[发明专利]一种地质聚合物改性聚苯保温板

说明书

本发明涉及一种地质聚合物改性保温板。它是一种具有优越的绝热性、防火性、疏水性、和机械性能的复合保温板。保温板的组成包含一种有机泡沫颗粒、一种地质聚合物粘结剂、和一种防水剂。地质聚合物粘结剂是由一种工业废料、一种碱激发剂水溶液、和防水剂反应而成。工业废料为粉煤灰或高炉矿渣。碱激发剂由碱金属硅酸盐和碱金属氢氧化物组成。保温板中的有机泡沫颗粒分布于所述地质聚合物粘结剂介质中。

技术领域

本发明是一种地质聚合物改性聚苯保温板，是一种具有优越的绝热性能、防火性能、疏水性能、和机械性能的保温板。

背景技术

有机泡沫材料，如聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和酚醛泡沫塑料，已被广泛用于住宅、商业和工业建筑结构的外墙保温。然而，这种有机泡沫材料即使含有阻燃也表现出非常差的耐火性。当暴露于火焰时，有机泡沫材料会快速燃烧，并产生有害烟雾。这些有机泡沫材料作为外墙保温材料已导致许多致命火灾事故。

不可燃保温板被用作建筑物的绝热材料包括泡沫玻璃、泡沫陶瓷、玻璃纤维板、岩棉板、和泡沫混凝土，等。泡沫玻璃和泡沫陶瓷通常是昂贵的，因为它们的生产涉及高温处理。此外，泡沫玻璃和泡沫陶瓷由于其脆性而难以安装。同样，玻璃纤维板和岩棉板的生产也消耗大量的能量，因为它们需要高温操作。此外，玻璃纤维板和岩棉板可以很容易地吸水并失去其保温性能。当玻璃纤维板和岩棉板吸水时，它们往往会从墙壁脱落，造成潜在的危险。此外，纤维绝缘材料安装方法复杂。泡沫混凝土可以以相对较低的成本生产。然而，泡沫混凝土的机械性能，如抗压强度，非常差。此外，泡沫混凝土的力学性能在潮湿时急剧下降。

另外一种抗燃烧性能较好的保温板是一种由有机泡沫颗粒和无机粘合剂形成的复合保温板，这种保温材料具备了有机泡沫颗粒的优越的绝热性能，同时，由于无机粘合剂的使用，无机粘合剂包裹了有机颗粒，使得这种材料能够达到有效的抗燃烧性能。CN104529374A，CN103964807A，CN103601995A，CN103524106A，CN108612211A，CN109049288A，CN108912521A描述了该类保温板的制备方法。这些文献所描述的保温板主要以波特兰硅酸盐水泥或其他无机胶凝材料作为粘合剂。

地质聚合物材料是最近几年来得到广泛研究和应用的一种新材料。地质聚合物主要是由含硅铝酸盐的天然矿物(如高岭土)或工业废弃物(如粉煤灰、高温矿渣)与碱激发剂发生化学反应而生成。地质聚合物具有无机“硅-氧”四面体与“铝-氧”四面体结构。如CN101541707,CN1649804A,CN103172295A，CN103282325A，CN104496333B,CN107814498A。

粉煤灰是火力发电厂燃煤产生的固体废弃物。燃烧一吨煤一般可以产生250到300公斤粉煤灰。目前，国内粉煤灰的利用率很低。粉煤灰的主要组成为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为中国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

相对于波特兰硅酸盐水泥，地质聚合物能够利用工业废料(如粉煤灰、高温炉渣等)，对于绿色环保有积极得作用。

发明内容

本发明是一种轻质、不燃、导热系数低、机械强度高、防水性优越的地质聚合物改性保温板。

本发明的地质聚合物改性保温板包含一种有机泡沫颗粒和一种地质聚合物粘结剂,其特征是:

所述地质聚合物粘结剂是由一种工业废料、一种碱激发剂、和一种防水剂反应而成；

所述工业废料为一种粉煤灰或一种高炉矿渣；

所述粉煤灰的氧化钙重量含量低于8％；