[发明专利]一种粉煤灰基绝热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种粉煤灰基绝热材料及其制备方法，制备粉煤灰基绝热材料的原料按其重量份包括：改性粉煤灰50份～65份、无机纤维8份～14份、硅酸盐水泥2份～6份、聚乙烯醇2份～8份、粘合剂2.5份～9份。本发明制备的粉煤灰基绝热材料的绝热效果好，导热系数在0.029w/(m·k)～0.0367w/(m·k)之间，抗压强度大于35MPa，并且制备方法简单易操作，制备过程中各组分充分混合，产品质地均一、品质高，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及节能环保技术领域，具体涉及一种粉煤灰基绝热材料及其制备方法。

背景技术

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废弃物，属于目前排放量较大的工业废渣之一。随着国民用电的不断增加，燃煤发电厂的规模也越来越大，粉煤灰的排放量也逐年增加，大量的粉煤灰如若不加以利用会带来很多不良后果，如：需要占用大量的场地堆放；粉煤灰的粒度较小，易产生扬尘，污染空气等等。因此迫切需要一种可以综合有效利用粉煤灰的技术，减少粉煤灰的污染，实现资源的回收利用。

中国专利CN103936387A公开了一种轻质粉煤灰基块状绝热材料的制备方法，先将膨润土、粉煤灰和水球磨1～3小时，制成浆料；然后加入氧化钙再次球磨0.5～2小时；最后加入水玻璃，搅拌混合；将混合浆料倒入装有模具的高压反应釜中，水热反应条件下反应6～24小时，脱模，在100～200摄氏度烘干，即得轻质粉煤灰基块状绝热制品。该专利以固体废弃物轻质粉煤灰为主要原料，制备得到的基块绝热制品的视密度低、有一定的强度，但是该专利制备的轻质粉煤灰基块绝热制品的绝热性能不佳。

中国专利CN104310946A公开了一种粉煤灰保温材料及其制备方法，由包含以下重量份的组分制成：粉煤灰60～65份、玻璃纤维15～18份、单硬脂酸酯10～13份、木炭5～10份、蒙脱土5～8份、松香5～7份和二异氰酸酯0.05～0.8份，制备包括以下步骤：称取粉煤灰、玻璃纤维、单硬脂酸酯、木炭、蒙脱土，加入高压均质机中，在75～80摄氏度下搅拌20分钟，依次加入松香和二异氰酸酯，搅拌混合均匀，在880～910摄氏度下烧制2～3小时，得到粉煤灰保温材料。该专利在制备过程中加入玻璃纤维、二异氰酸酯和松香来提高保温性和力学强度，但是该专利制备的保温材料的保温效果不佳。

因此，需要一种高产能的粉煤灰的再资源利用方法，提高粉煤灰的利用率，减少对环境的污染和负担，实现废弃物的再生经济价值，达到节能环保的效果。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种粉煤灰基绝热材料及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种粉煤灰基绝热材料，制备粉煤灰基绝热材料的原料按其重量份包括：改性粉煤灰50份～65份、无机纤维8份～14份、硅酸盐水泥2份～6份、聚乙烯醇2份～8份、粘合剂2.5份～9份。其中，粉煤灰的具有丰富的比表面积，经过改性处理后，可以将原本光滑致密的表面变得粗糙，使其表面出现更多的孔洞，增加了材料中的空气量，提高了材料的绝热效果；粘合剂选用丙烯酸酯和磷酸二氢铝的混合，可以提高丙烯酸酯的加工性和弹性，提高粉煤灰与其他无机材料的结合，磷酸二氢铝还可以提高液体和固体物质间的化学结合力，提高绝热材料的强度和成型性。

进一步的，改性粉煤灰的制备过程包括：

步骤i，将粉煤灰球磨、过筛，筛选粒径小于40目的粉煤灰；

步骤ii，将步骤i得到的粉煤灰输送到搅拌机中，加入5wt％～12wt％盐酸溶液后搅拌混合20分钟～45分钟；

步骤iii，将步骤ii处理后的粉煤灰放到高温炉中，控制温度260℃～350℃，热处理0.5小时～2小时，得到改性粉煤灰。

更进一步的，步骤ii中，盐酸溶液与粉煤灰的重量比为1:6～12。

进一步的，聚乙烯醇的聚合度为1500～2000。