[发明专利]烧结膨胀珍珠岩保温板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体为一种烧结膨胀珍珠岩保温板及其制备方法。

背景技术

建筑耗能已经占到社会总耗能的30%以上。提高建筑围护结构的保温隔热能力是降低建筑能耗的有效手段。目前，常用的保温材料按材料性质可以分为有机保温材料和无机保温材料。有机保温材料如聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板（XPS）、聚氨酯板（PU）等导热系数低，吸水率小，保温效果好，已被广泛应用于建筑节能领域。但是有机保温材料易燃、耐久性差的缺点已经无法满足建筑防火和安全的发展需求。无机保温材料如岩棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等具有良好的防火性能、化学稳定性和耐久性，已经成为传统有机保温材料的理想替代品。

膨胀珍珠岩保温板作为膨胀珍珠岩在建筑节能领域的常见应用形式，已被广泛的研究。传统的膨胀珍珠岩保温板是采用粘结剂与膨胀珍珠岩混合，然后压制成型，经过低温干燥制得。但是传统膨胀珍珠岩保温板由于强度低，经常出现掉粉掉渣、缺棱掉角的现象，影响其外观和使用；同时为了提高强度，制备膨胀珍珠岩保温板时需要增加粘结剂的用量或提高保温板的压缩比，这无疑会增加了保温板的导热系数，降级了保温板的保温性能。另外，传统采用水玻璃为粘结剂直接压制成型的膨胀珍珠岩保温板还具有耐水性差、固化时间长、易受潮返碱等缺点。由于上述原因膨胀珍珠岩保温板在建筑节能领域中的应用和推广受到了限制。

发明内容

本发明目的是提供一种烧结膨胀珍珠岩保温板及其制备方法，以解决传统膨胀珍珠岩保温板存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种烧结膨胀珍珠岩保温板，按以下原材料的重量份数通过混合研制成型，然后高温烧制而成：

膨胀珍珠岩30~65份，粘结剂26~62份，煤矸石2~15份，粉煤灰0.6~4.2份，黏土0.3~2.1份，高温发泡剂0.1~4.2份，助熔剂0.01~0.4份，憎水剂2~3份。

其中，膨胀珍珠岩粒径0.5~5mm，容重60~100kg/m³。

粘结剂为加水稀释的水玻璃溶液，其中水的重量份数为30~70份、水玻璃重量份数为70~30份。

煤矸石为经过破碎和磨细的煤矸石粉。

高温发泡剂优选为石灰石，也可以是炭黑、白云石。

助熔剂优选为玻璃粉，也可以为MgO、萤石粉。

憎水剂为有机硅类憎水剂。

上述烧结膨胀珍珠岩保温板的制备方法具体操作步骤如下：

（1）、将煤矸石粉、粉煤灰、黏土分别过60目方孔筛；

（2）、将水玻璃溶液与过筛的煤矸石粉、粉煤灰、黏土、高温发泡剂、助熔剂按重量份数混合并搅拌30min，搅拌速度800~1500转/分；

（3）、将步骤（2）的混合溶液与相应重量份数的膨胀珍珠岩混合，然后压制成型获得膨胀珍珠岩板坯，然后在105℃烘箱中烘干；

（4）、将步骤（3）的膨胀珍珠岩板坯入高温炉进行烧结，烧结温度750~950℃，烧结时间0.5~1h，然后炉内自然降温至常温；

（5）、将相应重量份数的有机硅憎水剂均匀喷洒于烧结完成的膨胀珍珠岩保温板表面，对保温板进行憎水处理，然后在105℃烘箱中烘干。

在实验中发明人发现，本发明具有如下有益效果：烧结膨胀珍珠岩保温板在较高的强度条件下仍然表现出良好的保温性能。传统工艺通过粘结剂粘结、压制并烘干制备的膨胀珍珠岩保温板抗压强度一般在0.3~0.7MPa，导热系数一般在0.045~0.07W/(m·K)。而本发明制备的烧结膨胀珍珠岩保温板导热系数在0.035~0.062W/(m·K)，抗压强度达到0.33~1.04MPa。此外，传统膨胀珍珠岩保温板抗压强度若达到0.5MPa，导热系数一般大于0.06W/(m·K)。而本发明制备的烧结膨胀珍珠岩保温板抗压强度0.52MPa时，导热系数低至0.035 W/(m·K)。产生上述有益效果的原因主要包括以下三个方面：

第一、与传统膨胀珍珠岩保温板通过水玻璃等粘结剂提供粒间粘结并增加保温板强度不同的是，烧结膨胀珍珠岩保温板在高温烧结条件下膨胀珍珠岩软化，膨胀珍珠岩颗粒之间黏连，从而增加了膨胀珍珠岩保温板的强度，水玻璃粘结剂的用量只要满足保温板成型即可，这大大减少粘结剂的用量，并将显著降低膨胀珍珠岩保温板的容重和导热系数。同时通过控制烧结温度提高粒间粘结强度也避免了保温板使用过程中掉粉掉渣，缺棱掉角的现象出现。