一种不易破碎的低导热组合物及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种不易破碎的低导热组合物，制备原料以重量份计包括：膨胀玻化微珠50

【技术实现步骤摘要】
一种不易破碎的低导热组合物及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种不易破碎的低导热组合物及制备方法和应用，涉及C04B，具体涉及石灰，水泥，矿渣的组合物领域。

技术介绍

[0002]膨胀玻化微珠是一种无机矿物质材料，将其应用于水泥砂浆中可以明显降低水泥砂浆的导热系数，提高水泥砂浆的保温性能。但是膨胀玻化微珠本身的强度较低，在与水泥砂浆混合时，容易出现破碎的现象，会破坏水泥砂浆的内部结构，减少水泥砂浆内部的空隙率，降低保温效果。
[0003]专利CN201310671521.5开发了一种保温砂浆，通过硅烷偶联剂改性玻化微珠增加玻化微珠在水泥砂浆中的分散性，从而达到提高导热效果的目的，但是在制备过程中引入了咪唑啉等有机化合物，对环境具有一定的破坏性。专利CN201010297063.X公开了一种改性玻化微珠，采用硬脂酸和二氧化硅微粉进行改性提高了玻化微珠的亲水性，改善了保温性能，但是硬脂酸与玻化微珠的附着力较低改善效果不佳，与水泥砂浆复合后易破碎。

技术实现思路

[0004]为了降低膨胀玻化微珠在水泥砂浆中的破碎率，进一步提高水泥砂浆材料的保温性能，本专利技术的第一个方面提供了一种不易破碎的低导热组合物，制备原料以重量份计包括：膨胀玻化微珠50
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60份，表面活性剂5
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15份，聚乙烯醇1
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5份。
[0005]作为一种优选的实施方法，所述膨胀玻化微珠的粒径为0.1
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1.5mm。
[0006]作为一种优选的实施方法，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或两种的组合。
[0007]作为一种优选的实施方法，所述非离子表面活性剂选自山梨醇酐月桂酸酯、山梨醇酐硬脂酸酯、失水山梨醇油酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇醚硬脂酸酯、硬脂酸甘油酯，乙二醇单硬脂酸酯中的一种或几种的组合。
[0008]作为一种优选的实施方法，所述非离子表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯。
[0009]作为一种优选的实施方法，所述非离子表面活性剂的羟值为65
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82mgKOH/g，HLB值为15
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16。
[0010]申请人在实验过程中发现，选用羟值为65
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82mgKOH/g，HLB值为15
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16的非离子表面活性剂，可以增加表面活性剂与膨胀玻化微珠之间的吸附性，在后续与聚乙烯醇的反应中附着力更加牢固，形成的组合物性能更加稳定。
[0011]作为一种优选的实施方法，所述阴离子表面活性剂选自硬脂酸、烷基苯磺酸钠、烯烃磺酸盐、琥珀酸二异辛脂磺酸钠、伯烷基硫酸盐中的一种或几种的组合。
[0012]作为一种优选的实施方法，所述阴离子表面活性剂为琥珀酸二异辛脂磺酸钠。
[0013]作为一种优选的实施方法，所述聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和琥珀酸二异辛脂磺酸钠的重量比为1：(2
‑
3)。
[0014]作为一种优选的实施方法，所述聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和琥珀酸二异辛脂磺酸钠的重量比为1：2.5。
[0015]申请人在实验过程中发现，优选非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的组合，并且聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和琥珀酸二异辛脂磺酸钠的重量比为1：2.5时，可以增加膨胀玻化微珠的电荷密度，有利于聚乙烯醇在膨胀玻化微珠表面的吸附。
[0016]作为一种优选的实施方法，所述聚乙烯醇的醇解度为87
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89％，粘度40
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48mPa.s。
[0017]申请人在试验过程中发现选用聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和琥珀酸二异辛脂磺酸钠作为膨胀玻化微珠的表面改性剂，可以增加膨胀玻化微珠的强度，降低膨胀玻化微珠在砂浆中的破碎率，并且醇解度为87
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89％的聚乙烯醇可增加膨胀玻化微珠在砂浆中的分散效果，提高砂浆的保温性能。猜测可能的原因是：表面活性剂的长链端具有疏水性可以包裹在膨胀玻化微珠的表面，而极性的亲水段向水相中延伸，与聚乙烯醇结合，形成稳定的聚合结构，提高膨胀玻化微珠的表面韧性，提高抗压能力，减少膨胀玻化微珠在砂浆中的破碎率。并且醇解度为87
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89％的聚乙烯醇在水溶体系中具有合适的溶解度，可以促进玻化微珠在砂浆中的分散，提高砂浆的材料均匀性和使用性能。
[0018]作为一种优选的实施方法，所述聚乙烯醇与表面活性剂的重量比为1：(3
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5)。
[0019]作为一种优选的实施方法，所述聚乙烯醇与表面活性剂的重量比为1：4。
[0020]申请人在实验过程中发现聚乙烯醇与表面活性剂的重量比为1：4时能够使膨胀玻化微珠的表面包覆更均匀，实现单层包覆，有利于膨胀玻化微珠与水泥砂浆的复合。
[0021]本专利技术的第二个方面提供了一种不易破碎的低导热组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0022](1)将膨胀玻化微珠置于恒温水浴中浸泡1
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2h，在搅拌状态下加入表面活性剂，水浴温度为45
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55℃，搅拌频率为200
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300r/min；
[0023](2)将聚乙烯醇加入水中，升温至70
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95℃，混合搅拌30
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60min；
[0024](3)将步骤2的聚乙烯醇溶液加入步骤1中，200
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350r/min下混合搅拌2
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4h，100
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110℃下干燥1
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2h，即得。
[0025]本专利技术的第三个方面提供了一种不易破碎的低导热组合物的应用，应用于保温材料的制备工艺中。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0027](1)本专利技术所述不易破碎的低导热组合物，通过在膨胀玻化微珠表面包覆聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和聚乙烯醇，降低了膨胀玻化微珠在水泥砂浆中的破碎率，避免了保温砂浆硬化后收缩和开裂的风险，提高了水泥砂浆的抗压能力。
[0028](2)本专利技术所述不易破碎的低导热组合物，通过聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和琥珀酸二异辛脂磺酸钠和聚乙烯醇协同作用，提高了膨胀玻化微珠在水泥砂浆中的分散效果，使膨胀玻化微珠在水泥砂浆中具有更好的和易性，促进水泥砂浆的均匀铺展。
[0029](3)本专利技术所述不易破碎的低导热组合物，通过优选聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯和琥珀酸二异辛脂磺酸钠和聚乙烯醇的重量比，使膨胀玻化微珠在水泥砂浆中具有更好的分散效果，形成较多均匀的空隙，提高水泥砂浆的保温效果。
具体实施方式
[0030]下面通过实施例对本专利技术进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本专利技术作进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本专利技术的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不易破碎的低导热组合物，其特征在于，制备原料以重量份计包括：膨胀玻化微珠50
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60份，表面活性剂5
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15份，聚乙烯醇1
‑
5份。2.根据权利要求1所述不易破碎的低导热组合物，其特征在于，所述膨胀玻化微珠的粒径为0.15
‑
1.5mm。3.根据权利要求1所述不易破碎的低导热组合物，其特征在于，所述表面活性剂选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂中的一种或两种的组合。4.根据权利要求3所述不易破碎的低导热组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自山梨醇酐月桂酸酯、山梨醇酐硬脂酸酯、失水山梨醇油酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇醚硬脂酸酯、硬脂酸甘油酯、乙二醇单硬脂酸酯中的一种或几种的组合。5.根据权利要求3所述不易破碎的低导热组合物，其特征在于，所述非离子表面活性剂的羟值为65
‑
82mgKOH/g，HLB值为15
‑
16。6.根据权利要求3所述不易破碎的低导热组合物，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自硬脂酸、烷基苯磺酸钠、烯烃磺酸盐、琥珀酸二异辛脂磺酸钠、伯烷基硫酸盐中的一种或几种的组合。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟，习珈维，
申请(专利权)人：君旺节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：