[发明专利]一种建筑节能保温材料及其制备方法

说明书

本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种建筑节能保温材料及其制备方法。本发明是通过以粉煤灰和煤矸石为原料，碳酸镁、碳酸锶、短切玻璃纤维、纳米氧化硅晶须和纳米碳化硅晶须作为添加剂；将原料和添加剂混合形成混合物料，添加葡萄糖、P123和聚乙烯醇水溶液然后用球磨机进行湿磨，混合均匀并制成料浆；将得到的料浆进行干燥，粉碎过筛，将过筛后的粉料填充到模具内，然后置于加热炉中，进行焙烧发泡造孔；焙烧发泡造孔完成后，随炉冷却至常温，获得建筑节能保温材料，所制备的保温材料的抗压强度为35.8～39.6MPa，导热系数为0.041～0.078W/(m·K)，性能优异，能够实现废物高价值再利用。

技术领域

本发明属于保温材料技术领域。更具体地，涉及一种建筑节能保温材料及其制备方法。

背景技术

随着电力资源需求量的不断提升，燃煤产生的固体粉煤灰的排放量呈现逐年上升的趋势。粉煤灰的长期堆放侵占土地资源，破坏土壤成分、影响空气质量，造成水体污染、产生放射性污染，危害人体健康，粉煤灰的资源化利用问题越来越受到人们的广泛关注。对于粉煤灰的资源化利用也成为了我国近几年的重要研究发展方向之一。目前粉煤灰资源综合利用的主要领域有：建筑材料、农业、环保、工业四个领域。

煤矸石是煤矿的固体废弃物，经统计，煤矸石的累计堆放量已达45亿t，并且还以每年1.5亿～2.0亿t的速度增多，严重占用了土地资源。煤矸石中的危害物在淋溶作用下会对土壤和水资源造成污染，再通过食物链对人体健康造成侵害。煤矸石在长期的堆放过程中，经风化成粉尘，并且煤矸石内部温度升高会自燃放出有毒气体，严重影响大气环境。亟待开发煤矸石高效利用的途径。

发泡陶瓷在墙体保温材料的应用也随着“绿色建造”逐渐走向市场主导地位。发泡陶瓷坯料的主要成分是SiO₂和Al₂O₃，除此之外还含有少量助熔成分(如Na₂O、K₂O、MgO、Fe₂O₃等)以及发泡剂等。煤矸石的主要化学成分为Al₂O₃和SiO₂，且含有少量的碱金属和碱土金属氧化物，其灼烧基化学成分组成与发泡陶瓷坯料相似，使煤矸石可作为发泡陶瓷的原燃料及充当部分发泡剂。

王琨等人：针对煤矸石基发泡陶瓷保温材料在制备过程中由于煤矸石中残余碳无法完全反应的问题，利用圆台预埋法人工造孔，为残余碳的燃烧提供气流通道，解决了材料内部存在的黑心问题，同时研究了预留大孔对材料力学、热学性能的影响。研究表明：将直径为1cm的圆孔以孔距为2.5cm、60°错排的方式排布为最佳开孔方式，开孔率14.51％，制得的发泡陶瓷墙体保温材料导热系数仅为0.11W/(m·K)，抗压强度达到4.7MPa。

虽然现有发泡陶瓷具有一定的强度和低的导热系数，但是抗压强度仍不够高，而且并不是使废物利用，因而急需开发一种利用粉煤灰和煤矸石的制备发泡陶瓷且具有附加值高的资料利用技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有发泡陶瓷抗压强度低、导热系数较高的缺陷和不足，提供一种建筑节能保温材料及其制备方法。

本发明的目的是提供一种建筑节能保温材料的制备方法。通过以粉煤灰和煤矸石为原料，碳酸镁、碳酸锶、短切玻璃纤维、纳米氧化硅晶须和纳米碳化硅晶须作为添加剂；添加添加葡萄糖、P123和聚乙烯醇水溶液，用球磨机进行湿磨，干燥，粉碎过筛，焙烧发泡造孔成型，实现粉煤灰和煤矸石的高价值资源化利用，且制备的防火保温材料性能优异。

本发明另一目的是提供一种建筑节能保温材料。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种建筑节能保温材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)以粉煤灰和煤矸石为原料，碳酸镁、碳酸锶、短切玻璃纤维、纳米氧化硅晶须和纳米碳化硅晶须作为添加剂；