[发明专利]一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料复合板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料复合板及其制备方法，本发明方法将木质纤维添加到发泡无机胶凝材料中，依次进行搅拌、注模、震荡、养护、脱模即得，其中所述无机胶凝材料由地质聚合物与激发剂混合而成。本发明所述一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料其组分和质量分数为：木质纤维1％～40％，发泡剂0.1％～2％，无机胶凝材料60％～100％。通过将改性木质纤维与发泡无机胶凝材料复合，可以增强经发泡处理后无机胶凝材料的力学强度，加入木质纤维可以调控最终发泡材料的泡孔结构，有利于提高板材隔音隔热性能，降低板材重量，减少材料消耗。该产品具有出色的耐火性、耐久性和环保性，有利于木质资源和地质聚合物的高效利用。

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及无机胶凝材料和无机胶凝发泡材料的制作方法，具体涉及一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料复合板及其制备方法。

背景技术

随着我国城镇化水平不断提高，建筑节能成为全社会关注热点。而目前我国传统硅酸盐水泥建筑中，90％以上仍是高耗能建筑，加上传统建筑保温材料多为易燃有机材料，因此，探究节能环保、难燃的无机建筑保温材料成为研究重点。

地质聚合物是利用化学碱处理技术，以硅铝酸盐或工业固体废弃物为主要原料，以碱金属或碱金属盐为激发剂，经过碱激发形成的具有三维空间网络结构的类水泥胶凝材料。与传统硅酸盐水泥材料相比，在力学性能、耐久性、耐酸碱性、耐火性及环保性能方面优势明显。

但是，地质聚合物也具有密度大和韧性差的问题，现有技术表明碳纤维等有机/无机纤维能够对地质聚合物基体起到较好的强化增韧效果。但现有技术中基于发泡剂进行的地质聚合物材料轻量化研究存在不足：一方面，在发泡剂添加下，材料的泡孔结构可控性差，孔径分布不均匀，产品结构趋于单一；另一方面，发泡处理后材料的力学性能下降明显，难以满足实际使用需要。因此开发一种通过掺杂木质纤维增强发泡地质聚合物基体，同时又能调控发泡处理后泡孔结构、丰富产品结构的方法，对于无机建筑保温材料的发展具有重要意义。

发明内容

为此本发明所要解决的技术问题在于提供一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料复合板，以解决现有技术中由于发泡处理后泡孔结构可控性差、力学性能下降明显、产品结构单一的问题。

为解决上述问题，本发明所述的一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料复合板，其制备原料组分及质量分数为：木质纤维1％～40％；发泡剂0.1％～2％；无机胶凝材料60％～100％。

本发明的有益效果是：通过将改性木质纤维与发泡无机胶凝材料进行复合，可以增强经发泡处理后无机胶凝材料的力学强度，加入木质纤维可以调控最终发泡复合材料的泡孔结构，有利于提高板材的隔音隔热性能，降低板材重量，减少材料消耗。该产品具有出色的耐火性、耐久性和环保性，有利于木质资源和地质聚合物材料的高效利用。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种木质纤维掺杂发泡无机胶凝材料复合板及其制备方法，将木质纤维与激发剂充分混合，与地聚合物加入到水泥砂浆搅拌机中搅拌均匀，加入适量发泡剂继续搅拌，依次进行搅拌、注模、震荡、养护、脱模即得。

进一步，所述的木质纤维原料为木材、麻或秸秆中的一种或几种；所述木材为常见针、阔叶材的一种或几种；所述麻为亚麻、大麻、黄麻、剑麻、红麻、苎麻和蕉麻中的一种或几种；所述秸秆为高粱杆、棉杆、麻杆、芦苇杆、烟草杆或稻草中的一种或几种，优选为红麻、亚麻。

特别是，所述地质聚合物为偏高岭土、粉煤灰、矿渣、碱渣、煤矸石或赤泥，优选为偏高岭土。

其中所述激发剂由液体硅酸钠和碱性溶液制成，其中液体硅酸钠与碱性溶液的体积比为1～5:1，优选为1～3:1，进一步优选为2.5～3:1。

特别是，所述液体硅酸钠的模数为0.9～3.5，优选为1.3～1.9；碱性溶液的浓度为1～30mol/L，优选为8～20mol/L，进一步优选为8～12mol/L。