本發(fā)明屬于輕質(zhì)建筑材料，具體涉及一種多孔隔熱輕質(zhì)建筑材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、建筑節(jié)能一直是建筑領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。其中，各類建筑材料作為建筑物的主體部分，其使用材料的保溫性能可直接影響能耗；因此，改善建筑材料的儲(chǔ)熱隔熱能力是關(guān)注的重點(diǎn)；此外，高密實(shí)度的隔熱材料應(yīng)用于建筑材料中，將會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)承載壓力大、經(jīng)濟(jì)成本提高，如何降低隔熱材料的密度也是亟須解決的技術(shù)問題。
2、專利申請cn108484119a公開了一種隔熱材料的制備方法，將建筑垃圾、城市生活垃圾焚燒爐渣、粉煤灰和相關(guān)助劑混合，經(jīng)成坯、煅燒、切割等工藝，制備得到多孔保溫隔熱材料。但是，采用無機(jī)填料的簡單共混，合成建筑材料的密實(shí)度大；現(xiàn)有技術(shù)常在無機(jī)隔熱材料中添加發(fā)泡后的地質(zhì)聚合物減輕密度，但是，這又會(huì)削弱合成建筑材料的隔熱性能。
3、針對此方面的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種多孔隔熱輕質(zhì)建筑材料的制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中建筑材料密度大、添加發(fā)泡后的地質(zhì)聚合物隔熱性能差的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種多孔隔熱輕質(zhì)建筑材料，按照重量份計(jì)，包括50-60份的sac熟料、20-30份的增韌地質(zhì)聚合物、10-20份的復(fù)合相變材料和40份的去離子水；
4、所述增韌地質(zhì)聚合物由改性聚合樹脂、堿激發(fā)劑溶液和粉煤灰粉料混合，再加入表面活性劑和發(fā)泡劑攪拌，得到的發(fā)泡漿料即為制備的增韌地質(zhì)聚合物；
5、所述復(fù)合相變材料以六水氯化鈣相變材料負(fù)壓注入多孔有機(jī)相變載體得到，所述多孔有機(jī)相變載體由聚乳酸、三苯基甲烷三異氰酸酯和發(fā)泡劑反應(yīng)得到。
6、將sac熟料、增韌地質(zhì)聚合物、復(fù)合相變材料加入去離子水中，可得到具有多孔、隔熱、質(zhì)輕優(yōu)點(diǎn)的建筑材料。
7、進(jìn)一步地，所述增韌地質(zhì)聚合物的制備方法包括以下步驟：
8、a1、二酚基丙烷和加入溶解釜，溶解釜升溫至70-80℃進(jìn)行溶解，得到預(yù)反應(yīng)物；預(yù)反應(yīng)物、季銨鹽催化劑和堿液混合，在55-65℃下反應(yīng)2-5h，后加入苯繼續(xù)溶解，并再次加入堿液，在70-80℃下繼續(xù)反應(yīng)2-3h，經(jīng)后工藝處理，得到黏稠固體改性聚合樹脂；
9、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷的聚合物鏈中存在大量酰胺鍵和環(huán)氧基團(tuán)，可與二酚基丙烷反應(yīng)，得到固體改性聚合樹脂。在上述反應(yīng)中，季銨鹽作為堿性催化劑，能夠促進(jìn)環(huán)氧基團(tuán)的開環(huán)反應(yīng)；后繼續(xù)加入苯進(jìn)一步溶解相關(guān)反應(yīng)物、加入堿液促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行，從而得到轉(zhuǎn)化率高的改性聚合樹脂。
10、a2、改性聚合樹脂在70-75℃下預(yù)熱，得到預(yù)熱后的聚合樹脂；將預(yù)熱后的聚合樹脂和堿激發(fā)劑溶液混合，后加入粉煤灰粉料，攪拌，得到混合漿料；
11、a3、混合漿料在70-80℃下預(yù)聚合，得到預(yù)聚合后的混合漿料；將表面活性劑、發(fā)泡劑和固化劑加入預(yù)聚合后的混合漿料中，攪拌，得到發(fā)泡漿料，即為制備的增韌地質(zhì)聚合物。
12、堿激發(fā)劑溶液和粉煤灰混勻，摻雜改性聚合樹脂，后加入助劑發(fā)泡，進(jìn)而得到多孔的增韌地質(zhì)聚合物。
13、進(jìn)一步地，步驟a1中，二酚基丙烷和聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂的用量比為35-45g:9-18g；所述堿液為0.01-0.02mol/l的氫氧化鈉溶液，預(yù)反應(yīng)物、季銨鹽催化劑和堿液的用量比為40-50g:0.5-1g:3-5ml；再次加入的苯和堿液的用量比為5-10ml:3-5ml；所述后工藝處理步驟包括：回流脫水、冷卻、靜置、過濾，在110-115℃下回流脫苯，得到的粘稠固體樹脂為改性聚合樹脂。
14、進(jìn)一步地，步驟a2中，預(yù)熱時(shí)長為5-10min；所述堿激發(fā)劑溶液的制備方法為：將水玻璃、氫氧化鈉和去離子水混勻，配置得到水玻璃模數(shù)m=1.5-2的堿激發(fā)劑溶液；預(yù)熱后的聚合樹脂、堿激發(fā)劑溶液和粉煤灰粉料的用量比為20-30g:150-200ml:130-150g。
15、為了激發(fā)粉煤灰的水化活性，以特定模數(shù)的水玻璃和氫氧化鈉作為堿激發(fā)劑組分。
16、進(jìn)一步地，步驟a3中，預(yù)聚合的時(shí)長為5-10min；表面活性劑、發(fā)泡劑、固化劑和預(yù)聚合后的混合漿料的用量比為1-3g:3-5g:3-5g:100g，攪拌轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min、攪拌時(shí)長為20-30min。
17、進(jìn)一步地，所述復(fù)合相變材料的制備方法，包括以下步驟：
18、b1、聚乳酸和三苯基甲烷三異氰酸酯加入轉(zhuǎn)矩流變儀中，加熱熔融，共混，后自然冷卻至室溫，得到有機(jī)相變載體；將有機(jī)相變載體和發(fā)泡劑加入轉(zhuǎn)矩流變儀中進(jìn)行發(fā)泡，合成多孔有機(jī)相變載體；
19、聚乳酸端基含有羧基、羥基官能團(tuán)，可與三苯基甲烷三異氰酸酯反應(yīng)，作為有機(jī)相變載體；有機(jī)相變載體中采用發(fā)泡劑發(fā)泡，形成多孔有機(jī)相變載體。
20、b2、六水氯化鈣在50-60℃下加熱至完全溶解，在60-70kpa的負(fù)壓條件下注入多孔有機(jī)相變載體中，得到混合后的材料；后將混合后的材料在50-60℃、60-70kpa的負(fù)壓條件下加熱10-15min，后冷卻至室溫，得到復(fù)合相變材料。
21、采用負(fù)壓抽真空的方式，將熔化的無機(jī)相變材料六水氯化鈣以負(fù)壓注入的方式加入多孔有機(jī)相載體中，即為制備的復(fù)合相變材料。
22、進(jìn)一步地，步驟b1中，聚乳酸和三苯基甲烷三異氰酸酯的重量比為70-80:10-20，加熱熔融的溫度為178-182℃、加熱熔融的時(shí)長為15-30min；有機(jī)相變載體和發(fā)泡劑的重量比為20-30:0.2-0.3，發(fā)泡溫度為145-155℃、發(fā)泡時(shí)長為10-20min。
23、進(jìn)一步地，步驟b2中，六水氯化鈣和多孔有機(jī)相變載體的重量比為30-50:30-50，加熱溫度為50-60℃、加熱時(shí)置于60-70kpa的負(fù)壓條件、加熱時(shí)長為10-15min。
24、作為本發(fā)明的另一方面，一種多孔隔熱輕質(zhì)建筑材料的制備方法，包括以下步驟：
25、s1、將sac熟料、增韌地質(zhì)聚合物、復(fù)合相變材料和去離子水混勻，得到混合物；
26、s2、混合物澆注在模具中，先在40-45℃下固化20-24h，后在70-75℃下固化20-24h，得到固化后的樣品；固化后的樣品靜置，合成多孔隔熱輕質(zhì)建筑材料。
27、進(jìn)一步地，步驟s2中，固化后的樣品靜置時(shí)長為3-5d。
28、sac熟料作為支撐組分，填充增韌地質(zhì)聚合物和復(fù)合相變材料，經(jīng)固化工藝，得到本發(fā)明合成的多孔隔熱輕質(zhì)建筑材料。
29、本發(fā)明具備下述有益效果：
30、1、本發(fā)明合成的建筑材料以sac熟料作為骨架材料，添加一定量的增韌地質(zhì)聚合物和復(fù)合相變材料，經(jīng)固化工藝，制備得到具有多孔結(jié)構(gòu)、隔熱、輕質(zhì)的建筑材料。其中，增韌地質(zhì)聚合物以改性聚合樹脂、粉煤灰粉料和堿激發(fā)劑溶液制備的混合漿料經(jīng)發(fā)泡工藝得到；上述增韌地質(zhì)聚合物在堿性溶液中可形成具有無定形或半結(jié)晶的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且通過發(fā)泡工藝，能夠在聚合物中引入多孔結(jié)構(gòu)，使得聚合物中含有大量的微孔和中孔結(jié)構(gòu)，提高自身的比表面積。聚酰胺環(huán)氧氯丙烷樹脂采用二酚基丙烷改性，加入上述增韌地質(zhì)聚合物中，有效降低聚合物表面的微裂紋，并且進(jìn)一步改善制備的增韌地質(zhì)聚合物的密度，提高自身的隔熱性能。此外，由于改性聚合樹脂含有多活性官能團(tuán)，可以改善改性聚合樹脂在無機(jī)混合漿料中的相容性，實(shí)現(xiàn)改性聚合樹脂在無機(jī)相中的均勻分散。
31、2、無機(jī)相變材料六水氯化鈣具有優(yōu)異的相變潛熱值，在建筑材料中添加六水氯化鈣能夠提高自身的隔熱性能。由于無機(jī)相變材料存在易腐蝕和易相分離的弊端，將六水氯化鈣封裝在多孔有機(jī)相變載體中，可以避免其在吸熱熔化過程中出現(xiàn)相分離現(xiàn)象。本發(fā)明以經(jīng)三苯基甲烷三異氰酸酯改性的聚乳酸作為有機(jī)相變載體，聚乳酸分子末端的端羧基和端羥基上的氫屬于活潑氫，加入三苯基甲烷三異氰酸酯熔融共混，能夠有效地在聚乳酸分子中引入長支鏈，提高聚乳酸基體樹脂的強(qiáng)度，改善聚乳酸的發(fā)泡成型性；利用化學(xué)發(fā)泡劑復(fù)分解反應(yīng)釋放氣體，從而使得有機(jī)相變載體形成泡孔；改性后的聚乳酸基體泡孔尺寸小且泡孔均勻（泡孔直徑在100-120μm），泡孔密度大，因而具有更優(yōu)異的物理機(jī)械性能，從而得到多孔有機(jī)相變載體。增韌地質(zhì)聚合物和復(fù)合相變材料均采用發(fā)泡工藝，在保持優(yōu)異的隔熱性能的前提下，可以有效減少合成建筑材料的體積。