本发明专利技术涉及保温材料技术领域，具体涉及一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，保温材料的原料组分包括：水泥、粉煤灰、储热微囊、漂珠、石英玻璃纤维、防冻剂、发泡剂、稳泡剂、水。其中，储热微囊是一种新型相变储能复合材料，水泥选择硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的混合物，二者的质量比为7:1；防冻剂为含有亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复合防冻剂；发泡剂为双氧水，稳泡剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙。该型保温材料不仅具有良好的保温隔热性能；还具有较好蓄热储能效应，可以吸收部分热辐射，发挥温度调节作用。
【技术实现步骤摘要】
一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料
本专利技术涉及保温材料
，具体涉及一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料。
技术介绍
工业管道隔热保温是节约能源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面。现有的建筑能耗在人类整个能源消耗中所占比例一般在30-40％，绝大部分是采暖和空调的能耗，而供暖和中央空调都会用到大量的管道，如何对这些管道进行保温措施，进行节能意义重大。保温材料包括有机高分子材料和无机材料两大类；目前大规模使用的塑料泡沫建筑保温材料，如挤塑板、聚氨酯泡沫、胶粉聚苯颗粒、酚醛泡沫板、改性酚醛防火保温材料等，在燃烧时都会发出浓烟等有害气体，为了防火或控制浓烟，它们加入了阻燃剂、固化剂、抑烟剂等，但都没有解决根本问题。有机物的固有性质决定了这些材料的阻燃性能相对较差，因此在遇到特殊状况时会发生燃烧，引发重大的人员和财产损失。水泥发泡保温材料中含有大量通过化学反应产生的封闭气孔，这种自身结构上疏松多孔的特性实现了材料的保温、降噪性能；并给降低了保温材料的密度，使得保温材料还具有低容重、高抗震的性能。但是疏松多孔的结构也使得保温材料的强度降低，而且通过这种封闭气孔实现的保温效果存在限制，保温材料的导热率降低的一定程度后，隔热效果便很难继续提升。技术人员尝试通过向保温材料中添加部分相变储能材料，利用相变材料的潜热效应，实现高温蓄能和低温释放，从而到达调节温度的效果；这是一个非常好的技术思路。但是常温蓄能材料主要是烷烃、酯类、醚类和石蜡等物质，这些物质与无机材料和粘接剂的相容性很差，不同温度条件下状态也不稳定，很难直接添加到保温材料材料中。因此如何解决上述问题，得到一种性质稳定，强度高，保温隔热效果好的工业管道温材料，成为保温材料材的重要发展方向。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，该型保温材料不仅具有良好的保温隔热性能；还具有较好蓄热储能效应，可以吸收部分热辐射，发挥温度调节作用。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，按照质量份数，保温材料的原料组分包括：水泥80-95份，粉煤灰25-35份，储热微囊15-25份，漂珠6-12份，石英玻璃纤维5-8份，防冻剂2-4份，发泡剂7-9份，稳泡剂0.5-1份，水70-80份。优选地，按照质量份数，保温材料的原料组分包括：水泥86-92份，粉煤灰29-33份，储热微囊18-23份，漂珠8-11份，石英玻璃纤维6-7份，防冻剂2.5-3.6份，发泡剂7.6-8.4份，稳泡剂0.7-0.9份，水73-77份。进一步优选地，按照质量份数，保温材料的原料组分包括：水泥90份，粉煤灰31份，储热微囊21份，漂珠10份，石英玻璃纤维6.5份，防冻剂3份，发泡剂8.1份，稳泡剂0.8份，水75份。本专利技术中，储热微囊的制备方法包括如下步骤：(1)按照5:10:4:7:2的质量比，将正十七烷、二十二烷、肉豆蔻醇、十四烷酸、三甘醇混合，混合物加入到反应釜中，升温至65-68℃至物料完全融化，然后向混合料中加入2.5-3wt％的乙烯基三甲基硅烷和5.5-7.5wt％的纳米二氧化钒，搅拌至物料混合均匀，得到液相潜热材料；(2)按照1:5的质量比将凝灰岩和凹凸棒土预混合均匀，然后将固态混合料和前述液相潜热材料按照3:1的质量比混合，混合物在反应釜中，以高于60℃的温度搅拌混合，搅拌过程中，逐步增大反应釜内的气压至0.5-0.6MPa，保温保压10-20min，然后将在搅拌状态下降低反应釜内温度至低于10℃，并逐步释放反应釜内压力至标准大气压；将产物以低于20℃的干燥并粉碎，得到所需蓄热体材料；(3)将上步骤的蓄热体材料和α-氧化铝、羟甲基纤维素钠、水按照15:5:3:7的比例混合搅拌制成坯料，然后将坯料加入到造粒机中，挤出造粒，颗粒以低于20℃的温度干燥，得到所需核体材料；(4)将多元醇和多异氰酸酯按照2:3的质量比混合，再加入2wt％的聚乙烯醇和1.5wt％的二乙烯三胺，均匀分散得到包膜树脂液，将核体材料预热至55-70℃，送入到包膜机中通过喷雾包膜技术完成核体材料的表面包膜，核膜结构的质量比为4:1；包覆完成后得到所需储热微囊。其中，步骤(2)中凝灰岩选择经粉碎研磨的600-800目的产品，凹凸棒土选用活化纳米凹凸棒土。步骤(3)中造粒机制成的核体材料的粒径为2-5mm。步骤(4)中的多元醇选用聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二酯二醇中的一种；多异氰酸酯选用甲苯二异氰酸酯、四甲基苯二甲苯二异氰酸酯和三甲基己烷二异氰酸酯中的一种或任意多种。优选地，组分中的水泥选择硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的混合物，二者的质量比为7:1。优选地，防冻剂为含有亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复合防冻剂；发泡剂为双氧水，稳泡剂为硬脂酸镁或硬脂酸钙。本专利技术提供的水泥发泡保温材料的制备方法为：按照质量份数，将水泥、粉煤灰、储热微囊、漂珠和石英玻璃纤维加入到混料机中，预先搅拌均匀，然后将防冻剂、稳泡剂和水混合后加入到混料机中，以250-300r/min的转速高速搅拌11-13min，搅拌均匀后向得到料浆中加入双氧水，继续以低于100r/min的转速低速搅拌30-50s，然后将料浆注入到模具中，以45-48℃的温度保温发泡20-25min，再静置6-8h，待保温材料坯固化成型后脱模，自然养护15-25d，养护完成后切割并码垛堆放，得到所需的水泥发泡保温材料产品。本专利技术具有如下的有益效果：该型材料属于水泥基发泡保温材料，保温材料组分包括膨胀石墨、水泥、粉煤灰等填料，并添加了漂珠降低材料的导热率，从而提升材料的保温性能并降低材料密度，组分中使用的石英玻璃纤维用于提高材料的屈服强度和韧性，防冻剂则用于提升保温材料的耐低温性能。最重要的是，本专利技术的保温材料组分中特别添加了一种储热微囊材料，储热微囊材料是一种新型复合材料，内部的核体利用多孔填料作为载体，负载大量具有常温相变效用的材料，再将吸附有相变材料的载体制备成微珠，微珠外包覆有机高分子树脂壳体，从而得到一种具有较高相变潜热，蓄能密度较高，且结构稳定，硬度较高，耐压性好的新型材料。该材料非常适合用于作为吸热材料填充到保温材料材中，在使用过程中，保温材料材不仅能够降低建筑的热辐射强度，达到隔热保温的效果；而且可以通过储热微囊中相变材料的高潜热特性进行热量储存，然后在低温状态下逐步将吸收的热量缓慢释放，进一步提升保温材料的温度控制作用。其中，储热微囊中的相变材料均为25-45℃下的常温相变材料，通过特殊工艺进行固化后，可以填充到保温材料的材料中，相变材料由于被微囊固化存储，因此相变过程中对保温材料材整体的结构不会造成影响。本专利技术中的这种储热微囊相对于巴斯夫公司通过悬浮共聚法生产的相变材料微胶囊而言，具有更好的耐候性能，耐磨特性和抗压强度也更加突出，还具有更低的生产工艺难度，因此更加适合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，其特征在于，按照质量份数，所述保温材料的原料组分包括：膨胀石墨6-10份、水泥80-95份，粉煤灰25-35份，储热微囊15-25份，漂珠6-12份，石英玻璃纤维5-8份，防冻剂2-4份，发泡剂7-9份，稳泡剂0.5-1份，水70-80份。/n
【技术特征摘要】
1.一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，其特征在于，按照质量份数，所述保温材料的原料组分包括：膨胀石墨6-10份、水泥80-95份，粉煤灰25-35份，储热微囊15-25份，漂珠6-12份，石英玻璃纤维5-8份，防冻剂2-4份，发泡剂7-9份，稳泡剂0.5-1份，水70-80份。
2.根据权利要求1所述的一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，其特征在于，按照质量份数，所述保温材料的原料组分包括：水泥86-92份，粉煤灰29-33份，储热微囊18-23份，漂珠8-11份，石英玻璃纤维6-7份，防冻剂2.5-3.6份，发泡剂7.6-8.4份，稳泡剂0.7-0.9份，水73-77份。
3.根据权利要求1所述的一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，其特征在于，按照质量份数，所述保温材料的原料组分包括：水泥90份，粉煤灰31份，储热微囊21份，漂珠10份，石英玻璃纤维6.5份，防冻剂3份，发泡剂8.1份，稳泡剂0.8份，水75份。
4.根据权利要求1所述的一种工业管道用新型膨胀石墨水泥发泡保温材料，其特征在于，所述储热微囊的制备方法包括如下步骤：
(1)按照5:10:4:7:2的质量比，将正十七烷、二十二烷、肉豆蔻醇、十四烷酸、三甘醇混合，混合物加入到反应釜中，升温至65-68℃至物料完全融化，然后向混合料中加入2.5-3wt％的乙烯基三甲基硅烷和5.5-7.5wt％的纳米二氧化钒，搅拌至物料混合均匀，得到液相潜热材料；
(2)按照1:5的质量比将凝灰岩和凹凸棒土预混合均匀，然后将固态混合料和前述液相潜热材料按照3:1的质量比混合，混合物在反应釜中，以高于60℃的温度搅拌混合，搅拌过程中，逐步增大反应釜内的气压至0.5-0.6MPa，保温保压10-20min，然后将在搅拌状态下降低反应釜内温度至低于10℃，并逐步释放反应釜内压力至标准大气压；将产物以低于20℃的干燥并粉碎，得到所需蓄热体材料；
(3)将上步骤的蓄热体材料和α-氧化铝、羟甲基纤维素钠、水按照15:5:3:7的比例混合搅拌制成坯料，然后将坯料加入到造粒机中，挤出造粒，颗粒以低于20℃的温度干燥，得到所需核体材料；
(4)将多元醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子谦，张子豪，孙哲政，黄丝美，缪敏，刘晓霖，张文玲，王家燕，武瑞丽，程勋秀，
申请(专利权)人：中筑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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