[发明专利]一种闭孔珍珠岩复合保温材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种闭孔珍珠岩复合保温材料及其制备方法，属于保温材料技术领域，包括以下质量份原料：疏水闭孔碳化膨胀珍珠岩、碱性粘结剂、岩棉纤维和皂土，膨胀珍珠岩与蔗糖溶液混合后经高温碳化，得到碳化膨胀珍珠岩，向癸酸‑棕榈酸中加入碳化膨胀珍珠岩进行吸附，得到碳化膨胀珍珠岩复合材料，喷涂丙烯酸聚合物乳液，通过改性硅烷溶液对闭孔膨胀珍珠岩表面改性。丙烯酸聚合物乳液的喷涂实现对多孔膨胀珍珠岩复合材料表面的闭孔，再在丙烯酸聚合物乳液闭孔的膨胀珍珠岩喷涂改性硅烷溶液，能够在丙烯酸聚合物膜上接枝Si‑O官能团，提高丙烯酸聚合物膜的疏水性和机械强度，提高了膨胀珍珠岩的疏水性，进而提升复合保温材料的保温性能。

技术领域

本发明属于保温材料技术领域，具体地，涉及一种闭孔珍珠岩复合保温材料及其制备方法。

背景技术

建筑能耗所带来的能源问题日益突出。因此，迫切需要对节能建筑领域现有的墙体保温技术进行改进或开发新的墙体保温技术。

膨胀珍珠岩因其多孔性和低导热性而被用于节能建筑领域以防止热传递，但存在以下缺点：(1)由于其表面具有孔隙结构和亲水性，导致在使用过程中会吸收空气中的水分，造成起泡、开裂，严重影响其保温性能；(2)膨胀珍珠岩作为建筑保温材料，应对季节变化的能力较差，在时间和空间上都不能满足现代节能建筑的供能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闭孔珍珠岩复合保温材料及其制备方法，通过在膨胀珍珠岩表面沉积碳材料一方面能够提高膨胀珍珠岩的热导率，另一方面也能提高对相变材料负载率，再通过丙烯酸聚合物乳液在膨胀珍珠岩表面成膜达到闭孔的目的，对膨胀珍珠岩表面的膜进行疏水改进达到低吸收率。

本发明要解决的技术问题：膨胀珍珠岩应对季节能力较差，无法适应节能建筑的要求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种闭孔珍珠岩复合保温材料，包括以下质量份原料：40-60份疏水闭孔碳化膨胀珍珠岩、20-30份碱性粘结剂、25-35份岩棉纤维和30-40份皂土；

所述疏水闭孔碳化膨胀珍珠岩包括以下步骤制得：

将二氧化硅和三甲基氯硅烷超声均质15min，然后分散在环己烷中得到疏水分散液，将疏水分散液在50℃下加热搅拌2h，再均匀喷涂到闭孔碳化膨胀珍珠岩上，得到疏水闭孔碳化膨胀珍珠岩，其中二氧化硅、三甲基氯硅烷和环己烷的用量比为0.2-0.4g:1.2-2.2mL：12-14mL。

上述反应中，通过在二氧化硅表面接枝三甲基氯硅烷，使得二氧化硅在环己烷中具有良好的分散性，喷涂到闭孔碳化膨胀珍珠岩上，而闭孔碳化膨胀珍珠岩是通过丙烯酸聚合物膜包裹，所以能够在丙烯酸聚合物膜上接枝Si-O官能团，提高丙烯酸聚合物膜的疏水性和机械强度。

所述碱性粘结剂通过将2g KOH颗粒溶解在50mL去离子水中，并在磁力搅拌下加入0.2g气相二氧化硅制得。

所述闭孔碳化膨胀珍珠岩包括以下步骤制得：

S1、将癸酸和棕榈酸以86:14的质量比混合在烧杯中，在80℃烘箱中加热2h，然后，将烧杯放入80℃超声波水浴中混合30min，得到癸酸-棕榈酸；

S2、向癸酸-棕榈酸中加入碳化膨胀珍珠岩，并在真空条件下处理30min，真空浸渍后，过滤出碳化膨胀珍珠岩，然后将碳化膨胀珍珠岩放在滤纸上，将滤纸放入80℃的烘箱中，烘干过程不断更换滤纸，直到癸酸-棕榈酸没有泄漏，得到膨胀珍珠岩复合材料，其中，癸酸-棕榈酸和碳化膨胀珍珠岩的质量比为32-54:4-8；

S3、将丙烯酸聚合物乳液喷涂在膨胀珍珠岩复合材料表面，控制丙烯酸聚合物乳液在表面均匀分布，无乳液滴漏，干燥后得到闭孔碳化膨胀珍珠岩。