[发明专利]一种聚苯颗粒-气凝胶复合水泥基保温材料

说明书

本发明公开了一种聚苯颗粒‑气凝胶复合水泥基保温材料，包括下述质量份的原料：硅酸盐水泥70‑80份、玻化微珠25‑40份、聚苯乙烯泡沫颗粒2.5‑5份、改性二氧化硅气凝胶8‑10份、粉煤灰7‑10份、硅灰粉4‑9份、可再分散性乳胶粉2‑4份、激发剂0.5‑1份、抗裂纤维0.2‑0.4份、甲基纤维素醚0.2‑0.3份。本发明的复合水泥基保温材料是一种具有更先进保温效果和力学性能的新型保温材料，能够很好地满足与建筑反射隔热涂料配套使用的实际需求。

技术领域

本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种聚苯颗粒-气凝胶复合水泥基保温材料。

背景技术

随着生产力的快速发展，全球对能源资源的消耗越来越高。我国正处在城市建设的高峰期，建筑节能已成为我国节能减排的重要领域之一。目前，主要通过以下四种方式来降低建筑能耗：一是提高和改善建筑物的保温隔热性能；二是提高采暖、空调、照明等用能系统效率；三是合理利用新能源和可再生能源；四是加强用能设备系统的运行管理。其中，加强建筑物的保温隔热性以减少建筑物的耗热量，是最为有效的方式。

相关数据表明，建筑能耗中围护结构散热损失达到40-50％，在这之中墙体的散热损失约占围护结构散热损失的70％，因此，提高墙体的保温性能，对降低建筑能耗，完成建筑节能工作举足轻重。对于夏热冬冷气候区的建筑来说，为了实现建筑节能目标,建筑物维护结构既需要采取保温措施,也需要实施隔热措施，这通常以建筑反射隔热涂料与适当的保温层配合实现。但是，采用外墙外保温层+建筑反射隔热涂料系统时，由于传统的保温胶泥保温性能不足，难以满足建筑节能要求，或者在应用于高层建筑时，当能够满足建筑节能要求时保温层太厚不安全。因此，有必要研发性能更为先进、保温效果更好、可以与建筑反射隔热涂料配套使用的新型外墙保温材料。

气凝胶具有三维纳米多孔结构，孔隙率高、质轻、密度极低、隔热性高，而且不燃，是一种新型的建筑保温材料。在传统的水泥基聚苯颗粒保温材料体系中引入适量的气凝胶，可以显著提高保温材料的保温性能和力学性能等。但是，气凝胶在水泥基聚苯颗粒保温材料体系中的分散性和相容性并不好，限制了其对保温材料性能的改善效果，增加了成本。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚苯颗粒-气凝胶复合水泥基保温材料。

本发明提出的一种聚苯颗粒-气凝胶复合水泥基保温材料，包括下述质量份的原料：硅酸盐水泥70-80份、玻化微珠25-40份、聚苯乙烯泡沫颗粒2.5-5份、改性二氧化硅气凝胶8-10份、粉煤灰7-10份、硅灰粉4-9份、可再分散性乳胶粉2-4份、激发剂0.5-1份、抗裂纤维0.2-0.4份、甲基纤维素醚0.2-0.3份；

所述改性二氧化硅气凝胶的制备方法包括：

S1、以戊二醛为交联剂，将聚乙烯亚胺接枝到二氧化硅气凝胶表面，得到聚乙烯亚胺接枝二氧化硅气凝胶；

S2、在加热条件下，将含环氧基的硅烷偶联剂接枝到所述聚乙烯亚胺接枝二氧化硅气凝胶表面，即得。

优选地，所述二氧化硅气凝胶、聚乙烯亚胺、含环氧基的硅烷偶联剂的质量比为10：(0.5-1)：(0.1-0.2)。

优选地，S1中，将二氧化硅气凝胶与聚乙烯亚胺加入水中搅拌分散均匀，然后加入戊二醛溶液，在常温下交联1-4h，然后离心、洗涤、干燥，得到聚乙烯亚胺接枝二氧化硅气凝胶。

优选地，S1中，二氧化硅气凝胶与水的质量比为1：(10-15)，二氧化硅与戊二醛溶液的质量比为1：(5-10)，戊二醛溶液的浓度为5-25wt％，优选为10-20wt％。

优选地，S2中，将聚乙烯亚胺接枝二氧化硅气凝胶、含环氧基的硅烷偶联剂加入水中搅拌分散均匀，在65-70℃下搅拌反应2-3h，然后离心、洗涤、干燥，得到改性二氧化硅气凝胶。

优选地，S2中，水的用量为二氧化硅气凝胶质量的5-15倍。