本發(fā)明涉及保溫
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種保溫材料。
背景技術(shù):
:在石油化工、鋼鐵、發(fā)電企業(yè)的熱力設(shè)備及蒸汽管道都需要使用大量的保溫材料。據(jù)申請(qǐng)人了解,僅珠海某石化公司一期就使用保溫材料近3000m3。珠海高欄港石化區(qū)有幾十家大型石化企業(yè),保溫材料使用量超過了近十萬立方米。隨著企業(yè)的運(yùn)行、檢修和技改,保溫材料逐步老化,每年新用、更新、更換數(shù)量巨大。每年拆除的廢舊保溫材料達(dá)到幾千立方米,在大型石化區(qū),工業(yè)垃圾的主要成份就是廢舊保溫材料。生活垃圾可以通過一定的工藝流程,在垃圾發(fā)電廠通過焚燒處理,但是,工業(yè)垃圾中的保溫材料主要是無機(jī)耐高溫材料,很難通過焚燒來處理,通過填埋處理,幾十年也不會(huì)自然降解。在大型石化廠廢品堆放區(qū),可以經(jīng)??吹酱罅慷逊诺膹U舊保溫材料,廢舊保溫材料主要品種有巖棉、離心玻璃棉、硅酸鋁棉、硅酸鹽保溫棉、膨脹珍珠巖、硅酸鈣、氧化硅、氧化鋁、堿金屬以及堿土金屬氧化物等品種。目前,市場(chǎng)上大量使用的巖棉、玻璃棉、硅酸鋁棉制品施工時(shí)刺癢、扎手,細(xì)小纖維彌漫在空氣中,損壞工人健康,污染工廠環(huán)境,拆除時(shí)因有部分粉化,污染更加嚴(yán)重。這些廢舊保溫材料目前還沒有好的處理辦法。填滿處理,會(huì)占用大量寶貴的土地資源,對(duì)環(huán)境造成很大的壓力,將成為政府和社會(huì)面臨的一個(gè)環(huán)境難題,而且會(huì)越來越嚴(yán)重。這些廢舊保溫材料如果能回收利用,對(duì)政府和社會(huì)有利于資源節(jié)約,有利于環(huán)境保護(hù);對(duì)企業(yè)用戶可降低材料使用成本,提高經(jīng)濟(jì)效益;對(duì)于回收再生企業(yè)可降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。在大型石化工業(yè)區(qū)建設(shè)一個(gè)廢舊保溫材料回收、再生企業(yè)是利國(guó)利民、一舉多贏的大好事。在其它類似工業(yè)區(qū)進(jìn)行廢舊保溫材料的循環(huán)利用也具有良好的社會(huì)效益。目前這些廢棄物的主要處理方法是填埋地下、燃燒或任其堆積,既占用場(chǎng)地,又破壞生態(tài)環(huán)境。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題,提供一種回收利用廢舊保溫材料制成的保溫材料。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種保溫材料,包括以下重量份原料:纖維類廢舊保溫材料20-30份;陶瓷廢料10-25份;粉煤灰5-15份;工業(yè)爐渣1-3份;粘土4-12份;廢鋼渣5-10份;廢石粉5-10份;發(fā)泡劑3-8份;改性添加劑5-10份;填料5-15份;輕燒鎂5-10份;普通硅酸鹽水泥25~40份。優(yōu)選地,所述纖維類廢舊保溫材料為巖棉、玻璃棉、陶瓷纖維及硅酸鹽棉的混合物,且所述巖棉、玻璃棉、陶瓷纖維及硅酸鹽棉的質(zhì)量比為3:2:2:1。優(yōu)選地,所述陶瓷廢料為氧化鋁、高嶺土及鋰瓷石的混合物,且所述氧化鋁、高嶺土及鋰瓷石的質(zhì)量比為2:2:1。優(yōu)選地,所述發(fā)泡劑包括以下重量份原料:雙氧水75-90份;氯化鈣10-20份;石蠟5-15份;碳酸氫鈉10-20份;偶氮二甲酰胺10-16份;硬脂酸鉛0.5-1.5份;竹粉3-5份;高耐磨炭黑1-2份;納米二氧化硅1-2份。優(yōu)選地,所述發(fā)泡劑的制備方法如下:(1)預(yù)處理將竹粉在烘干機(jī)中進(jìn)行烘干處理,接著將烘干后的竹粉進(jìn)行通過篩網(wǎng)過濾,所述烘干機(jī)的溫度為100-120℃,所述篩網(wǎng)的目數(shù)為50-100目;將石蠟和氯化鈣混合,球磨1~3小時(shí),過50-100目篩;(2)攪拌將碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺和硬脂酸鉛放入到攪拌器中進(jìn)行攪拌混勻,得到預(yù)混料,所述攪拌器的轉(zhuǎn)速為100-200r/min,所述攪拌的溫度為70-90℃,所述攪拌的時(shí)間為0.5-1.5h;(3)制備混料接著將預(yù)混料、竹粉、石蠟、氯化鈣、高耐磨炭黑和納米二氧化硅放入到高速混合機(jī)中進(jìn)行混合,得到混料,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為400-500r/min,所述混合的時(shí)間為5-15min;(4)將制得的混料加入雙氧水中,快速攪拌均勻,得到發(fā)泡劑。優(yōu)選地,所述填料包括石棉、滑石粉、云母粉和硅灰石粉,且所述石棉、滑石粉、云母粉和硅灰石粉的質(zhì)量比為3:2:1:2。優(yōu)選地,所述改性添加劑包括甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉,且所述甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉的質(zhì)量比為4:3:2:1。優(yōu)選地,所述改性添加劑的制備方法為:(1)將甲基纖維素醚加入到硬脂酸鈣和無機(jī)鹽類化合物的混合物中,球磨1-3小時(shí),過50-100目篩,得到預(yù)混料;(2)向預(yù)混料中加入乳膠粉,球磨1-3小時(shí),過200-300目篩,得到改性添加劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的有益效果:本發(fā)明對(duì)廢舊纖維類保溫材料進(jìn)行回收利用,用其制成的保溫材料綜合性能好,環(huán)保、不刺癢,成型好、體積密度小、熱導(dǎo)率低、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定;而且所制成的保溫材料還可循環(huán)使用,有利于防止二次污染和改善工廠操作環(huán)境。利用廢鋼渣、廢石粉和高嶺土尾礦制作保溫材料,綠色環(huán)保。原材料中加入了輕燒鎂粉,其質(zhì)地疏松、化學(xué)活性大,增強(qiáng)了該保溫材料的隔熱保溫性能,而鋰瓷石中l(wèi)i2o、k2o、na2o等堿金屬化物含量較高,并含有適量的p2o5和f,具有較好的助熔能力和乳濁能力,提高了該保溫材料保溫性能和的生產(chǎn)效率。本發(fā)明所制得的保溫材料內(nèi)部氣孔分布均勻,導(dǎo)熱系數(shù)低,強(qiáng)度高且輕質(zhì),可以用作建筑防火、保溫、節(jié)能材料以及其它保溫節(jié)能工業(yè)用途。本發(fā)明制備出來的保溫材料具有壓縮強(qiáng)度高以及環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn),市場(chǎng)潛力巨大,前景廣闊。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1一種保溫材料,其特征在于,包括以下重量份原料:巖棉7.5克;巖棉具有質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸熱、不燃的特點(diǎn),是一種優(yōu)良的保溫、隔燃、吸聲材料。玻璃棉5克;玻璃棉是將熔融玻璃纖維化,形成棉狀的材料,化學(xué)成分屬玻璃類,是一種無機(jī)質(zhì)纖維,具有成型好、體積密度小、熱導(dǎo)率低、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。玻璃棉具有最高的防火等級(jí)-a級(jí),完全符合國(guó)家相關(guān)防火要求,玻璃棉內(nèi)均勻的纖維分布以及更加細(xì)長(zhǎng)的纖維,使得產(chǎn)品具有更低的導(dǎo)熱系數(shù),確保了產(chǎn)品優(yōu)越的保溫性能,確保了產(chǎn)品保溫效果的長(zhǎng)期性。不僅如此,玻璃棉還是綠色建材產(chǎn)品,可循環(huán)使用,內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)越的吸聲能力和透氣性能,其憎水率高達(dá)99%,受潮后易自干,確保其長(zhǎng)期有效的保溫性能。陶瓷纖維5克;陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料,具有質(zhì)量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率低、比熱小及耐機(jī)械震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。硅酸鹽棉2.5克;氧化鋁4克;氧化鋁是陶瓷中的主要原料之一,具有機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大、高頻介電損耗小、高溫絕緣電阻高、耐化學(xué)腐蝕性的導(dǎo)熱性良好等優(yōu)良綜合性能等優(yōu)勢(shì)。高嶺土4克;高嶺土具有良好的可塑性、粘性、耐火性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性等性能。鋰瓷石2克;鋰瓷石質(zhì)地純潔、白度好,有較好的助熔能力和乳濁能力。粉煤灰5克;粉煤灰是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰,是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,大量的粉煤灰不加處理,就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵,污染大氣;若排入水系會(huì)造成河流淤塞,而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害,因此,粉煤灰的處理和利用問題引起人們廣泛的注意。工業(yè)爐渣1克;粘土4克;按粉媒灰、工業(yè)爐渣和粘土按5:1:4的比例摻兌攪拌,使制成的保溫材料產(chǎn)品有抗折、抗壓、體輕、保溫、隔音、外觀好等特點(diǎn)。廢鋼渣5克;廢石粉5克;發(fā)泡劑3克;改性添加劑5克;石棉1.875克;滑石粉1.25克;云母粉0.625克;硅灰石粉1.25克;石棉、滑石粉、云母粉、硅灰石粉等,可作為阻燃劑,它們實(shí)際上是填料,其阻燃機(jī)理包括對(duì)高聚物的稀釋、蓄熱、導(dǎo)熱、降溫、表面效應(yīng)等。填料可分為活性的和惰性的兩大類,但這種分類只是相對(duì)的。例如,900℃以下時(shí),石棉只是一個(gè)熱導(dǎo)率低的惰性稀釋劑,但在900℃~1400℃時(shí),石棉可釋出結(jié)晶水;1400℃以上時(shí),石棉可發(fā)生改變化學(xué)結(jié)構(gòu)的吸熱反應(yīng),而且石棉中的某些組分也有可能與高聚物的某些熱降解產(chǎn)物相互反應(yīng),這時(shí)石棉就成為活性填料了。將無機(jī)填料作為阻燃劑時(shí),應(yīng)盡量減少填料對(duì)聚合物基材性能的負(fù)面影響,降低材料高溫裂解所生成的可燃組分,改善材料的熱-物理性能,并防止填料發(fā)生物理轉(zhuǎn)變。值得注意的是,某些可作為阻燃劑的無機(jī)化合物是聚合和縮聚反應(yīng)的催化劑,它們對(duì)聚合物的燃燒或分解產(chǎn)物也具有催化作用,故可促進(jìn)成炭。例輕燒鎂5克;普通硅酸鹽水泥25克;普通硅酸鹽水泥,由硅酸鹽水泥熟料、5%-20%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。具有強(qiáng)度高、化熱大,抗凍性好、干縮小,耐磨性較好、抗碳化性較好的特性。普通硅酸鹽水泥水化反應(yīng)速度快,早期和后期強(qiáng)度都高。上述發(fā)泡劑包括以下重量份原料:雙氧水75克;氯化鈣10克;石蠟5克;碳酸氫鈉10克;偶氮二甲酰胺10克;硬脂酸鉛0.5克;竹粉3克;高耐磨炭黑1克;納米二氧化硅1克。上述發(fā)泡劑的制備方法如下:(1)預(yù)處理將竹粉在烘干機(jī)中進(jìn)行烘干處理,接著將烘干后的竹粉進(jìn)行通過篩網(wǎng)過濾,所述烘干機(jī)的溫度為100℃,所述篩網(wǎng)的目數(shù)為50目;將石蠟和氯化鈣混合,球磨1小時(shí),過50目篩;(2)攪拌將碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺和硬脂酸鉛放入到攪拌器中進(jìn)行攪拌混勻,得到預(yù)混料,所述攪拌器的轉(zhuǎn)速為100r/min,所述攪拌的溫度為70℃,所述攪拌的時(shí)間為0.5h;(3)制備混料接著將預(yù)混料、竹粉、石蠟、氯化鈣、高耐磨炭黑和納米二氧化硅放入到高速混合機(jī)中進(jìn)行混合,得到混料,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為400r/min,所述混合的時(shí)間為15min;(4)將制得的混料加入雙氧水中,快速攪拌均勻,得到發(fā)泡劑。采用上述原料和方法可以獲得略為松弛、良好開孔的發(fā)泡劑,解決制成的發(fā)泡劑會(huì)引起發(fā)泡過度而造成開裂的問題,高耐磨炭黑具有較低粒徑和高表面積的優(yōu)點(diǎn),納米二氧化硅的加入可以得到壓縮強(qiáng)度效果佳的發(fā)泡劑。采用此種方法制備出來的發(fā)泡劑具有壓縮強(qiáng)度高以及環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn),市場(chǎng)潛力巨大,前景廣闊。上述改性添加劑包括甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉,且所述甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉的質(zhì)量比為4:3:2:1。上述改性添加劑的制備方法為:(1)將甲基纖維素醚加入到硬脂酸鈣和無機(jī)鹽類化合物的混合物中,球磨1小時(shí),過50目篩,得到預(yù)混料;(2)向預(yù)混料中加入乳膠粉,球磨1小時(shí),過200目篩,得到改性添加劑。實(shí)施例2一種保溫材料,其特征在于,包括以下重量份原料:巖棉11.25克;玻璃棉3.75克;陶瓷纖維7.5克;硅酸鹽棉7.5克;氧化鋁10克;高嶺土10克;鋰瓷石5克;粉煤灰15克;工業(yè)爐渣3克;粘土12克;廢鋼渣10克;廢石粉10克;發(fā)泡劑8克;改性添加劑10克;石棉5.625克;滑石粉3.75克;云母粉1.875克;硅灰石粉3.75克;輕燒鎂10克;普通硅酸鹽水泥40克;上述發(fā)泡劑包括以下重量份原料:雙氧水90克;氯化鈣20克;石蠟15克;碳酸氫鈉20克;偶氮二甲酰胺16克;硬脂酸鉛1.5克;竹粉5克;高耐磨炭黑2克;納米二氧化硅2克。上述發(fā)泡劑的制備方法如下:(1)預(yù)處理將竹粉在烘干機(jī)中進(jìn)行烘干處理,接著將烘干后的竹粉進(jìn)行通過篩網(wǎng)過濾,所述烘干機(jī)的溫度為120℃,所述篩網(wǎng)的目數(shù)為100目;將石蠟和氯化鈣混合,球磨3小時(shí),過100目篩;(2)攪拌將碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺和硬脂酸鉛放入到攪拌器中進(jìn)行攪拌混勻,得到預(yù)混料,所述攪拌器的轉(zhuǎn)速為200r/min,所述攪拌的溫度為90℃,所述攪拌的時(shí)間為1.5h;(3)制備混料接著將預(yù)混料、竹粉、石蠟、氯化鈣、高耐磨炭黑和納米二氧化硅放入到高速混合機(jī)中進(jìn)行混合,得到混料,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為500r/min,所述混合的時(shí)間為5min;(4)將制得的混料加入雙氧水中,快速攪拌均勻,得到發(fā)泡劑。上述改性添加劑包括甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉,且所述甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉的質(zhì)量比為4:3:2:1。上述改性添加劑的制備方法為:(1)將甲基纖維素醚加入到硬脂酸鈣和無機(jī)鹽類化合物的混合物中,球磨3小時(shí),過100目篩,得到預(yù)混料;(2)向預(yù)混料中加入乳膠粉,球磨3小時(shí),過300目篩,得到改性添加劑。實(shí)施例3一種保溫材料,其特征在于,包括以下重量份原料:巖棉9.375克;玻璃棉3.125克;陶瓷纖維6.25克;硅酸鹽棉6.25克;氧化鋁8克;高嶺土8克;鋰瓷石4克;粉煤灰10克;工業(yè)爐渣2克;粘土8克;廢鋼渣8克;廢石粉8克;發(fā)泡劑6克;改性添加劑8克;石棉3.75克;滑石粉2.5克;云母粉1.25克;硅灰石粉2.5克;輕燒鎂8克;普通硅酸鹽水泥35克;上述發(fā)泡劑包括以下重量份原料:雙氧水85克;氯化鈣15克;石蠟10克;碳酸氫鈉15克;偶氮二甲酰胺13克;硬脂酸鉛1克;竹粉4克;高耐磨炭黑1.5克;納米二氧化硅1.5克。上述發(fā)泡劑的制備方法如下:(1)預(yù)處理將竹粉在烘干機(jī)中進(jìn)行烘干處理,接著將烘干后的竹粉進(jìn)行通過篩網(wǎng)過濾,所述烘干機(jī)的溫度為110℃,所述篩網(wǎng)的目數(shù)為80目;將石蠟和氯化鈣混合,球磨2小時(shí),過80目篩;(2)攪拌將碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺和硬脂酸鉛放入到攪拌器中進(jìn)行攪拌混勻,得到預(yù)混料,所述攪拌器的轉(zhuǎn)速為150r/min,所述攪拌的溫度為80℃,所述攪拌的時(shí)間為1h;(3)制備混料接著將預(yù)混料、竹粉、石蠟、氯化鈣、高耐磨炭黑和納米二氧化硅放入到高速混合機(jī)中進(jìn)行混合,得到混料,所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為450r/min,所述混合的時(shí)間為10min;(4)將制得的混料加入雙氧水中,快速攪拌均勻,得到發(fā)泡劑。上述改性添加劑包括甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉,且所述甲基纖維素醚、無機(jī)鹽類化合物、硬脂酸鈣和乳膠粉的質(zhì)量比為4:3:2:1。上述改性添加劑的制備方法為:(1)將甲基纖維素醚加入到硬脂酸鈣和無機(jī)鹽類化合物的混合物中,球磨2小時(shí),過80目篩,得到預(yù)混料;(2)向預(yù)混料中加入乳膠粉,球磨2小時(shí),過250目篩,得到改性添加劑。實(shí)施例4申請(qǐng)人采用本發(fā)明提供的保溫材料進(jìn)行檢測(cè),主要性能指標(biāo)如表1所示:檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3密度,kg/m3140.8138.6136.4抗壓強(qiáng)度,mpa1.231.261.28導(dǎo)熱系數(shù),w/(m·k)0.0520.0580.05最高使用溫度,℃102510501100最高使用溫度下平均線收縮率,%1.561.481.43抗折強(qiáng)度,mpa1.251.291.31表1阻燃性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表2所示:項(xiàng)目指標(biāo)要求實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3爐內(nèi)平均溫升,℃≤30434試樣平均持續(xù)燃燒時(shí)間,s0000試樣平均質(zhì)量損失率,%≤501.210.9安全級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)安全1級(jí)(za1)標(biāo)準(zhǔn)安全1級(jí)(za1)標(biāo)準(zhǔn)安全1級(jí)(za1)由此可見,本發(fā)明提供的一種保溫材料具有如下技術(shù)特點(diǎn):1、保溫效果好;2、阻燃性能優(yōu)良;3、在火場(chǎng)中受火時(shí)其產(chǎn)物可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)安全級(jí)別,不會(huì)傷害未逃離火場(chǎng)人員和消防人員,也不會(huì)造成環(huán)境污染。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12