、溶胶凝胶法、气体发生法、自蔓延高温合成法、凝胶注模法和多孔原料法等。这些方法大多数制备的是开口气孔，应用范围有限，在轻质隔热材料中难以起到很好的保温效果，且在制备过程中成本高、对环境有污染和不易于控制；如“一种新的莫来石轻质隔热保温砖的配方”（CN101362651A）的专利技术，以EPS聚轻球和锯末制备莫来石轻质隔热保温砖，生产工艺较复杂，EPS聚轻球产生的气孔不稳定，再加上锯末产生的气孔较大不易控制且污染环境。

采用泡沫法得到的制品孔径分布均匀，大小易于控制，而且制品多为闭气孔，但是干燥脱模时间较长，且泡沫的稳定性制约了制品的性能；如“以莫来石质辊棒废料为原料的轻质砖及其制备方法”（CN101717267A）的专利技术，采用泡沫法制备的莫来石轻质砖要经过100~120℃干燥后才能脱模，且脱模时间很长。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种脱模时间快、干燥周期短、生产工艺简单、对环境无害和适合大规模工业化生产的制备莫来石轻质隔热砖的方法，所制备的莫来石轻质隔热砖气孔尺寸小、气孔均匀分布、强度较高、体积密度较低和导热系数较低。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先以30~40wt%的焦宝石熟料、20~30wt%的粘土熟料、20~32wt%的蓝晶石微粉、2~8wt%的ρ-氧化铝微粉、1~6wt%的轻烧氧化钙和0.5~2wt%的二氧化硅微粉为原料，外加所述原料10~20wt%的水和0.5~2wt%的减水剂，混合3~15min，调制成料浆；再外加所述原料0.1~0.5wt%的泡沫剂所制成的泡沫，搅拌均匀，然后外加所述原料0.5~2wt%的凝胶剂、0.1~1wt%的热固性水溶性高分子化合物和0.5~2.5wt%的促凝剂，搅拌3~5min，浇注成型；最后在30~50℃条件下干燥4~9h，脱模，在60~120℃条件下烘烤10~20h，在1350~1500℃条件下保温3~12h，制得莫来石轻质隔热砖。

所述焦宝石熟料的粒度小于0.088mm。

所述粘土熟料粒的度小于0.088mm。

所述蓝晶石微粉的粒度小于0.088mm。

所述轻烧氧化钙的粒度小于0.088mm。

所述减水剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠中的一种以上。

所述凝胶剂为氧化铝溶胶、铝硅溶胶、二氧化钛溶胶、二氧化硅溶胶和钛硅溶胶中的一种。

所述热固性水溶性高分子化合物为热固性水溶性酚醛树脂、水溶性酚醛环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、羟甲基纤维素和有机硅树脂中的一种。

所述促凝剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙二醇酯、己内酯和丁酯中的一种。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果：

1、由于本发明采用泡沫法制备莫来石轻质隔热砖，故所制备的制品气孔尺寸小、气孔分布均匀。

2、由于本发明采用凝胶剂、热固性水溶性高分子化合物和促凝剂，通过凝胶注模的方法制备莫来石轻质隔热砖，凝胶剂和促凝剂在常温下固化，热固性水溶性高分子化合物在加热条件下固化，使得浆料凝固，并且在坯体里面形成网络结构，故制品脱模时间快、干燥周期短，适合大规模工业化生产。

3、由于本发明所用原料及外加的物质都是对环境无害的，故制品生产过程中对环境无害。

4、本发明采用泡沫法和凝胶注模法相结合的方法制备莫来石轻质隔热砖，所制得的制品的导热系数为0.15~0.5W/(m·K)，体积密度为0.5~1.1g/cm3，耐压强度为2.0~22.4MPa，能很好地满足工业要求。

因此，本发明具有脱模时间快、干燥周期短、生产工艺简单、对环境无害和适合大规模工业化生产的特点；所制备的莫来石轻质隔热砖气孔尺寸小、气孔分布均匀、强度较高、体积密度较低和导热系数较低。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式所涉及到的有关技术参数统一描述如下：

焦宝石熟料、粘土熟料、蓝晶石微粉和轻烧氧化钙的粒度均小于0.088mm。