[发明专利]防火保温复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及防火保温材料技术领域，是一种防火保温复合材料及其制备方法，该防火保温复合材料的原料包括胶凝材料、钢渣棉、棉花秸秆碎料、聚苯乙烯颗粒、渣料和水，将所需量的原料进行搅拌混合在一起后得到防火保温复合材料。本发明以农业废弃物和工业废弃物为原料制备防火保温复合材料，使农业废弃物和工业废弃物变废为宝，从而避免了农业废弃物和工业废弃物对环境造成的污染，成本低廉、符合节能减排和循环经济的发展理念，具有广泛的推广前景，另外，根据本发明所述的防火保温复合材料具有良好的防火性能、隔热性能以及抗压抗裂性能，使根据本发明所述的防火保温复合材料具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及防火保温材料技术领域，是一种防火保温复合材料及其制备方法。

背景技术

随着节能标准的不断提高，建筑围护结构主要采用外保温结构，其使用的保温隔热材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）、胶粉聚苯乙烯颗粒和聚氨酯硬发泡材料，这些材料均具有单一的绝热性能，其防火、抗压、抗裂性能较差，容易受气候变化的影响，容易造成安全隐患，且燃烧时会产生毒物，难以达到防火及环保要求。申请号为201010252707.3的中国专利文献公开了一种秸秆水泥基复合多孔自保温材料及其制备方法，其揭示了该材料各组分的质量百分比：农田秸秆0.12%至14.83%，水泥28.70%至72.08%，工业废渣0.400%至43.52%，减水剂0.06%至0.13%，余量为水。申请号为200710010019.4的中国专利文献公开了一种生态无机复合建筑材料，是由无机胶凝料、农作物秸秆植物纤维及三废无机肥料、有机材料改性剂和搅拌溶液四部分原料组成，原料的重量组分为：无机胶凝料：氧化镁1份、半水硫酸钙1.5份、高铝水泥0.2份；农作物秸秆植物纤维及三废无机废料：农作物秸秆植物纤维粉，或草木粉，或木材加工的下脚料、或刨花或木粉1.2份；三废无机废料包括：粉煤灰0.3份；废泡沫颗粒，或废纸浆，或蛭石粉，或甘蔗渣，或甘草渣，或麻黄草渣0.3份；有机材料改性剂0.026份；搅拌溶液2.4份。另外，论文名称为“秸秆/废木屑-氯氧镁水泥复合保温墙体材料的制备技术与性能研究”在2010年发表（东南大学材料学院江苏省土木工程材料重点实验室；香港科技大学土木系，九龙清水湾，香港；中国建筑科学研究院建筑材料研究所），该论文针对秸秆/废木焚烧带来的环境污染问题，结合氯氧镁水泥自身的优势，探索了利用氯氧镁水泥与秸秆/木屑复合制备墙体保温材料的可能性，首先通过变化氧化镁、氧化镁以及水的摩尔比关系，确定了最佳的基体配方，此后通过比较不同类型的改性剂，确定了改善氯氧镁水泥耐水性的改性剂的品种及掺量，接着分别探索了采用灌注成型工艺和挤压成型工艺制备秸秆氯氧镁水泥制品及木屑、氯氧镁水泥制品的可行性，并研究了秸秆氯氧镁水泥制品的性能（强度、容重及导热系数）随秸秆掺量的演化关系，本项研究为秸秆/废木材的利用提供了一个途径。新疆作为棉花的主产区，每年产生大量的棉花秸秆（农业废料），而棉花秸秆主要通过焚烧或者掩埋方式进行处理，使棉花秸秆的价值不但没有发挥作用，反而因为焚烧而污染环境；另外，钢铁企业也会产生巨量的尾料钢渣（钢渣）和水淬高炉矿渣（矿渣），一个中型的钢铁企业每年至少产生上百万吨的钢渣和高炉矿渣废弃物，这些工业废弃物（钢渣和矿渣）如果采取填埋或堆放进行处理时，不但占用大量的土地资源，而且还会造成土壤、地下水及大气的二次污染。

发明内容

本发明提供了一种防火保温复合材料及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决农用废弃物与工业废弃物的排放对环境造成污染的问题。首次结合棉花秸秆、矿渣、钢渣等原料制备本发明所述的防火保温复合材料，从而将棉花秸秆、矿渣、钢渣变废为宝，不仅避免了农用废料与工业废弃料的排放对环境造成的污染，而且能够产生经济价值，具有广泛的应用前景。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种防火保温复合材料，原料按重量份数计包括90份至120份的胶凝材料、1份至10份的钢渣棉、1份至10份的棉花秸秆碎料、1份至12份的聚苯乙烯颗粒、40份至70份的渣料和50份至80份的水，防火保温复合材料按下述方法得到：将所需量的胶凝材料、钢渣棉、棉花秸秆碎料、聚苯乙烯颗粒、渣料和水进行搅拌混合在一起后得到防火保温复合材料。