本發(fā)明屬于建筑墻體材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型保溫隔熱墻體材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

實(shí)心粘土磚的生產(chǎn)和應(yīng)用已有兩千多年的歷史，千古華夏，秦磚漢瓦曾有過(guò)輝煌的歷史。直至今天，我國(guó)墻板材料80％以上是實(shí)心粘土磚，但其燒制過(guò)程嚴(yán)重破壞耕地，消耗能源。與國(guó)外同類(lèi)墻板材料相比，其生產(chǎn)能耗平均高一倍左右，且墻體保溫隔熱性能差，單位建筑面積的采暖能耗約為同等條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍。同時(shí)，這種傳統(tǒng)墻體材料較重、框架負(fù)荷高，增加了建筑成本。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)低碳、壞保、保溫隔熱性能優(yōu)越的新型墻體材料。

以氧化鎂為填料的新型墻體材料因其具有輕質(zhì)、強(qiáng)度高、保溫隔熱性好的優(yōu)勢(shì)，已獲得廣泛關(guān)注。早在1998年，張戈設(shè)計(jì)了一種由氯化鎂、氧化鎂、聚苯乙烯泡沫塑料、六聚偏磷酸鈉為原料與水混合攪拌制成的新型墻體材料，該材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度的特點(diǎn)。但上述材料仍存在熱脹冷縮不均勻，墻板韌性不夠易斷裂的缺點(diǎn)。納米材料因其具有特異的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子效應(yīng)，已在信息、生物、能源、環(huán)境、宇航等高科技領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)材料中，納米技術(shù)的使用可同時(shí)增加材料的強(qiáng)度和韌性。納米材料因其大量納米晶界的存在，使其對(duì)傳熱介質(zhì)(聲子)具有強(qiáng)烈的散射作用，從而容易獲得較低的導(dǎo)熱率。因此，將納米技術(shù)應(yīng)用在新型墻體材料的設(shè)計(jì)中，有利于獲輕質(zhì)、強(qiáng)度高、韌性好、保溫隔熱性能好的材料。目前，將納米化的氧化鎂應(yīng)用在新型保溫隔熱墻體材料的報(bào)道較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是制備一種輕質(zhì)、強(qiáng)度高、韌性好、保溫隔熱性能好的新型墻體材料。

本發(fā)明提供的新型保溫隔熱墻體材料，其特征是：以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)40～80份(平均晶粒尺寸：30～100nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉20～30份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰5～10份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)25～35份、石灰粉10～20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)3～6份、環(huán)氧樹(shù)脂2～5份、憎水劑1～5份、玻璃纖維絲4～8份為原料，按重量比稱(chēng)取，溶解后經(jīng)攪拌10～20min(轉(zhuǎn)速：100～300r/min)、擠壓成型(壓力：60～80Mpa)、烘干20～24h工藝制得新型保溫隔熱墻體材料。

本發(fā)明所制得的新型保溫隔熱墻體材料，與現(xiàn)有技術(shù)制備的保溫墻體材料相比，表觀密度降低至0.7～0.9g/cm³、抗彎強(qiáng)度提升至40～80Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)降低至0.01～0.02W/m·K，保溫隔熱性能提升30～50％。

本發(fā)明提供上述納米級(jí)氧化鎂及其制備方法包括如下步驟：

以氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)作為原料，以三乙醇胺作為PH調(diào)節(jié)劑，水作為溶劑，調(diào)節(jié)PH值為7.5～8.0，水熱反應(yīng)溫度為140～180℃，保溫時(shí)間為2～20h，獲得混合溶液在60℃干燥后獲得納米級(jí)氧化鎂粉體；

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明制備一種新型墻體材料具有三個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是通過(guò)嚴(yán)格控制水熱反應(yīng)條件控制，制得均勻分布的納米級(jí)氧化鎂粉；二是將自制的納米級(jí)氧化鎂粉成功的應(yīng)用在墻體材料中，大幅度增加了墻體材料的抗彎強(qiáng)度，克服了現(xiàn)有技術(shù)制備墻板材料韌性差的缺點(diǎn)；三是納米級(jí)氧化鎂的使用，同時(shí)還降低了墻體材料的導(dǎo)熱系數(shù)，大幅度提升了材料的保溫隔熱性能。

本發(fā)明通過(guò)水熱技術(shù)自主研發(fā)出納米級(jí)氧化鎂粉，并將其應(yīng)用在新型保溫隔熱墻體材料中，大幅度提升墻體材料強(qiáng)度、韌性、保溫隔熱性能，有效節(jié)約了能源。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品輕質(zhì)、低能耗且無(wú)污染，同時(shí)還具備耐火、防震的效果，可廣泛應(yīng)用建筑中的墻體、壁板、隔音板。

附圖說(shuō)明

附圖是新型保溫隔熱墻體材料的制備工藝圖；

具體實(shí)施方式

1.以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)40份(平均晶粒尺寸：100nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉30份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰10份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)25份、石灰粉20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)6份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、憎水劑2份、玻璃纖維絲4份為原料，按重量比稱(chēng)取，后溶解、攪拌20min(轉(zhuǎn)速：150r/min)、擠壓成型(壓力：60Mpa)、烘干20h工藝制得表觀密度為0.9g/cm³、抗彎強(qiáng)度為40Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.02W/m·K的新型墻體材料。

2.以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)60份(平均晶粒尺寸：50nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉20份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰8份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)25份、石灰粉20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)6份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、憎水劑2份、玻璃纖維絲4份為原料，按重量比稱(chēng)取，后溶解、攪拌20min(轉(zhuǎn)速：150r/min)、擠壓成型(壓力：60Mpa)、烘干20h工藝制得表觀密度為0.85g/cm³、抗彎強(qiáng)度為45Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.015W/m·K的新型墻體材料。

3.以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)80份(平均晶粒尺寸：50nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉20份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰8份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)25份、石灰粉20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)6份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、憎水劑2份、玻璃纖維絲4份為原料，按重量比稱(chēng)取，后溶解、攪拌20min(轉(zhuǎn)速：150r/min)、擠壓成型(壓力：60Mpa)、烘干20h工藝制得表觀密度為0.82g/cm³、抗彎強(qiáng)度為45Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.015W/m·K的新型墻體材料。

4.以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)80份(平均晶粒尺寸：30nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉25份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰10份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)25份、石灰粉20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)6份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、憎水劑2份、玻璃纖維絲4份為原料，按重量比稱(chēng)取，后溶解、攪拌20min(轉(zhuǎn)速：300r/min)、擠壓成型(壓力：80Mpa)、烘干20h工藝制得表觀密度為0.7g/cm³、抗彎強(qiáng)度為80Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.01W/m·K的新型墻體材料。

5.以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)70份(平均晶粒尺寸：30nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉25份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰10份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)25份、石灰粉20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)3份、環(huán)氧樹(shù)脂4份、憎水劑3份、玻璃纖維絲5份為原料，按重量比稱(chēng)取，后溶解、攪拌10min(轉(zhuǎn)速：250r/min)、擠壓成型(壓力：60Mpa)、烘干20h工藝制得表觀密度為0.75g/cm³、抗彎強(qiáng)度為75Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.018W/m·K的新型墻體材料。

6.以自主研發(fā)的納米級(jí)氧化鎂粉(MgO)75份(平均晶粒尺寸：30nm)、分級(jí)篩選后的秸稈粉30份(≤100目)、分級(jí)篩選后的粉煤灰10份(≤180目)、氯化鎂(MgCl₂·6H₂O)35份、石灰粉20份、硫酸亞鐵(FeSO₄·7H₂O)3份、環(huán)氧樹(shù)脂4份、憎水劑3份、玻璃纖維絲5份為原料，按重量比稱(chēng)取，后溶解、攪拌10min(轉(zhuǎn)速：250r/min)、擠壓成型(壓力：80Mpa)、烘干20h工藝制得表觀密度為0.69g/cm³、抗彎強(qiáng)度為72Mpa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.014W/m·K的新型墻體材料。

表1：本發(fā)明與市場(chǎng)產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比