水泥基发泡保温材料的制备工艺与性能研究

以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用物理发泡工艺制备发泡水泥节能保温材料,发泡剂分别采用动物复合泡沫剂、植物改性泡沫剂和植物泡沫剂干粉,研究了发泡剂种类、水灰比和玻璃纤维掺量对水泥基发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基发泡保温材料的最佳配合比.实验结果表明:发泡剂选择植物改性泡沫剂,水灰比为0.5,玻璃纤维掺量为1.5％时,水泥基发泡保温材料的干密度为356 kg/m3,7d抗压强度可达1.71 MPa.     

粉煤灰在水泥发泡轻质保温材料中的应用研究

以水泥、粉煤灰为主要原料,掺加适量激发剂、促凝剂和胶粉,利用自主研制的高效发泡剂,采用先独立发泡、再将泡沫与料浆混合的工艺方法制备粉煤灰/水泥发泡轻质保温材料.研究了不同粉煤灰掺量对保温材料干密度、抗压强度和导热系数的影响,并对各种外加剂的作用机理进行了探讨.结果表明,利用粉煤灰取代部分水泥可降低粉煤灰/水泥发泡轻质保...     

固体废弃物制备轻质保温材料的研究进展

利用固体废弃物制备轻质保温材料不仅可以减缓固体废弃物的污染问题,还可制备性能良好的建筑保温材料,值得推广和研究。本文将轻质保温材料按照起泡技术分为传统保温材料和新型保温材料两类,其中传统保温材料包括物理发泡制品、化学发泡制品以及微煅烧碳酸盐分解发泡制品。新型保温材料主要介绍发泡水玻璃以及硅气凝胶,并简要阐述了以上几种保温材料的国内外研究进展,指出了各类发泡技术的优缺点,展望其未来的研究方向。     

中央空调气凝胶岩棉复合保温材料

针对传统保温材料存在的导热系数高、防火性能弱、强度不足等问题,提出采用性能优异的气凝胶材料来制备复合保温材料。对比了中央空调用各种保温材料的性能,分析了气凝胶材料的应用优势。将气凝胶材料应用到空调管道的保温领域中,以不同质量分数的气凝胶材料制备气凝胶岩棉复合保温材料,确定了复合保温材料的最佳生产工艺和配比,研究了气凝胶含量、岩棉板厚度和密度参数对复合保温材料导热系数和抗压强度的影响。结果表明：添加7%的气凝胶、以40 mm厚度和120 kg/m3密度的岩棉板制备的复合保温材料保温性能最佳;添加一定量的SiO2气凝胶,有助于提高复合保温材料的抗压强度。     

IXPE保温材料导热系数影响因素的研究

讨论了发泡倍率、铝膜、湿度、阻燃剂对IXPE保温材料导热系数的影响。结果表明:随着发泡倍率的增加,IXPE保温材料的孔径变大,导热系数呈下降趋势;IXPE保温材料的导热系数受贴铝膜的影响很小,其导热系数会因贴铝膜而略有增加,但变化不大;在相同发泡倍率下,IXPE保温材料导热系数随环境湿度的变化不大,会随着湿度的增加略微有所升高;随着阻燃剂添加量的增加,IXPE保温材料导热系数呈上升趋势,且升幅在10%以内。     

利用脱硫石膏制备发泡轻质材料的研究

脱硫石膏为烟气脱硫过程中产生的副产品,其大量堆积会对环境造成污染。利用脱硫石膏制备发泡轻质材料,该材料可用作隔热、隔音材料。研究了石膏发泡剂和缓凝剂对脱硫石膏发泡轻质材料性能的影响,采用石膏发泡剂时,发泡倍数控制在1 100倍左右,脱硫石膏发泡轻质材料的密度可达1 g/cm3左右,脱硫石膏发泡轻质材料的常温耐压强度可达3 MPa左右。优选硼砂作为缓凝剂,硼砂配入量(质量分数,下同)为1%时,可以满足施工要求,并且添加硼砂对常温耐压强度影响小。正交试验表明:对常温耐压强度影响最大因素是石膏发泡剂的配入量。实验得到最优配方组成:石膏发泡剂配入量为0.065%、用水量为55 m L、硼砂配入量为1.3%、脱硫石膏称量100 g,在此条件下脱硫石膏发泡材料的常温耐压强度达到3.5 MPa。     

填充剂对聚丙烯微发泡材料性能和表观质量的影响

采用化学微发泡法制备了聚丙烯/填充剂微发泡材料,并研究了发泡母粒添加量、滑石粉和碳酸钙对聚丙烯微发泡材料性能、泡孔形态以及产品表观质量的影响。结果表明:随着发泡母粒含量的增加,聚丙烯微发泡材料拉伸强度逐渐降低;弯曲模量先增加后降低,尤其是添加量超过1.5%后,下降严重;冲击强度也随发泡母粒添加量的增加呈现先增加后降低的趋势,最高点为1%。相比碳酸钙填充,滑石粉填充改性的聚丙烯微发泡材料具有更高的强度和模量,更好的产品外观质量和更高的耐刮擦性,但冲击强度更低。因此,聚丙烯微发泡材料将在汽车轻量化中具有更加广阔的应用前景。     

轻骨料和防水剂对发泡保温材料性能的影响

试验以普通硅酸盐水泥(P.O42.5)为主要胶凝材料,采用膨胀珍珠岩和聚苯颗粒为轻质保温骨料,同时掺加适量玻璃纤维和防水剂;发泡剂采用植物改性泡沫剂,运用物理发泡工艺制备了水泥基轻质发泡保温材料.分别研究了膨胀珍珠岩、聚苯颗粒和防水剂掺量对水泥基轻质发泡保温材料性能的影响,确定了水泥基轻质发泡保温材料的最佳配合比.试验结果表明:玻璃纤维掺量占水泥质量1.5％,轻骨料总掺量为7％,膨胀珍珠岩与聚苯颗粒混合比例为1∶2,有机硅防水剂掺量为4％时,水泥基轻质发泡保温材料的各项性能指标良好,干密度较低、抗压强度较高且防水性能较好,其28 d干密度和抗压强度分别为298 kg/m3和1.43 MPa,体积吸水率为17.32％.     

SiO2-Al2O3-R2O-Fe2O3系统发泡陶瓷及其孔结构研究

采用SiO2-Al2O3-R2O-Fe2O3原料系统,SiC为发泡剂制备发泡陶瓷,研究了发泡温度、保温时间及SiC添加量对发泡陶瓷体积密度、孔结构及非晶相含量的影响,探讨了非晶相的产生与孔结构形成的关系.研究表明,发泡温度升高,保温时间延长及SiC添加量增大,均利于非晶相的形成.加热过程中,发泡温度从1 190℃升至1 250℃,非晶相含量增加18.7％,发泡陶瓷孔径增大,体积密度降低;延长保温时间或增大SiC添加量,非晶相占比提高.SiC添加量每增加0.1wt％,非晶相占比提高2.3％.保温时间和SiC添加量的增大引起发泡陶瓷孔径进一步增大,泡孔均匀性降低,体积密度先降低后升高.     

发泡法制备莫来石多孔陶瓷

以碳化硅及碳酸钙为造孔剂,采用发泡–注凝成型结合添加造孔剂法制备了具有大孔–介孔复合孔结构的莫来石多级孔陶瓷,研究了SiC加入量对莫来石多孔陶瓷常温物理性能和高温隔热性能的影响。结果表明:以莫来石粉体为主要原料,以CaCO_3和SiC为造孔剂,采用发泡结合添加造孔剂法可制备具有较高闭气孔率的莫来石多孔陶瓷;当SiC加入量为4%(质量分数)时,所制备试样的导热系数最低,其孔隙率约为69.9%。     

竹纤维/聚氨酯复合注浆材料的制备及性能研究

本文首先利用马来酸酐对竹纤维进行改性,然后通过原位聚合法制备了不同竹纤维添加量的聚氨酯注浆材料,研究了竹纤维添加量对聚氨酯注浆材料黏度、发泡率和抗压强度等性能的影响。结果表明,随着竹纤维添加量的增加,聚氨酯注浆材料的黏度逐渐升高,而其发泡率和抗压强度都是先升高然后降低。当竹纤维的添加量为3%时,复合材料的黏度为2.30 Pa·s,发泡率和抗压强度达到最大值,分别为21.5倍和2.09 MPa。综合可知,改性竹纤维的添加量为3%时,注浆材料的各项性能最佳。     

发泡混凝土的影响因素分析

发泡混凝土是以水泥为主要胶凝材料,基于双氧水发泡工艺制成的一类轻质多孔的保温材料。试验研究水温、粉煤灰掺量、稳泡剂掺量和发泡剂掺量四个因素分别对发泡混凝土制备的影响。结果表明:适宜制备工艺的搅拌水温为32℃左右;粉煤灰的最佳掺量为胶凝材料总量的40%;稳泡剂掺量为1%;基于成本、发泡效果以及试块的成型效果,发泡剂掺量为3%和3.5%。     

影响LDPE模压发泡保温材料质量的因素

研究了影响低密度聚乙烯(LDPE)模压发泡保温材料质量的因素,同时制取了具备保温材料特性的复配物。结果表明:发泡剂与活化剂用量比对LDPE模压发泡密度的影响最大,发泡温度次之。适合用于LDPE的发泡保温材料的最优制备条件为:发泡温度175℃,发泡压力10MPa,ADC/ZnO的质量比为10/1,硬脂酸用量1.5份。     

四硼酸钠改性水玻璃制备保温材料及其性能研究

单一水玻璃发泡制备得到的保温材料具有不燃、质轻及导热系数低的优点,但耐水性较差制约了其实际应用。本文利用四硼酸钠改性水玻璃,采用低温烧结的方式制备得到保温材料。通过对该材料化学结构和物理性能的表征及离子浸出试验,研究四硼酸钠对材料性能的影响效果。结果表明:四硼酸钠能够有效降低材料中—OH的数量,并使Si—O结构更加复杂,从而提高材料的耐水性。当四硼酸钠的添加量为1%(质量分数,下同)时,其对材料中钠离子及硅酸根离子浸出的抑制效果最显著,两者的离子浓度分别降低65.33%和45.02%。当四硼酸钠的添加量为3%时,材料的软化系数可提高84.6%,其抗压强度、导热系数和表观密度分别为0.46 MPa、0.046 W/(m·K)和123.1 kg/m³。     

偶联剂对木材／岩棉纤维复合MDF性能的影响

为了提高木材／岩棉纤维复合MDF的性能,通过将KH-550硅氧烷偶联剂喷施岩棉纤维表面以及将KH-550硅氧烷偶联剂直接与脲醛树脂胶黏剂混合,采用不同摩尔比的脲醛树脂制造木材／岩棉纤维复合MDF。研究了偶联剂用量、脲醛树脂摩尔比等对木材／岩棉纤维复合MDF静曲强度、内结合强度、甲醛释放量、氧指数等的影响。实验结果表明,1）KH-550硅氧烷偶联剂可以有效提高木材／岩棉纤维复合MDF的静曲强度与内结合强度,当添加量为岩棉质量的0．5％时,两者分别可以提高12％与20％以上;2）KH-550硅氧烷偶联剂可以有效降低木材／岩棉纤维复合MDF的甲醛释放量,当添加量为岩棉质量的1．0％时,甲醛释放量可以降低50％以上;3）KH-550硅氧烷偶联剂对提高木材／岩棉纤维复合MDF的阻燃性没有明显贡献。     

利用废岩棉制备高性能泡沫玻璃陶瓷的实验研究

以工业垃圾废岩棉和废玻璃为原料，以CaCO₃为发泡剂制备出高强度泡沫玻璃陶瓷。研究了废岩棉和废玻璃的添加量及烧结温度对泡沫玻璃陶瓷材料性能的影响。结果表明：随着废岩棉添加量的增加和烧结温度的提高，熔体黏度会降低，不利于气泡结构的稳定；在废岩棉添加量为40%、750℃烧结温度下得到的样品容重为0.54 g/cm³、孔隙率为62.5%、抗压强度为4.76 MPa；样品主晶相为亚硅酸钙和石英晶相，加入TiO₂作为晶核剂后主晶相改变为榍石；TiO₂掺量为10%时，在750℃烧结20 min更经济，所得样品容重为0.82 g/cm³、孔隙率为50%、抗压强度为7.76 MPa。     

利用废旧CRT屏制备泡沫玻璃的工艺与性质研究

本文主要以废旧阴极射线管(CRT屏)为主要原料,利用烧结法制备出的泡沫玻璃是一种高性能无机建筑保温材料.配合料被预先压制成板块状,然后在发泡温度下进行烧成.研究了发泡剂碳粉的含量、发泡温度和发泡时间与其结构,及密度和抗折强度等性能的关系.研究分析表明,随碳粉含量和发泡温度的升高,泡沫玻璃的密度和抗折强度均呈现先降低后升高的趋势.在碳粉含量和发泡温度相同的条件下,发泡时间过短发泡不充分,气孔过小且分布不均匀,发泡时间过长会使部分气孔连通,产生超大不规则气孔,影响其力学性能.最佳生产工艺为:碳粉添加量0.5％,发泡温度850℃,发泡时间30 min.此时泡沫玻璃的密度为0.298 g/m3,抗折强度为3.4 MPa.     

冷拼法水性岩棉胶用酚醛树脂的制备及性能研究

采用冷拼后添加改性剂的方法制备水性岩棉胶用酚醛树脂,通过探索尿素添加量、添加方式等对酚醛树脂产生的影响,针对酚醛树脂的有效固体分、游离酚/醛含量、黏度、固化性能等进行优化。结果表明:冷拼工艺中尿素加量为12%时,水性岩棉胶用酚醛树脂的综合性能最佳。     

市场趋向

正水玻璃发泡保温材料市场潜力大保温材料目前主要分为有机保温材料和无机保温材料两大类。常用的有机保温材料的缺点是易烯,在火灾中会产生大量的有害有毒气体。无机保温材料由于具有优异的防火性能,在保温材料领域得到广泛应用。水玻璃是硅酸钠水溶液,价廉易得。水玻璃受热后发泡形成白色多孔材料,添加粉煤灰和氯化铝提高材料的抗压强度,添加有机硅提高材料     

不同稳泡剂对发泡水泥性能的影响

以普通425水泥为胶凝材料,分别以硬脂酸、司班80、十二烷基磺酸钠为稳泡剂,并添加多种外加剂制备发泡水泥保温材料,探讨三种稳泡剂对发泡水泥的泡孔结构、干密度、吸水率以及抗折强度、抗压强度等性能的影响。结果表明,采用司班80为稳泡剂制备的发泡水泥泡沫稳定性好、泡孔密集且均一,吸水率低、力学强度最佳,综合性能最优。硬脂酸为稳泡剂制备的发泡水泥性能次之,十二烷基磺酸钠为稳泡剂制备的发泡水泥性能最差。