[发明专利]一种建筑用外墙保温材料及其制备方法

说明书

本发明属于建筑保温材料领域，具体涉及一种建筑用外墙保温材料及其制备方法。本发明是以高炉矿渣和赤泥为原料，白云石、碳酸钨、碳酸氧锆、纳米碳纤维、纳米氧化铝晶须和纳米碳化硅晶须作为添加剂；将原料和添加剂混合形成混合物料，添加尿素、浓度6～10wt％的吐温80水溶液和浓度8～12wt％的司班80的乙醇溶液，然后用球磨机进行湿磨，混合均匀并制成料浆；将得到的料浆进行真空冷冻干燥，粉碎、过筛，然后干燥；将过筛后的粉料填充到模具内，然后置于加热炉中，控制焙烧气氛进行焙烧发泡造孔；焙烧发泡造孔完成后，随炉冷却至常温，获得建筑用外墙保温材料，所制备的建筑用外墙保温的抗压强度为40.1MPa～43.5MPa，导热系数为0.027～0.039W/(m·K)，性能优异，能够实现废物高价值再利用。

技术领域

本发明属于建筑保温材料技术领域。更具体地，涉及一种建筑用外墙保温材料及其制备方法。

背景技术

高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。在高炉冶炼生铁时，从高炉加入的原料，除了铁矿石和燃料(焦炭)外，还要加入助熔剂。当炉温达到1400-1600℃时，助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。从化学成分来看，高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。每生产1t生铁，高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。例如采用贫铁矿炼铁时，每吨生铁产出1.0-1.2t高炉渣；用富铁矿炼铁时，每t生铁只产出0.25t高炉渣。高炉矿渣严重占用了土地资源，污染环境，对高炉矿渣资源化利用问题越来越受到人们的广泛关注。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。全世界每年产生的赤泥约7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。

发泡陶瓷是一种多孔陶瓷材料，气孔率高达50％以上，具有轻质、隔热、防火、吸音等优良性能；发泡陶瓷材料，因其具备轻质、强度高、耐高温、耐化学腐蚀、防火隔热、隔音等优良特性，在建筑节能材料、热交换材料、催化剂载体、污水处理等领域得到广泛应用。

况慧芸等以高铝矾土、高岭土、长石为主要原料，添加CaSO₄作发泡剂，在烧成温度为1500℃下制备了体积密度为0.97g/cm³，抗压强度为25.13MPa的多孔陶瓷。

CN112723905A公开了一种建筑节能保温材料及其制备方法。其是通过以粉煤灰和煤矸石为原料，碳酸镁、碳酸锶、短切玻璃纤维、纳米氧化硅晶须和纳米碳化硅晶须作为添加剂；将原料和添加剂混合形成混合物料，添加葡萄糖、P123和聚乙烯醇水溶液然后用球磨机进行湿磨，混合均匀并制成料浆；将得到的料浆进行干燥，粉碎过筛，将过筛后的粉料填充到模具内，然后置于加热炉中，进行焙烧发泡造孔；焙烧发泡造孔完成后，随炉冷却至常温，获得建筑节能保温材料，所制备的保温材料的抗压强度为35.8～39.6MPa，导热系数为0.041～0.078W/(m·K)，性能优异，能够实现废物高价值再利用。

虽然现有发泡陶瓷具有一定的强度和低的导热系数，但是抗压强度仍不够高，而且并没有以高炉矿渣和赤泥为基础的废物利用，因而急需开发一种利用高炉矿渣和赤泥的制备发泡陶瓷其使其具有高的利用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有发泡陶瓷抗压强度低、导热系数较高的缺陷和不足，提供一种建筑用外墙保温材料及其制备方法。