[发明专利]利用黑曜岩制备的保温材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种利用黑曜岩制备的保温材料及其制备方法。该方法以黑曜岩粉末作为主要原料，以水玻璃作为粘结剂，以双氧水作为发泡剂，以表面活性剂为添加剂，通过将黑曜岩粉末以及水玻璃、添加剂等混合均匀后加入适量双氧水静置发泡以及干燥处理后获得多孔保温板材料。该方法所制得的保温材料具有较低的导热系数、较低的密度和较高的抗压强度，并且具有优异的防火性能和耐水性，可用于制备外墙保温板。同时，本发明的制备工艺简单，节能环保。

技术领域

本发明涉及保温材料，特别涉及一种黑曜岩低温发泡法制备的保温材料及其制备方法。

背景技术

黑曜岩是一种致密块状或熔渣状的酸性玻璃质火山岩，二氧化硅含量在70％左右，含水量一般小于2％。我国黑曜岩储量丰富，大部分分布在我国火山岩地区，在辽宁省建平县沙海镇，黑曜岩的粗粮仅上店、南洼、四节梁3处就有500万吨以上，合理开发利用黑曜岩具有重要的意义。

黑曜岩具有玻璃光泽，通常呈黑色，但也可见棕色、灰色和少量的红色、蓝色和绿色等颜色，常常作为制作饰物的原料，但是饰物制作对黑曜岩的品质要求较高，在加工过程中会产生很多废料，不仅浪费矿产资源中的有效组分，而且会造成环境污染。

黑曜岩和松脂岩、珍珠岩统称为酸性火山玻璃岩，黑曜岩具有容重小，膨胀性好，耐火度高，化学稳定性强，导热系数低，吸湿性小，吸音，抗冻，耐酸，绝缘的优点，有望用于制作保温材料。以黑曜岩为原料制备保温材料，不仅能够提升黑曜岩的工业价值，还能够提高黑曜岩尾矿的消耗量。

随着建筑节能的推行和发展，保温材料作为节能建筑材料的重要组成部分，越来越受到人们的重视。无机保温材料具有节能利废、保温隔热、防火防冻、耐老化的优异性能以及低廉的价格等特点，有着广泛的市场需求。

由珍珠岩、松脂岩为原料制成保温材料的研究有不少报道。例如中国专利CN103626434A报道了一种含有松脂岩的抗压保温材料。该材料由以下成分按照重量比组成：200目～300目的松脂岩粉为36～40份、二甲基硅油为22～25份、酚醛树脂9～18份、三聚磷酸钾为17～22份、碳酸氢镁为5～7份、水为29～33份。

闻质红等在膨胀珍珠岩绝热保温制品的性能分析中制备的膨胀珍珠岩绝热保温制品的导热系数为0.065W/(m·K)，密度为0.22g/cm³；丁向群等在膨胀珍珠岩保温材料的制备与性能中制备的膨胀珍珠岩保温材料的制备的导热系数为0.06W/(m·K)，密度为0.18g/cm³。

不过，黑曜岩与珍珠岩、松脂岩虽然同属酸性火山喷出岩，但在组成成分上具有差异，黑曜岩相较于珍珠岩和松脂岩有更低的含水量。黑曜岩由于较低的含水量，在高温加热后体积膨胀的倍数低于膨胀珍珠岩，因此膨胀黑曜岩的性能指标劣于膨胀珍珠岩，利用膨胀珍珠岩等制备保温材料的方法处理黑曜岩无法得到低密度低导热系数的保温材料。

因此，亟需探索一种利用黑曜岩为原料制备的具有优良保温性能的保温材料及其制备方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：利用黑曜岩制备的保温材料及其制备方法，以黑曜岩粉末作为硅源，以水玻璃作为粘结剂，以双氧水作为发泡剂，添加CTAB等添加剂作为表面活性剂；将黑曜岩粉末以及水玻璃、添加剂等混合均匀后加入适量双氧水静置发泡，在发泡完全后放入干燥箱进行干燥处理，大约24～36h后获得多孔保温板材料，所制得的保温材料具有较低的导热系数、较低的密度和较高的抗压强度，并且具有优异的防火性能和耐水性，可用于制备外墙保温板；本发明的制备工艺简单，节能环保，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，本发明提供一种黑曜岩保温材料，其包括以下重量配比的原料：

第二方面，本发明还提供一种制备黑曜岩保温材料的方法，所述方法包括如下步骤：