本發(fā)明涉及建筑材料這一
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及到一種改性納米保溫建筑材料的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：在建筑物中使用的材料統(tǒng)稱為建筑材料。新型的建筑材料包括的范圍很廣，有保溫材料、隔熱材料、高強(qiáng)度材料、會呼吸的材料等都屬于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的統(tǒng)稱。建筑材料可分為結(jié)構(gòu)材料、裝飾材料和某些專用材料。結(jié)構(gòu)材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復(fù)合材料等；裝飾材料包括各種涂料、油漆、鍍層、貼面、各色瓷磚、具有特殊效果的玻璃等；專用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，而能源的發(fā)展相對滯后，解決能源短缺的一個最好辦法就是節(jié)約能源。因此，不斷研究和開發(fā)節(jié)能新材料是國家的長期發(fā)展戰(zhàn)略。由于建筑能耗在所有能耗中占有較大的比重，目前越來越受到重視，于是建筑節(jié)能材料便應(yīng)運(yùn)而生。建筑節(jié)能材料通常具有保溫隔熱的性能，可以最大限度地阻抗熱流的傳遞，一方面是為了滿足建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境，另一方面是為了節(jié)能。因此，從結(jié)構(gòu)上來看，保溫隔熱材料的內(nèi)部都有大量的封閉孔，表觀密度較小，這是保溫隔熱材料所必備的條件。從材料的組成來看，有機(jī)材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般小于無機(jī)材料；非金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于金屬材料；氣態(tài)物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)小于液態(tài)物質(zhì)，液態(tài)物質(zhì)小于固體。常用的建筑保溫隔熱墻體材料主要有：聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑科、顆粒保溫材料、泡沫混凝土、巖棉、玻璃棉以及新型的相變儲能材料等。然而，上述市面上常見的材料往往不能在保溫效果、抗震性、阻燃效果這幾項(xiàng)指標(biāo)上同時滿足行業(yè)的需求，給建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展帶來了一定的阻礙。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改性納米保溫建筑材料的制備方法，該方法通過將粉煤灰、高嶺土、海泡石球磨成粉、煅燒，再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)超聲處理的聚碳化二亞胺、聚氨酯和納米磷酸鋇的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng)，隨后經(jīng)混煉、硫化、熱壓等一系列特定工藝制成成品建筑材料。制備而成的建筑材料，其保溫效果好，抗震性強(qiáng)，且阻燃效果好，具有較好的應(yīng)用前景。同時還公開了由該制備方法制得的改性納米保溫建筑材料在建筑墻體材料中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種改性納米保溫建筑材料的制備方法，由以下步驟組成：(1)將粉煤灰20-25份、高嶺土15-20份、海泡石8-12份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速80-100r/min，球磨4-6h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂22-28份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空條件下處理2-3h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛6-10份、聚己二酸乙二醇酯3-5份、甲氧基聚乙二醇2-4份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚碳化二亞胺6-15份、聚氨酯3-9份、納米磷酸鋇1-3份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度50-60℃，超聲功率800w，超聲時間25-35min；得超聲處理混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1000-1200℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至130-150℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟3-5份，在120-150rpm的攪拌速率下混煉15-20min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與交聯(lián)劑2-4份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為100-120℃，熱壓時間為4-5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。優(yōu)選地，所述步驟(1)中球磨機(jī)的球料比為15:1。優(yōu)選地，所述步驟(2)中的真空度優(yōu)選為-0.08mpa。優(yōu)選地，所述步驟(8)中的交聯(lián)劑選自丙烯酸異辛酯、甘油二甲基丙烯酸酯、三乙醇胺中的任意一種。本發(fā)明還提供了由上述制備方法得到的改性納米保溫建筑材料在建筑墻體材料中的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：(1)本發(fā)明的改性納米保溫建筑材料制備方法通過將粉煤灰、高嶺土、海泡石球磨成粉、煅燒，再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)超聲處理的聚碳化二亞胺、聚氨酯和納米磷酸鋇的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng)，隨后經(jīng)混煉、硫化、熱壓等一系列特定工藝制成成品建筑材料。制備而成的建筑材料，其保溫效果好，抗震性強(qiáng)，且阻燃效果好，具有較好的應(yīng)用前景。(2)本發(fā)明通過將羧基聚酯樹脂經(jīng)特定工藝進(jìn)行改性，使得最后所制備得到的建筑材料在材料性能上有了顯著提到，相比較于只添加未經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂而言，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。(3)本發(fā)明的改性納米保溫建筑材料的制備方法所用原料廉價、方法簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1(1)將粉煤灰20份、高嶺土15份、海泡石8份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，球磨4h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂22份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理2h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛6份、聚己二酸乙二醇酯3份、甲氧基聚乙二醇2份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚碳化二亞胺6份、聚氨酯3份、納米磷酸鋇1份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度50℃，超聲功率800w，超聲時間25min；得超聲處理混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1000℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至130℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟3份，在120rpm的攪拌速率下混煉15min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與丙烯酸異辛酯2份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為100℃，熱壓時間為4h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。實(shí)施例2(1)將粉煤灰23份、高嶺土18份、海泡石10份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速90r/min，球磨5h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂25份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理2.5h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛8份、聚己二酸乙二醇酯4份、甲氧基聚乙二醇3份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚碳化二亞胺10份、聚氨酯6份、納米磷酸鋇2份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度55℃，超聲功率800w，超聲時間30min；得超聲處理混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1100℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟4份，在135rpm的攪拌速率下混煉18min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與甘油二甲基丙烯酸酯3份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為110℃，熱壓時間為4.5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。實(shí)施例3(1)將粉煤灰25份、高嶺土20份、海泡石12份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速100r/min，球磨6h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂28份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理3h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛10份、聚己二酸乙二醇酯5份、甲氧基聚乙二醇4份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚碳化二亞胺15份、聚氨酯9份、納米磷酸鋇3份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度60℃，超聲功率800w，超聲時間35min；得超聲處理混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1200℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至150℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟5份，在150rpm的攪拌速率下混煉20min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與三乙醇胺4份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為120℃，熱壓時間為5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。對比例1(1)將粉煤灰18份、高嶺土20份、海泡石6份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速80r/min，球磨4h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂15份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理2h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛12份、聚己二酸乙二醇酯1份、甲氧基聚乙二醇1份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚碳化二亞胺5份、聚氨酯8份、納米磷酸鋇5份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度50℃，超聲功率800w，超聲時間25min；得超聲處理混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1000℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至130℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟8份，在120rpm的攪拌速率下混煉15min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(8)將步驟(7)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與丙烯酸異辛酯2份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為100℃，熱壓時間為4h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。對比例2(1)將粉煤灰23份、高嶺土18份、海泡石10份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速90r/min，球磨5h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將聚碳化二亞胺10份、聚氨酯6份、納米磷酸鋇2份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度55℃，超聲功率800w，超聲時間30min；得超聲處理混合物；(3)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1100℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(4)將步驟(3)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入羧基聚酯樹脂25份和步驟(2)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(5)將步驟(4)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟4份，在135rpm的攪拌速率下混煉18min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)的中間反應(yīng)產(chǎn)物在150℃的條件下硫化45min，冷卻至室溫后得硫化反應(yīng)物；(7)將步驟(6)得到的硫化反應(yīng)物粉碎成顆粒狀，與甘油二甲基丙烯酸酯3份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為110℃，熱壓時間為4.5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。對比例3(1)將粉煤灰25份、高嶺土20份、海泡石12份加入球磨機(jī)中，加入不銹鋼研磨球，球磨機(jī)的球料比為15:1，調(diào)節(jié)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速100r/min，球磨6h，收集粉體過120目篩，得混合粉末；(2)將羧基聚酯樹脂28份置于反應(yīng)釜中，升溫至150℃，在真空度為-0.08mpa的條件下處理3h，隨后升溫至175℃，加入四丁酚醛10份、聚己二酸乙二醇酯5份、甲氧基聚乙二醇4份，在常壓下反應(yīng)1h，將反應(yīng)產(chǎn)物用3mol/l的稀鹽酸洗滌2-3次，然后用去離子水洗滌至中性，得改性羧基聚酯樹脂；(3)將聚碳化二亞胺15份、聚氨酯9份、納米磷酸鋇3份混合，加入2000ml去離子水，進(jìn)行超聲處理，超聲處理的條件為：溫度60℃，超聲功率800w，超聲時間35min；得超聲處理混合物；(4)將步驟(1)得到的混合粉末加入煅燒爐中，在1200℃下，煅燒50min，然后迅速降溫至室溫，得煅燒產(chǎn)物；(5)將步驟(4)的煅燒產(chǎn)物加入反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)釜，待溫度達(dá)到115℃時，再向反應(yīng)釜中加入步驟(2)所得的改性羧基聚酯樹脂和步驟(3)所得的超聲處理混合物，混合均勻后保溫反應(yīng)30min，得初步反應(yīng)產(chǎn)物；(6)將步驟(5)所得的初步反應(yīng)產(chǎn)物倒入混煉機(jī)中，調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至150℃，隨后向混煉機(jī)中加入氯化石蠟5份，在150rpm的攪拌速率下混煉20min，得中間反應(yīng)產(chǎn)物；(7)將步驟(6)得到的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉碎成顆粒狀，與三乙醇胺4份進(jìn)行充分機(jī)械混勻并得到混合物料，隨后將上述混合物料放置在預(yù)制的成型模具內(nèi)進(jìn)行熱壓，熱壓溫度為120℃，熱壓時間為5h，熱壓完成后冷卻至室溫，得到成品材料。將實(shí)施例1-3和對比例1-3的制得的保溫建筑材料分別進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)、緩沖系數(shù)、燃燒性能這三項(xiàng)測試，測試結(jié)果如表1所示。表1導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)緩沖系數(shù)燃燒性能(級)實(shí)施例10.0391.27a實(shí)施例20.0451.26a實(shí)施例30.0441.31a對比例10.1261.49a對比例20.1771.55b1對比例30.1521.58b1本發(fā)明的改性納米保溫建筑材料制備方法通過將粉煤灰、高嶺土、海泡石球磨成粉、煅燒，再加入經(jīng)改性的羧基聚酯樹脂以及經(jīng)超聲處理的聚碳化二亞胺、聚氨酯和納米磷酸鋇的混合物共同進(jìn)行加熱反應(yīng)，隨后經(jīng)混煉、硫化、熱壓等一系列特定工藝制成成品建筑材料。制備而成的建筑材料，其保溫效果好，抗震性強(qiáng)，且阻燃效果好，具有較好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的改性納米保溫建筑材料的制備方法所用原料廉價、方法簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化運(yùn)用，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12