[发明专利]一种免烧结碱激发无机海绵保温防火板的制备方法

说明书

一种免烧结碱激发无机海绵保温防火板的制备方法，将矿渣、粉煤灰二者按照不同配比复合，再加入不同比例的铝粉与纳米铝粉均匀混掺，通过在碱性条件下的氢氧化钾/钠的激发作用，在短时间内即可发生聚合反应，使不同活性的原料充分参与同步反应和利用，进而在低温条件下即可得到具有纳米孔结构的碱激发轻质多孔材料。本发型在利用废弃物粉煤灰、矿渣等为资源，在环保方面充分发挥担当的同时，该材料具有轻质、保温、隔热、防潮、防腐、环保性能好、劳动强度低等特点之外，还具有防火功能。

技术领域

本发明属于材料绿色制备技术领域，涉及一种免烧结碱激发无机海绵保温防火板及其制备方法，具体涉及一种用碱基发材料加入纳米铝粉高效发泡，生成孔隙均匀且强度相对较高的防火保温板。

背景技术

新型建筑材料是建材工业的重要组成部分，是建材工业中的新兴产业。随着我国建筑材料革新和建筑节能力度的逐步加大，建筑保温、防火、重量、强度标准的提高及居住条件的改善，对新型建筑材料的需求会逐步增大，这种需求使得建筑材料不仅仅具有良好的使用功能，而且还要满足人类对舒适生活的追求。外墙保温防火板大多是利用烧结工艺制作，该技术过程会导致高碳排放，近几年来，我国的无机防火板材研究悄然起步，特别是一些影响建筑功能的关键性能指标和外观质量，如密实度、强度以及防火性、保温性等，但同国外先进水平相比，差距很明显。国内虽然开发了集中轻质建筑板材，但目前尚处于开发研究的初级阶段，要想做到工艺娴熟，设备运行可靠，产品质量稳定，尚有诸多问题有待进一步解决。

碱激发胶凝材料是指用强碱激发基体材料制备的一种水硬性胶凝材料，由激发剂、硅铝质粉体的多元体系组成，性能受到生产工艺、成分等因素的影响。碱激发胶凝材料具有快凝、早强、耐高温、抗腐蚀及重金属固结等特点，且制备过程无需煅烧，节能并对环境更加友好。根据工业废渣化学组成，采用调整其组分结构以及掺入其他材料等手段，应用碱激发技术，开发防护材料产品，实现工业废渣资源化利用，减轻经济社会发展对自然资源的开采及碳排放，获得经济发展、社会和谐、保护环境三者统筹且可持续性发展，具有较高的环境效益。

发明内

为了克服传统防火板烧结技术的缺陷，本发明提出了一种免烧结碱激发无机海绵保温防火板的制备方法，尝试用碱激发材料加纳米铝粉高效发泡技术进行研究，研制了一种孔隙均匀且强度相对较高的防火保温板，在利用废弃物粉煤灰、矿渣等为资源，在环保方面充分发挥担当的同时，该材料具有轻质、保温、隔热、防潮、防腐、环保性能好、劳动强度低等特点之外，还具有防火功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种免烧结碱激发无机海绵保温防火板的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、废渣破碎及混合处理：将块体原料矿渣采用机械方式粉碎并研磨，同时将粉煤灰采用机械方式研磨，将破碎后的矿渣、粉煤灰通过100～200目的筛子筛分待用，并将矿渣、粉煤灰二者按照质量比为(40～70)％：(30～60)％预先通过机械搅拌的方式混合均匀；

步骤二、铝粉与纳米铝粉的混合处理：将铝粉、纳米铝粉二者按照质量比为(40～80)％：(20～60)％预先通过机械搅拌的方式混合均匀；

步骤三、碱性激发剂溶液的制备：将氢氧化钾或氢氧化钠粉末倒入蒸馏水中，并通过机械搅拌混合，搅拌均匀后得到碱性激发剂溶液，所述的氢氧化钾或氢氧化钠与蒸馏水的质量比为1：(5～7)；

步骤四、铝粉碱激发浆料的配置：将步骤一中混合好的粉煤灰、矿渣粉体与步骤二混合好的铝粉与纳米铝粉加入到机械搅拌器中，搅拌均匀后，缓慢地加入步骤三中的碱激发剂溶液中，并使用机械搅拌器搅拌均匀，最后加入聚羧酸减水剂，再继续搅拌0.5～5分钟，得到含有铝粉的碱激发浆料；

步骤五、碱激发多孔材料的成型：将步骤四中的铝粉碱激发浆料倒入模具中，分两次装入到模具里，采用人工加机械振捣方式成型，获得片状碱激发废渣多孔材料；