本發(fā)明涉及了復(fù)合材料，具體涉及一種改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、制造業(yè)和建筑業(yè)以及發(fā)電和供熱行業(yè)占據(jù)約65％的碳排放總量，因此加快建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提升，深入推進(jìn)建筑節(jié)能和綠色化改造，大幅降低建筑能耗，從而提高建筑領(lǐng)域的綠色發(fā)展水平則顯得尤為重要。房屋建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(主要由門窗、外墻和屋頂?shù)?占熱量流失比例的85％以上，而外墻所損失的熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)損失的總熱量的35％以上。因此提高外墻結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，進(jìn)而有效阻止室內(nèi)與室外的熱量交換，是建筑節(jié)能的有效手段。

2、目前，通過保溫材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用來提高外墻結(jié)構(gòu)的保溫性能，保溫材料包括有機(jī)保溫材料和無機(jī)保溫材料，有機(jī)保溫材料存在易燃燒，安全性差的缺點(diǎn)，無機(jī)保溫材料巖棉因其制備過程中的高碳排放量以及其纖維對人體健康存在一定的影響，因此，亟待設(shè)計(jì)一種具有低導(dǎo)熱、高力學(xué)強(qiáng)度且不易燃燒的保溫材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料及其制備方法，所提供水泥基復(fù)合保溫材料具備不易燃燒、低導(dǎo)熱系數(shù)和高力學(xué)強(qiáng)度的特點(diǎn)。

2、為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，按重量份數(shù)計(jì)，包括水泥144-180份、氧化鉻9-36份、減水劑12-20份、水100-130份和發(fā)泡聚苯乙烯10-30份。

4、作為一種可能的實(shí)施方式，按重量份數(shù)計(jì)，所述水泥為166.5-175.5份，所述氧化鉻為4.5-13.5份；優(yōu)選地，所述水泥為171份，所述氧化鉻為9份；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述減水劑為13份。

5、作為一種可能的實(shí)施方式，所述氧化鉻占所述氧化鉻與所述水泥之和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.5～10％，優(yōu)選地，所述氧化鉻占所述氧化鉻與所述水泥之和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5％。

6、作為一種可能的實(shí)施方式，所述水泥包括普通硅酸鹽水泥和/或早強(qiáng)硅酸鹽水泥，優(yōu)選地，所述水泥為普通硅酸鹽水泥和早強(qiáng)硅酸鹽水泥；進(jìn)一步優(yōu)選地，以質(zhì)量比計(jì)算，所述普通硅酸鹽水泥和所述早強(qiáng)硅酸鹽水泥之比為2-2.5:1。

7、作為一種可能的實(shí)施方式，所述發(fā)泡聚苯乙烯為普通白色發(fā)泡聚苯乙烯或石墨改性發(fā)泡聚苯乙烯。

8、作為一種可能的實(shí)施方式，所述減水劑包括聚羧酸減水劑和/或萘系減水劑。

9、作為一種可能的實(shí)施方式，所述氧化鉻為氧化鉻粉體，其平均粒徑為0.5-2μm。

10、第二方面，本申請實(shí)施例提供一種如第一方面任一方案所述改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料的制備方法，包括以下步驟：

11、混合水泥、氧化鉻、減水劑和水得到第一混合液；

12、將所述第一混合液與發(fā)泡聚苯乙烯混合，得到第二混合液；

13、將所述第二混合液倒入模具壓縮、脫模、干燥和切割后得到改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其中，所述氧化鉻通過紅外反射來降低所述復(fù)合保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

14、作為一種可能的實(shí)施方式，在所述步驟混合水泥、氧化鉻、減水劑和水得到第一混合液之中，還包括步驟：對水泥、氧化鉻、減水劑和水混合后進(jìn)行分散處理，分散處理轉(zhuǎn)速為800-1200r/min，分散處理時(shí)間為2-3min。

15、作為一種可能的實(shí)施方式，所述壓縮處理的時(shí)間為6-12h，所述干燥溫度為50-60℃，干燥時(shí)間為3-10天。

16、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

17、通過氧化鉻對水泥基聚苯復(fù)合保溫材料進(jìn)行摻雜改性，一方面氧化鉻的加入可以提高水泥水化反應(yīng)的形核位點(diǎn)，促進(jìn)水泥水化進(jìn)程從而提高水泥基聚苯復(fù)合保溫材料的力學(xué)強(qiáng)度，另一方面具有高紅外反射能力的氧化鉻在水泥基聚苯復(fù)合保溫材料中彌散分布形成多個(gè)紅外反射的位點(diǎn)，從而降低水泥基聚苯復(fù)合保溫材料的熱輻射吸收能力，進(jìn)而降低水泥基聚苯復(fù)合保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，包括水泥144-180份、氧化鉻9-36份、減水劑12-20份、水100-130份和發(fā)泡聚苯乙烯10-30份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，按重量份數(shù)計(jì)，所述水泥為166.5-175.5份，所述氧化鉻為4.5-13.5份；優(yōu)選地，所述水泥為171份，所述氧化鉻為9份；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述減水劑為13份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述氧化鉻占所述氧化鉻與所述水泥之和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.5～10％，優(yōu)選地，所述氧化鉻占所述氧化鉻與所述水泥之和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述水泥包括普通硅酸鹽水泥和/或早強(qiáng)硅酸鹽水泥，優(yōu)選地，所述水泥為普通硅酸鹽水泥和早強(qiáng)硅酸鹽水泥；進(jìn)一步優(yōu)選地，以質(zhì)量比計(jì)算，所述普通硅酸鹽水泥和所述早強(qiáng)硅酸鹽水泥之比為2-2.5:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述發(fā)泡聚苯乙烯為普通白色發(fā)泡聚苯乙烯或石墨改性發(fā)泡聚苯乙烯。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述減水劑包括聚羧酸減水劑和/或萘系減水劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料，其特征在于，所述氧化鉻為氧化鉻粉體，其平均粒徑為0.5-2μm。

8.一種如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟混合水泥、氧化鉻、減水劑和水得到第一混合液之中，還包括步驟：對水泥、氧化鉻、減水劑和水混合后進(jìn)行分散處理，分散處理轉(zhuǎn)速為800-1200r/min，分散處理時(shí)間為2-3min。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述壓縮處理的時(shí)間為6-12h，所述干燥溫度為50-60℃，干燥時(shí)間為3-10天。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料及其制備方法，涉及了復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，用于解決現(xiàn)有保溫材料易燃燒、保溫性能和力學(xué)性能不足的問題。所提供改性水泥基聚苯復(fù)合保溫材料包括水泥144?180份、氧化鉻9?36份、減水劑12?20份、水100?130份和發(fā)泡聚苯乙烯10?30份，具備不易燃燒、低導(dǎo)熱系數(shù)和高力學(xué)強(qiáng)度的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：韓昌報(bào),任文瑞,宋雪梅,王成海,崔亞楠,嚴(yán)輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6