[发明专利]一种气凝胶砌块及其制备方法

说明书

本发明提供一种气凝胶砌块，由以下重量份的原料制成：气凝胶粉末2‑6份、有机粘结剂10‑20份、无机粘结剂40‑60份、填料0.5‑5份、增韧剂1‑3份、分散剂1‑2份、去离子水9‑15份。本发明还公开了该气凝胶砌块的制备方法。本发明提供的气凝胶砌块的导热系数较低、密度较小，具有隔热、轻质的优点。

技术领域

本发明涉及一种砌块，特别是涉及一种气凝胶砌块及其制备方法。

背景技术

目前的民用建筑用砌块仅有支撑作用，在保温隔热方面的效果比较差，且易渗水，返碱，耐久性差，密度大，很难满足建筑节能减排要求。气凝胶砌块可以有效解决上述问题，加入气凝胶后，砌块可以明显降低密度，便于运输，表面实现疏水，彻底解决墙面渗水、返碱问题。此外，民用建筑砌块的用量极大，通过降低其导热系数至0.120W/（m·k）（25℃）以下，可以有效实现节能减排的目的。

气凝胶粉末具有极好的隔热性能，其独有的三维空间网状结构和纳米级孔尺寸可以有效阻止热量的传导、辐射以及对流，但是其粉末形态一直难以找到合适的应用方向。气凝胶砌块兼具气凝胶的隔热及砌块的优点，具有轻质隔音、阻燃、疏水、隔热和较高的强度等优点，可以解决气凝胶粉末难以单独使用的问题，气凝胶砌块这种形式更能推广气凝胶这一保温隔热新材料的应用。

目前，气凝胶粉末高疏水，不易使用，难以均匀稳定地分散在水性体系中，与各种有机、无机粘结剂的混合均匀度也不佳，不利于气凝胶砌块的成型。成型过程中气凝胶的结构会受到一定的损坏，使得气凝胶的性能有所损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种气凝胶砌块，其导热系数较低、密度较小，具有隔热、轻质的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种气凝胶砌块，由以下重量份的原料制成：气凝胶粉末2-6份、有机粘结剂10-20份、无机粘结剂40-60份、填料0.5-5份、增韧剂1-3份、分散剂1-2份、去离子水9-15份。

进一步地，本发明所述气凝胶粉末由二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、纤维素中的其中一种或几种制成，气凝胶粉末的振实密度为0.03-0.8吨/立方米，粒径为0.015-0.1mm，密度为20-150克/升。

进一步地，本发明所述有机粘结剂为纯丙乳液、苯丙乳液、有机硅树脂乳液中的其中一种或几种。

进一步地，本发明所述无机粘结剂为水泥、水泥砂浆、石膏粉、腻子粉、水玻璃中的其中一种或几种。

进一步地，本发明所述填料为玻化微珠、中空玻璃微珠、重钙粉、滑石粉、、氧化铝空心球、粉煤灰、硅酸盐中的其中一种或几种。

进一步地，本发明所述增韧剂为玻璃纤维、陶瓷纤维、氧化铝纤维、碳纤维中的其中一种或几种。

进一步地，本发明所述分散剂的制备步骤为：

将PAMAM G3.0加入DMF中搅拌至混合均匀得到PAMAM溶液，将β-环糊精加入DMF中搅拌至混合均匀得到环糊精溶液，将PAMAM溶液与环糊精溶液混合，80℃下恒温搅拌反应8小时，冷却至室温后得到反应液，将反应液转入透析袋中透析7天后冷冻干燥得到分散剂。

进一步地，本发明所述分散剂的制备步骤中，PAMAM溶液中PAMAM的浓度为0.05g/mL，环糊精溶液中β-环糊精的浓度为0.1g/mL，PAMAM溶液、环糊精溶液的体积比为2:7。

本发明要解决的另一技术问题是提供上述气凝胶砌块的制备方法。

为解决上述技术问题，技术方案是：

一种气凝胶砌块的制备方法，包括以下步骤：

S1.按重量份称取各原料，将气凝胶粉末、分散剂、去离子水加入分散机中，搅拌至分散均匀得到气凝胶粉末乳液；