[发明专利]一种高强度空心隔热建筑材料及其应用

说明书

本发明公开了一种高强度空心隔热建筑材料，具体制备过程如下：第一步，制备水解塑料微球；第二步，制备成型浆料；第三步，将成型浆料填充在水解塑料微球中；第四步，将填充塑料微球在80‑85℃的烘干室中烘干；第五步，制备包覆液；第六步，将填充塑料微球表面均包覆一层包覆液；第七步，将烘干后的包覆微球焙烧得到高强度多孔空心微球。本发明制备的材料内部为网状空心结构，由于多孔空心微球内部支撑结构主要是由二氧化硅和三氧化二铝制备，具有较低的导热性能，并且由于微球内部的孔道结构使得热量在经过孔空心微球后经过多个孔道的传导时，热量逐级降低，最终传递至墙体表面时热量较低，实现冬季和夏季的隔热保温作用。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种高强度空心隔热建筑材料及其应用。

背景技术

太阳能对建筑物的热环境以及能耗起着至关重要的作用，占太阳能总能量约50％的红外线对建筑物的热效应十分明显。夏季在阳光的曝晒下，建筑物表面会持续积累能量，导致其表面和内部温度不断升高，空调等装置能耗相应增加却很难获得室内持久恒温效果，同时在冬季使用暖气情况下，室内温度升高，当室内和室外的温差较大时，室内的热量容易散出，使得室内不保温，因此建筑的隔热能力至关重要。

现有的建筑隔热通常是通过添加中空玻璃微珠的涂层实现，通过玻璃微珠的光反射实现夏季太阳光能直射在墙体表面的光能减少，进而降低墙体的温度，实现夏季隔热，但是对于冬季室内的保温则不能实现，同时在夏季阴天室外温度较高时，通过热传递也容易造成室内温度的上升，因此单纯依靠墙体表面的太阳能反射不能很好的实现建筑的隔热性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度空心隔热建筑材料及其应用，该材料内部为网状空心结构，由于多孔空心微球内部支撑结构主要是由二氧化硅和三氧化二铝制备，具有较低的导热性能，并且由于微球内部的孔道结构使得热量在经过孔空心微球后经过多个孔道的传导时，热量逐级降低，最终传递至墙体表面时热量较低，进而使得该材料制备的隔热涂层的导热系数低至0.013W(m.k)^-1，实现冬季和夏季的隔热保温作用，解决了现有建筑涂料对于冬季室内的保温则不能实现，同时在夏季阴天室外温度较高时，通过热传递也容易造成室内温度的上升，因此单纯依靠墙体表面的太阳能反射不能很好的实现建筑的隔热性能的问题。

本发明以聚氯乙烯泡沫塑料微球为基体，制备空心隔热材料，由于聚氯乙烯泡沫塑料微球本身的导热系数较低，本身具有较好的隔热性能，使得制备的空心材料隔热性能较高，同时聚氯乙烯泡沫塑料微球在具有较高强度的同时，本身的质量与现有技术中玻璃微球相比质量较轻，适用于建筑施工。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高强度空心隔热建筑材料，具体制备过程如下：

第一步，将浓度为17-20％的氢氧化钠溶液倒入反应容器中，升温至60℃，加入一定量的聚氯乙烯泡沫塑料微球，搅拌水解反应5-7h后捞出，然后在浓度为1％的盐酸溶液中浸泡30min后，接着倒入清水中反复挤压清洗至中性，同时将水解后的微球在50℃的烘箱中烘干，得到水解塑料微球；此时通过氢氧化钠的水解，使得泡沫塑料空隙中的间隔水解断裂，进而可以实现泡沫塑料中空隙的扩大，进而能够使成型后的多孔材料的空隙变大；

第二步，将二氧化硅、三氧化二铝加入水中搅拌均匀，然后向其中加入膨润土、液体石蜡和表面活性剂，搅拌均匀后加入酚醛树脂粘合剂，搅拌混合30-40min后得到成型浆料；其中成型将料中各组分的重量份数如下：二氧化硅23-26份、三氧化二铝29-33份、膨润土3-7份、液体石蜡7-9份、表面活性剂0.5-0.9份、酚醛树脂粘合剂12-17、水100份；其中二氧化硅和三氧化二铝的强度和耐高温性能较高，因此在后期烧制成型过程中不会发生分解变化，并且制备的材料具有较高的强度和耐高温性能；同时加入膨润土能够提高浆料的流动性，防止浆料粘度过大结块，液体石蜡的加入能够提高浆料的稳定性，阻止浆料中固体颗粒的团聚；