地聚物基聚苯顆粒外墻外保溫材料的制備及其性能研究.pdf

1、由于國家對建筑節(jié)能要求的提高,傳統(tǒng)的保溫材料已不能滿足人們需求,新型保溫材料的研制迫在眉睫。而且隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出,建筑保溫材料綠色環(huán)保的制備方法具有廣闊的發(fā)展前景,成為科學(xué)工作者的研究熱點(diǎn)之一。以地聚物代替水泥,廢棄的聚苯乙烯泡沫為輕骨料,制備外墻外保溫材料更是備受人們的關(guān)注。
　　本論文以一類新型膠凝材料—地聚物為基體,利用廢棄的聚苯乙烯泡沫(EPS)制備復(fù)合建筑保溫材料,利用地聚物耐高溫、高強(qiáng)度的性能提高EPS顆粒保溫

2、材料的強(qiáng)度及耐火性能。首先利用TG-DSC、IR、XRD、Raman、SEM等測試手段確定了青島高嶺土制備偏高嶺土最佳煅燒溫度及時(shí)間為600℃、6h。利用偏高嶺土為原料制備了地聚物,經(jīng)實(shí)驗(yàn)獲得了地聚物最佳制備條件為:水灰比0.35,堿激發(fā)劑摻量21％,水玻璃模數(shù)1.4,養(yǎng)護(hù)制度為用保鮮膜包裹50℃下養(yǎng)護(hù)9d在自然養(yǎng)護(hù)19d。同時(shí)通過IR、XRD及SEM測試手段對地聚物不同時(shí)間段的水化產(chǎn)物進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)地聚物在反應(yīng)初期,其硅氧鋁骨架結(jié)構(gòu)會

3、在堿性環(huán)境下解聚,釋放出[SiO4]4-、[AlO4]5-單體,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,其水化產(chǎn)物中形成新的無定型的硅氧鋁骨架結(jié)構(gòu),呈層狀致密堆積,且隨水化時(shí)間的延長而增加。研究了提高EPS顆粒與地聚物膠凝材料的親合力的方法,以三乙醇胺和固含量為40%的乳膠粉乳液按體積比1:1得到的混合液為復(fù)合改性劑,對EPS顆粒表面進(jìn)行改性,其摻量為EPS顆粒體積的3%,EPS顆粒表面的偏高嶺土包裹量為EPS顆粒質(zhì)量的4倍,獲得了具有殼核結(jié)構(gòu)的EPS顆粒,極

4、大的改善EPS顆粒與地聚物膠凝材料的親合力,提高了二者界面的粘結(jié)性能。最后經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定保溫材料制備的最佳配比為:纖維素醚摻量為偏高嶺土質(zhì)量的0.5%,木質(zhì)纖維摻量為偏高嶺土質(zhì)量的0.6%,乳膠粉摻量為偏高嶺土質(zhì)量的3%,EPS顆粒體積摻量為80%。按此配方制備的保溫材料,各項(xiàng)性能指標(biāo)分別為:導(dǎo)熱系數(shù)0.065/W·m-1·K-1,干表觀密度308/kg·m-3,抗壓強(qiáng)度0.29/MPa,粘結(jié)強(qiáng)度0.15/MPa,吸水量902.8/g·m-