[发明专利]一种轻质高强度调湿材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种轻质高强度调湿材料的制备方法，属于建筑物室内功能性饰面材料制备技术领域。先将珍珠岩粉碎，过100目筛并烘干；再以钙硅比＝0.1～0.7量取珍珠岩和氢氧化钙，再量取珍珠岩和氢氧化钙：氯化钙＝90％～100％：0％～10％，最后量取总重量的10％～50％的水；将上述量取的各原料研磨、混合均匀后，在10～30MPa的成型压力下压制成块状样品并脱模，在100℃～220℃条件下，进行水热固化1～24h，经过烘干后制得块状固化产品为轻质高强度调湿材料。本发明工艺简单，得到的产品密度小于1g/cm³，最低可达0.85g/cm³，同时抗折强度最高可达20MPa，抗压强度可达100MPa以上，自动吸放湿性能远超国标《JC/T 2082‑2011调湿功能室内建筑装饰材料》的要求。社会效益和经济效益十分明显。

技术领域

本发明涉及一种轻质高强度调湿材料的制备方法，属于建筑物室内功能性饰面材料制备技术领域。

背景技术

珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石，因其具有珍珠裂隙结构而得名。珍珠岩主要由酸性火山玻璃组成，95％为玻璃相，65％～75％为无定形石英。珍珠岩在我国储量丰富，据统计，截止2015年底全国已探明珍珠岩矿43处，查明资源储量3.9×108t左右，其中河南省资源储量最大，约占全国总资源量的26％，其他省区如山西、内蒙古储量均超过千万吨。

此外，珍珠岩具有优越的性质，其性脆、质轻，在加热条件下能迅速膨胀，具有隔音、隔热、耐高温、吸附性强、容量小、化学性质稳定、耐酸碱等特点，因此用途广泛。目前我国膨胀珍珠岩是国内使用最广泛的一类轻质保温材料。据有关部门统计，目前我国膨胀珍珠岩在市场上的应用比例为：建筑工程约60％、热管道保温约30％、装饰材料约10％。

目前，膨胀珍珠岩在建筑工业上，主要是利用它容重轻、隔音、绝热的特点，大量用作混凝土和灰浆的骨料。一般珍珠岩混凝土的吸音性能比普通的混凝土强20倍左右。珍珠岩的容重仅为砂子的1/10～1/15，因此用膨胀珍珠岩配制的灰浆比砂浆要轻60％左右。因此，目前珍珠岩多用于保温隔热材料，如保温板(见中国专利CN109694208A)、防火墙(见中国专利CN109721291A)和吸音材料(见中国专利CN106495619B)。

但是，目前为止，珍珠岩在调湿材料领域中的利用还尚处空白阶段。珍珠岩之所以能具备保温、吸音、轻质等优点，主要是由于其多孔性造成的，根据我们进一步研究发现，珍珠岩富含介孔结构，尤其是3-7nm范围内的介孔，而根据新井等学者建立的湿度和孔径的关系图可知：RH＝40％对应的孔径为3.2nm，RH＝70％对应的孔径为7.4nm，如果材料中富含3.2～7.4nm的介孔时，该材料可以使室内湿度自动维持在40％-70％这一人体最舒适的范围内，即当室内湿度高于70％时，材料会自动吸湿，使室内湿度降低；当室内湿度低于40％，材料会自动放湿，使室内湿度提高。因此它也是制备自动调湿材料的理想原料。此外，由于珍珠岩轻质的特性，可以使得产品密度控制在1g/cm³以下，而一般的调湿材料密度也要达到2.2g/cm³，因此。以珍珠岩制得的产品兼具轻质高强和自动调湿两大特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低廉的利用珍珠岩制备成为轻质高强度调湿材料的方法。

为了达到上述目的，本发明经过研究发现珍珠岩富含硅源，于是我们加入密度较低的钙源物质氢氧化钙，利用钙源和硅源反应，生成硅酸钙水合物和托勃莫来石来提高产品强度。在此基础上，也充分利用托勃莫来石的多介孔性，进一步提高产品调湿性能。此外，该技术采用低温水热反应(反应温度不高于200℃)，一方面可降低能耗，节能环保，另一方面，较低的反应温度有利于原料及生成的介孔结构的保留，提高了产品的调湿性能。后续经过测试得到该材料密度可小于1g/m²,同时24h吸水率可达到200g/m²以上，远超国标要求，具有优越的自动调湿性能。

具体步骤如下：