一种磷酸盐基轻质多孔材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷酸盐基轻质多孔材料及其制备方法，按重量组成分数计，所述的磷酸盐基轻质多孔材料包括：磷酸盐溶液100份；偏高岭土30～70份；镁砂2～8份；无机矿物材料3～20份；轻质骨料1～50份。本发明专利技术所制备出的磷酸盐基轻质多孔材料质量轻，抗压强度强，可以适用于工业材料建筑。另外本发明专利技术中采用的原料不需添加发泡剂和稳泡剂，减少了生产成本，在常温下便可凝结硬化，节约能源且环保无污染，另外本发明专利技术所制备出的磷酸盐基轻质多孔材料气孔均匀、密度小、轻质高强，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸盐基轻质多孔材料及其制备方法
本专利技术涉及轻质多孔材料领域，尤其涉及一种磷酸盐基轻质多孔材料及其制备方法。
技术介绍
轻质多孔材料是一种内部含有大量细小、封闭、均匀分布气孔的多孔性材料，其特点在于其能量吸收性能好，且密度小，具有轻质高强、隔热保温、隔音、节能减震的作用，在建筑工程中得到广泛应用。但传统无机多孔材料的制备一般需要在1000℃以上烧结而成，能源消耗大，并且威胁环境，消耗国家土地资源；另外，传统的无机多孔材料密度大，保温隔热效果差，制备、施工步骤繁琐。现有技术中，专利文献（公开号：CN102241525A，公开日：2011.11.16）公开了一种磷酸盐水泥保温墙体材料，其解决了传统墙体材料的隔音效果差，变形大，易开裂等的不足，但是其组成中需要加入发泡剂、稳泡剂等多种组分，不利于施工过程控制和管理，且对环境会造成污染。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种磷酸盐基轻质多孔材料及其制备方法，目的在于克服上述现有保温隔热材料的缺点和不足，旨在解决当前轻质多孔材料需要加入发泡剂、稳泡剂等多种原料导致施工过程复杂、污染环境的问题。本专利技术的技术方案如下：一种磷酸盐基轻质多孔材料，其中，按重量组成份数计，所述的磷酸盐基轻质多孔材料包括：磷酸盐溶液100份；偏高岭土30～70份；镁砂2～8份；无机矿物材料3～20份；轻质骨料1～50份。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述的磷酸盐溶液中磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢铝及三聚磷酸铝中的一种或多种。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述磷酸盐溶液固含量为60.0%～80.0%。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述的偏高岭土为高岭土在600～900℃下煅烧2～20小时的产物。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述的无机矿物材料为水镁石、硅酸盐系列水泥、建筑垃圾粉、高炉矿渣粉及轻烧镁中的一种或多种。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述轻质骨料为陶粒、膨胀蛭石及膨胀珍珠岩中的一种或多种。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述轻质骨料为塑料球及聚苯乙烯泡沫颗粒中的一种或多种。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述轻质骨料重量组成份数为10～50份。一种如上述的磷酸盐基轻质多孔材料的制备方法，其中，所述制备方法为：A、将磷酸盐溶液与偏高岭土按照配方比混合、搅拌成均匀浆体；B、将镁砂、无机矿物材料、轻质骨料与前述浆体配方比混合均匀，得到浆体混合物；C、将浆体混合物注入模内浇注成型，于室温下养护及硬化，或者经微波养护及硬化，得到磷酸盐基轻质多孔材料。有益效果：本专利技术的轻质多孔材料具有无需添加发泡剂，稳泡剂等添加剂，施工过程简单，无毒无污染，节约能源，耐高温并且准备工艺简单、设备投入少、成本低等优点。具体实施方式本专利技术提供一种磷酸盐基轻质多孔材料及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术所提供的一种磷酸盐基轻质多孔材料，其中，按重量组成分数计，所述的磷酸盐基轻质多孔材料包括：磷酸盐溶液100份；偏高岭土30～70份；镁砂2～8份；无机矿物材料3～20份；轻质骨料1～50份。本专利技术中根据上述重量组成分数比所配制出的磷酸盐基轻质多孔材料具有密度小、质量轻，其抗压能力强度大，无需加入发泡剂和稳泡剂便可实现内部含有大量细小、均匀分布气孔，且在常温下能快速凝结硬化的技术效果。较佳实施例中，本专利技术所述的磷酸盐溶液中的磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢铝及三聚磷酸铝中的一种或多种。磷酸盐溶液中的固体物质构成本专利技术磷酸盐基轻质多孔材料的基体，采用磷酸盐溶液所制成的磷酸盐基轻质多孔材料具有耐高温、防腐蚀和轻质性高的特点。本专利技术中采用磷酸二氢铵、磷酸二氢铝及三聚磷酸铝中的一种或多种配制成磷酸盐溶液，在常温下即可发生凝结和硬化作用，生成质轻、耐高温和防腐蚀的磷酸盐基轻质多孔材料。更进一步地，所述磷酸盐溶液固含量为60.0%～80.0%。固含量是指溶液或浆料中含有的固体量，即溶液或浆料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。一般情况下，固含量大于60%的为高固含量溶液或浆料，它与固含量在50%以下通常的溶液或浆料相比，具有生产效率高、干燥快、能耗低等优点。本专利技术中采用固含量为60.0%～80.0%的磷酸盐溶液来制备磷酸盐基轻质多孔材料，能在室温下快速干燥硬化，且其能耗小，环保无污染。较佳实施例中，本专利技术中所述的偏高岭土为高岭土在600～900℃下煅烧2～20小时的产物。偏高岭土是一种高活性矿物掺合料，是高岭土经过600～900℃煅烧而形成的无定型硅酸铝，主要用作混凝土外加剂，也可制作高性能的建筑材料。本专利技术中添加30～70重量组成分数偏高岭土所制备出的磷酸盐基轻质多孔材料具有结合性好、强度大，且同等条件下强度损失比其它盐类化合物小的特点。进一步地，本专利技术中的偏高岭土为高岭土在850℃下煅烧3小时并研磨成细粉。本专利技术中所采用的850℃下煅烧3个小时为制备偏高岭土最佳的煅烧条件，在此温度和时间下煅烧高岭土，能使高岭土中的结合水含量最大程度降低，二氧化硅和三氧化硅的含量增加，物质内部结构发生变化，使所制得的偏高岭土粒径较小，分布均匀。更进一步地，本专利技术中的偏高岭土为焦作市煜坤矿业有限公司所生产。所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其中，所述的无机矿物材料为水镁石、硅酸盐系列水泥、建筑垃圾粉、高炉矿渣粉及轻烧镁中的一种或多种。水镁石，又称氢氧化镁，其单晶体呈厚板状，常见为片状集合体或纤维状集合体，它是蛇纹岩或白云岩中的典型低温热液蚀变矿物。其耐高温、阻燃性好，可以用做阻燃材料，本专利技术中添加水镁石，提高了磷酸盐基轻质多孔材料的耐高温和防火性能，以及优化了其保温隔热效果。硅酸盐系列水泥，其是由以酸盐水泥熟料、适量石膏和各种混合材料如石灰石或粒化高炉矿渣和磨细制成。建筑垃圾粉指的是利用废弃的混凝土经过破碎、粉磨后制得的粉体材料。高炉矿渣粉是一种优质的混凝土掺合料，其是经过干燥、粉磨，达到一定细度且符合一定活性指数的粉体。本专利技术采用高炉矿渣粉，将矿中提炼矿物的废渣进行重新利用，提高了资源利用率，大大降低了生产成本。轻质骨料是指在建筑工业上的成小球状或颗粒状形式的材料，其具有一定的堆积密度和强度。本专利技术的较佳实施例中添加轻质骨料，可以增强本专利技术的磷酸盐基轻质多孔材料的强度，使所制得的磷酸盐基轻质多孔材料具有抗压强度大，质量轻特点。进一步地，所述轻质骨料为陶粒、膨胀蛭石及膨胀珍珠岩中的一种或多种无机材料构成。骨料体积密度越小，它制得的轻质多孔材料的体积密度越小；但随体积密度的减小，骨料的强度会随着下降。另外，减少骨料气孔的尺寸，能使气孔在骨料中分布均匀，有利于提高所制成的轻质多孔材料强度、降低导热系数。本专利技术中所采用的陶粒、膨胀蛭石及膨胀珍珠岩颗粒细小，且其体积密度较小，能使添加有陶粒、膨胀蛭石及膨胀珍珠岩的磷酸盐基轻质多孔材料在具有良好抗压强度的情况下同时具有质量轻、耐高温及隔热的优点。进一步地，所述轻质骨料为塑料球及聚苯乙烯泡沫颗粒中的一种或多种有机材料构成。常见的轻质骨料中因为含有大量的开口气孔，使部份浆体与水分进入到气孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸盐基轻质多孔材料，其特征在于，按重量组成份数计，所述的磷酸盐基轻质多孔材料包括：磷酸盐溶液     100 份；偏高岭土      30～70份；镁砂          2～8份；无机矿物材料  3～20份；轻质骨料      1～50份。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸盐基轻质多孔材料，其特征在于，按重量组成份数计，所述的磷酸盐基轻质多孔材料包括：磷酸盐溶液100份；偏高岭土30～70份；镁砂2～8份；无机矿物材料3～20份；轻质骨料1～50份；所述磷酸盐溶液固含量为60.0%～80.0%；所述的偏高岭土为高岭土在600～900℃下煅烧2～20小时的产物；所述轻质骨料为陶粒、膨胀蛭石及膨胀珍珠岩中的一种或多种；所述磷酸盐基轻质多孔材料通过在室温下养护2-24小时或经室温养护2小时后再经微波养护硬化制得，所述微波养护的条件是40℃-90℃微波养护30-45min。2.根据权利要求1所述的磷酸盐基轻质多孔材料，其特征在于，所述的磷酸盐溶液中磷酸盐为磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铸，张名杰，袁雄洲，徐畏婷，史尧，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44