一种玻化微珠粉煤灰防火保温材料及其制备方法.pdf

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1、10申请公布号CN104310865A43申请公布日20150128CN104310865A21申请号201410471850X22申请日20140916C04B28/0020060171申请人中国矿业大学（北京）地址100083北京市海淀区学院路丁11号72发明人刘泽孔凡龙邵宁宁王春雪74专利代理机构北京瑞思知识产权代理事务所普通合伙11341代理人李涛袁红红54发明名称一种玻化微珠粉煤灰防火保温材料及其制备方法57摘要本发明公开了一种玻化微珠粉煤灰基防火保温材料及其制备方法，该防火保温材料由玻化微珠、矿物原料、增韧纤维、碱性激发剂、防水剂、减水剂等组成。矿物原料中粉煤灰占70100WT，其。

2、他矿物原料含有矿渣、钢渣、硅灰、偏高岭土、循环硫化床底灰、赤泥、石棉尾矿酸浸渣中的一种；玻化微珠是矿物原料质量的50150WT；增韧纤维是矿物原料质量的011WT；碱性激发剂是矿物原料质量的4055WT；防水剂是矿物原料和玻化微珠总质量的13WT；减水剂是矿物原料和玻化微珠总质量的13WT。所有原料充分混合搅拌，浇注成型，在5090下蒸养124H。所得防火保温的容重为400800KG/M3，抗压强度为20100MPA，导热系数为008020W/MK。产品可用作防火材料、保温材料、隔音材料、绝热材料等。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求。

3、书1页说明书5页10申请公布号CN104310865ACN104310865A1/1页21一种防火保温材料，由玻化微珠、矿物原料、增韧纤维、碱性激发剂、防水剂、减水剂组成。2根据权利要求1所述的防火保温材料，所述的玻化微珠是膨胀珍珠岩或碱石灰硼硅酸盐玻璃材料；所述的矿物原料包括粉煤灰，所述粉煤灰占矿物原料的70100WT，其他矿物原料含有矿渣、钢渣、硅灰、偏高岭土、循环硫化床底灰、赤泥、石棉尾矿酸浸渣中的一种；所述的增韧纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维或木质纤维中的一种；所述的碱性激发剂包括水玻璃和NAOH/KOH；所述的防水剂是甲基硅酸钾或甲基硅酸钠的水溶液；所述的减水剂是萘系减水剂或聚羧酸减。

4、水剂。3根据权利要求2所述的轻质防火保温材料，包括以下质量配比的原料粉煤灰占矿物原料的70100，矿渣、钢渣、硅灰、偏高岭土、循环硫化床底灰、赤泥、石棉尾矿酸浸渣中的一种占矿物原料的030；玻化微珠相当于矿物原料质量的50150WT；增韧纤维相当于矿物原料质量的0110WT；碱性激发剂相当于矿物原料质量的4055WT，激发剂中包括钠钾水玻璃、NAOH/KOH、水。激发剂的模数在1020，质量浓度在1540WT；防水剂相当于矿物原料和玻化微珠总质量的13WT；减水剂相当于矿物原料和玻化微珠总质量的13WT。4根据权利要求2所述的防火保温材料，反应原料混合时，需外加一定量的水，使H2O/NA2O的。

5、摩尔比为1020；粉煤灰达到国标II级以上粉煤灰要求，AL2O3质量含量20WT；其他矿物原料的粒径为1MD50100M，颗粒细度0080MM筛筛余525，含碳量5，烧失量10；玻化微珠为膨胀珍珠岩或碱石灰硼硅酸盐玻璃材料，粒径在15100M，导热系数为001005W/MK，吸水率小于50，熔融温度大于800。增韧纤维的直径在520M，长度在620MM，抗拉强度大于300MPA；激发剂中包括钠钾水玻璃、NAOH/KOH、水。激发剂的模数在1020，质量浓度在1540WT；蒸养温度为5090，养护湿度为7099，养护时间为124H；配制原料中，粉煤灰和碱性激发剂总计所含SIO2与AL2O3的摩尔。

6、比为25SIO2/AL2O345，NA2O与AL2O3的摩尔比为05NA2O/AL2O32。权利要求书CN104310865A1/5页3一种玻化微珠粉煤灰防火保温材料及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种防火保温材料及其制备方法。技术背景0002近年来，我国一直处于高耗能、低产出、高污染的阶段，国家为了节能减排，降低污染，提出了一系列政策方针。在发电、炼铝、炼钢、水泥等行业产生过剩的同时，产生了大量的固体废弃物，而这些固体废弃物，如粉煤灰、矿渣、钢渣、赤泥等，又亟待大宗利用，综合治理，降低环境污染。0003目前，国内外主要使用的墙体防火保温材料种类繁多，有机类保温材料频频引起火灾，防火效果。

7、差，成本高；无机类防火保温材料又纷繁复杂，常因价格战导致优质防火保温材料不能占据市场，特别是A级防火的无机类保温材料。0004近几年，玻化微珠类防火保温材料开始在国内新兴，开始出现了一些相关技术发明，如发明专利2008100443752，2010105866093，2011101078866，201101999599，2012100589977，2013106724233，2012105447953，2013101302841等，基本都是以玻化微珠和水泥作为体系的主要原料，添加粉煤灰和其他一些辅助材料，工业固体废弃物利用量较少，水泥使用量较大，不利于节能减排、综合利废。本发明中采用粉煤灰作为主。

8、体材料，利废、成本低、环保节能，结合粉煤灰的利废与玻化微珠膨胀珍珠岩的低热导性能，开发玻化微珠粉煤灰基防火保温材料，对建筑节能、环保、利废、降低建筑成本具有具有广泛深刻的意义。发明内容0005为了提高粉煤灰和玻化微珠在防火保温材料生产中的掺量，本发明提供了一种制备工艺简单，性能稳定，低温蒸养的新型玻化微珠粉煤灰基防火保温材料及其制备方法。0006本发明是通过以下技术方案实现的0007本发明的防火保温材料的原料，主要原料包括玻化微珠、矿物原料、增韧纤维、碱性激发剂、防水剂、减水剂和保水剂，所述的防火保温材料由以下原料制成0008粉煤灰占矿物原料的70100，0009矿渣、钢渣、硅灰、偏高岭土、循。

9、环硫化床底灰、赤泥、石棉尾矿酸浸渣中的一种占矿物原料的030，0010玻化微珠相当于矿物原料质量的50150WT；0011增韧纤维相当于矿物原料质量的0110WT；0012碱性激发剂相当于矿物原料质量的4055WT，激发剂中包括钠钾水玻璃、NAOH/KOH、水。激发剂的模数在1020，质量浓度在1540WT；0013防水剂相当于矿物原料和玻化微珠总质量的13WT；0014减水剂相当于矿物原料和玻化微珠总质量的13WT。0015本发明的上述防火保温材料的制备方法，包括步骤说明书CN104310865A2/5页400161将矿物原料、玻化微珠、碱性激发剂、防水剂、减水剂与水混合，再与增韧纤维混合搅。

10、拌，共搅拌110MIN；00172将料浆浇注到模具中，调节浇注扩散度在15；00183磨具放入静养室后，在4060环境下，料浆发泡、稠化、硬化形成强度01MPA的坯体，坯体硬度达到0102MPA后结束静养，静养时间在3090MIN；00194坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料；00205将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度5090，养护湿度为7099，养护时间为124H，蒸养结束后得到成品。0021本发明制备工艺简单，性能优良、稳定，低温蒸养，成本较低。0022具体实施方法0023本发明的防火保温材料，其优化的具体实施方式是，包括玻化微珠粉煤灰防火保温材料，所述的防火保温材料由。

11、以下原料制成粉煤灰为主的硅铝质矿物原料、玻化微珠、增韧纤维、碱性激发剂、防水剂和减水剂等，其中矿物原料主要是粉煤灰，其他矿物原料有矿渣、钢渣、硅灰、偏高岭土、循环硫化床底灰、赤泥、石棉尾矿酸浸渣中的一种。玻化微珠为膨胀珍珠岩或碱石灰硼硅酸盐玻璃材料。增韧纤维是聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维或木质纤维中的一种。碱性激发剂由钠钾水玻璃和NAOH/KOH组成。防水剂是甲基硅酸钾或甲基硅酸钠的水溶液。减水剂是萘系减水剂或聚羧酸减水剂。各种原料的配比分别为0024硅铝质矿物原料70100WT粉煤灰，030的矿渣、钢渣、硅灰、偏高岭土、循环硫化床底灰、赤泥等富含硅铝的原料的一种；0025玻化微珠相当于矿物原料质。

12、量的50150WT；0026增韧纤维相当于矿物原料质量的0110WT；0027碱性激发剂相当于矿物原料质量的4055WT，激发剂中包括钠钾水玻璃、NAOH/KOH、水。激发剂的模数在1020，质量浓度在1540WT；0028防水剂相当于矿物原料和玻化微珠总质量的13WT；0029减水剂相当于矿物原料和玻化微珠总质量的13WT。0030上述的各种原料的含量根据需要也可以是其他的配比。0031粉煤灰达到国标II级以上粉煤灰要求，AL2O3质量含量20WT；0032其他矿物原料的粒径为1MD50100M，颗粒细度0080MM筛筛余525，含碳量5，烧失量10；0033玻化微珠为膨胀珍珠岩或碱石灰硼硅。

13、酸盐玻璃材料，粒径在15100M，导热系数为001005W/MK，吸水率小于50，熔融温度大于800。0034增韧纤维的直径在520M，长度在620MM，抗拉强度大于300MPA；0035激发剂中包括钠钾水玻璃、NAOH/KOH、水。激发剂的模数在1020，质量浓度在1540WT；0036蒸养温度为5090，养护湿度为7099，养护时间为124H；0037配制原料中，粉煤灰和碱性激发剂总计所含SIO2与AL2O3的摩尔比为25SIO2/AL2O345，NA2O与AL2O3的摩尔比为05NA2O/AL2O32。0038本发明的上述防火保温材料的制备方法，其优化的具体实施方式可以是，包括步骤说明书。

14、CN104310865A3/5页500391选择钠钾水玻璃和NAOH/KOH为原料，将NAOH/KOH溶解在水中，控制摩尔浓度在515MOL/L；选择钠钾水玻璃，控制模数为235；将二者混合，控制混合物的总体模数在1020；搅拌110MIN，置于塑料容器，静置1248H。00402将矿物原料、碱性激发剂、防水剂、减水剂、保水剂与水混合，再与玻化微珠、增韧纤维混合搅拌，共搅拌110MIN，可以搅拌1、3、5、7、10MIN等，直至搅拌均匀；00413将料浆浇注到模具中，调节浇注扩散度在15左右；00424磨具放入静养室后，在4060环境下，可以是40、50、60，料浆发泡、稠化、硬化形成强度01。

15、MPA的坯体，坯体硬度达到0102MPA后结束静养，静养时间在3090MIN，可以是30、60、90MIN等；00435坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料；00446将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度5090，可以是50、60、70、80、90等；养护湿度为7099，可以是70、80、90、99等；养护时间为124H，蒸压结束后得到成品。0045本发明得到的加气混凝土的性能参数可以是00460047具体实施例一0048量取钾水玻璃400G，模数为325，密度为158G/ML；称取56GKOH和40G水混合均匀，再与水玻璃、18G减水剂、9G防水剂混合均匀，放置24小时，作为液。

16、体碱性激发剂。0049称取级粉煤灰300G作为矿物原料，将液体碱性激发剂与固体原料混合，搅拌均匀后加入150G玻化微珠，15G增韧纤维，搅拌3MIN。0050将混合后的物料浇注到钢制模具或塑料模具中，密封，60下静养60MIN。0051坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料。0052将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度90，养护湿度90条件下，养护4H，蒸养结束后得到成品。说明书CN104310865A4/5页60053所得样品在7天后测得的容重为800KG/M3，抗压强度为10MPA28D，导热系数为0185W/MK。0054具体实施例二0055量取钠水玻璃240G，模数为325。

17、，密度为138G/ML；称取37GNAOH和60G水混合均匀，再与水玻璃、36G减水剂、6G防水剂混合均匀，放置24小时，作为液体碱性激发剂。0056称取II级粉煤灰240G，矿渣60G作为矿物原料，将液体碱性激发剂与固体原料混合，搅拌均匀后加入加入200G玻化微珠，15G增韧纤维，搅拌5MIN。0057将混合后的物料浇注到钢制模具或塑料模具中，密封，60下静养30MIN。0058坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料。0059将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度70，养护湿度90条件下，养护12H，蒸养结束后得到成品。0060所得样品在7天后测得的容重为600KG/M3，抗压强度。

18、为51MPA7D，导热系数为0155W/MK。0061具体实施例三0062量取钾水玻璃240G，模数为325，密度为165G/ML；称取45GKOH和50G水混合均匀，再与水玻璃、12G减水剂、6G防水剂混合均匀，放置12小时，作为液体碱性激发剂。0063称取II级粉煤灰240G，偏高岭土60G作为矿物原料，将液体碱性激发剂与固体原料混合，搅拌均匀后，加入发泡剂，300G玻化微珠，3G增韧纤维，搅拌3MIN。0064将混合后的物料浇注到钢制模具或塑料模具中，密封，40下静养90MIN。0065坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料。0066将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度80，。

19、养护湿度90条件下，养护12H，蒸养结束后得到成品。0067所得样品在7天后测得的容重为500KG/M3，抗压强度为45MPA7D，导热系数为0136W/MK。0068具体实施例四0069量取钠水玻璃240G，模数为325，密度为138G/ML；称取37GNAOH和60G水混合均匀，再与水玻璃、18G减水剂、6G防水剂混合均匀，放置24小时，作为液体碱性激发剂。0070称取II级粉煤灰294G，石棉尾矿酸浸渣6G作为矿物原料，将液体碱性激发剂与固体原料混合，搅拌均匀后加入加入400G玻化微珠，3G增韧纤维，搅拌5MIN。0071将混合后的物料浇注到钢制模具或塑料模具中，密封，60下静养30MI。

20、N。0072坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料。0073将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度90，养护湿度90条件下，养护6H，蒸养结束后得到成品。0074所得样品在7天后测得的容重为400KG/M3，抗压强度为35MPA7D，导热系数为010W/MK。0075具体实施例五0076量取钠水玻璃300G，模数为325，密度为138G/ML；称取40GNAOH和80G水混合均匀，再与水玻璃、12G减水剂、6G防水剂混合均匀，放置36小时，作为液体碱性激发剂。0077称取II级粉煤灰270G，钢渣30G作为矿物原料，将液体碱性激发剂与固体原料混说明书CN104310865A5/5页7。

21、合，搅拌均匀后，加入300G玻化微珠，3G增韧纤维，搅拌5MIN。0078将混合后的物料浇注到钢制模具或塑料模具中，密封，60下静养60MIN。0079坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料。0080将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度70，养护湿度90条件下，养护10H，蒸养结束后得到成品。0081所得样品在7天后测得的容重为500KG/M3，抗压强度为25MPA7D，导热系数为0138W/MK。0082本发明以粉煤灰和玻化微珠为主要原料，结合其他矿物原料，应用先进的化学激发技术，制备一种轻质保温材料，产品可用作防火材料、保温材料、隔音材料、绝热材料等。0083本发明应用玻化微珠、粉煤灰等矿物原料制备轻质保温材料，制作工艺简单、性能可靠，稳定性好。以上所述，仅为本发明优化的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。说明书CN104310865A。