[发明专利]一种复合保温隔热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合保温隔热材料及其制备方法，该复合保温隔热材料为水泥基二氧化硅气凝胶‑硅藻土复合保温隔热材料，按照质量份包括：二氧化硅气凝胶‑硅藻土材料40～70份、水泥100份、聚丙烯纤维0.4～1.2份、偶联剂4.2～5.1份、纤维素醚0.56～1.2份、可再分散乳胶粉2.8～5.1份。该复合保温隔热材料以粉煤灰为原材料、硅藻土作为强度支撑材料，通过高温煅烧、溶胶凝胶、负压吸附、水浴改性、常压干燥等步骤得到二氧化硅气凝胶‑硅藻土材料，之后与水泥及适量外加剂干拌均匀加水搅拌得到，该制备方法简单、成本低，得到复合保温隔热材料的应用性能好，强度满足建筑使用要求。

技术领域

本发明涉及一种复合保温隔热材料及其制备方法，具体涉及一种水泥基二氧化硅气凝胶-硅藻土复合保温隔热材料及其制备方法，属于保温隔热材料领域。

背景技术

随着全球变暖日益加剧，海平面逐年上升，建筑节能已经成了建筑行业发展过程中不可避免的问题。而使用保温隔热材料是实现建筑节能的重要途径，二氧化硅气凝胶作为目前密度最低的固体材料是保温隔热方面研究热点，传统的制备方法采用有机溶剂作为原料，经超临界干燥制备而成，设备费用投资高，参数控制复杂，耗时长，不能连续生产，过程中可能会释放易燃、有毒溶剂蒸汽，安全性低。近年来常压干燥、廉价制备成为新的研究热点，但常压干燥下二氧化硅气凝胶质量有待提高，易开裂收缩，副产品多，溶剂浪费量大，溶剂置换过程耗时长。

发明内容

技术问题：为了克服现有技术中的不足和问题，本发明的目的是提供一种复合保温隔热材料及其制备方法，具体为提供一种水泥基二氧化硅气凝胶-硅藻土复合保温隔热材料及其制备方法，过程简单、成本低廉、易于工业化生产且有一定强度，克服了二氧化硅气凝胶由于价格昂贵且强度太低无法大量应用于建筑行业的缺点，物保温材料调节室内温度，可以大幅降低水泥基材料的导热系数，大大节约能源。

技术方案：本发明提供了一种复合保温隔热材料，该复合保温隔热材料为水泥基二氧化硅气凝胶-硅藻土复合保温隔热材料，按照质量份包括以下组分：

其中：

所述的二氧化硅气凝胶-硅藻土材料中，不添加硅藻土的二氧化硅气凝胶比表面积≥400m²/g,硅藻土为粒径≤300目超细硅藻土。

所述的聚丙烯纤维长度介于6mm～12mm之间，所述的偶联剂为液态硅烷偶联剂。

所述的纤维素醚为固体粉末羟丙基甲基纤维素，粘度100000～200000MPa·s，80目过筛率≥98％；所述的可再分散乳胶粉为固体粉末，400um孔径筛筛余量小于等于4％，固含量≥99％。

所述的水泥基二氧化硅气凝胶-硅藻土复合保温隔热材料的室温导热系数范围为0.13～0.27W/(m·K)，抗压强度范围为3～5MPa。

本发明提供了一种复合保温隔热材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将粉煤灰与碳酸钠混合研磨，之后高温煅烧处理得到煅烧混合物；

2)用可行酸水解煅烧混合物，之后调节PH至3～7之间，静置陈化后生成硅凝胶；

3)依次用去离子水、乙醇多次洗涤硅凝胶，之后按照硅凝胶与硅藻土的质量比为1:1～1:5加入硅藻土，搅拌均匀后置于真空条件下进行负压吸附12h～48h至硅藻土完全进入凝胶中，得到复合材料；

4)按照体积比8:1:1～8:2:1将正己烷、三甲基氯硅烷和乙醇混合配置得到改性液，之后将复合材料浸泡在改性液中改性，每隔8～24h更换改性液直至复合材料悬浮或漂浮在改性液中后取出，用正己烷洗涤后得到改性复合材料；

5)对改性复合材料进行分级干燥，室温～40℃干燥12～24h、100～130℃干燥2～4h，重复干燥直至恒重，得到二氧化硅气凝胶-硅藻土材料；