本發(fā)明涉及保溫磚技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)耐火保溫磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的建筑材料中的保溫磚多采用以聚苯乙烯為主的聚苯板或以粉煤灰、珍珠巖等混合制備而成保溫磚。聚苯板只能用于外墻保溫，不能用于砌筑主墻體，而且聚苯乙烯不阻燃，因此其使用范圍受到限制。另外，現(xiàn)在市場上建筑材料和裝飾材料種類繁多，保溫材料也層出不窮，生產(chǎn)工藝繁瑣造成價格昂貴，有的還會污染環(huán)境，不利于批量生產(chǎn)和開采，目前市場上急需一種環(huán)保且具有優(yōu)異阻燃效果的保溫磚。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種輕質(zhì)耐火保溫磚及其制備方法，輕質(zhì)、環(huán)保且具有優(yōu)異阻燃耐火效果，降低了制備成本，提高經(jīng)濟效益。
本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種輕質(zhì)耐火保溫磚，包括以下份計的原料：硅酸鹽水泥65~75份、包膜膨脹珍珠巖45~50份、阻燃劑微膠囊35~40份、脫硫石膏30~35份、木屑廢渣粉料30~35份、陶瓷廢泥粉料25~30份、助劑10~20份和水65~75份；
所述包膜膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：改性膨脹珍珠巖25~26份、碳酸鈣粉末19~21份和環(huán)氧樹脂粉料14~16份；
所述助劑包括以下份計的原料：發(fā)泡劑5~7份、穩(wěn)泡劑5~7份、減水劑3~5份、結(jié)合劑3~5份和固化劑1~3份。
其中，所述木屑廢渣粉料為木材在加工過程中產(chǎn)生的木屑或者廢渣，經(jīng)過分選、磁選去除廢金屬、再經(jīng)過干燥、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為400~500目。
其中，所述陶瓷廢泥粉料為陶瓷墻地磚制品在生產(chǎn)加工拋光過程中產(chǎn)生的磨屑和磚屑，經(jīng)過添加無機絮凝劑處理后產(chǎn)生的固體廢棄物，再經(jīng)過脫水、干燥、分選、磁選去除廢金屬、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為200~300目。
其中，所述改性膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：膨脹珍珠巖24~26份、硅微粉10~15份和硅溶膠4~7份。
其中，所述改性膨脹珍珠巖的制備方法為：將硅微粉加入到膨脹珍珠巖中，混合均勻后加入至硅溶膠中，分散均勻，干燥處理得到所述改性膨脹珍珠巖。
其中，所述阻燃劑微膠囊包括以下份計的原料：酚醛樹脂20~25份、無水乙醇15~17份和阻燃劑5~7份。
其中，所述阻燃劑微膠囊的制備方法為：用無水乙醇溶解酚醛樹脂，以100~200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌35~45min，分散均勻得到混合溶液，然后加入阻燃劑，攪拌并加熱，控制加熱溫度為80～82℃，使得酚醛樹脂在阻燃劑表面析出，干燥后研磨成粉末得到所述阻燃劑微膠囊。
其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉2~3份、碳化硅2~3份、氫氧化鎂0.8~1.2份、碳酸鈣0.4~0.6份和硼酸鋅0.2~0.4份。
其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉或者十二烷基苯磺酸鈉，所述穩(wěn)泡劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、明膠和淀粉中的一種或幾種，所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述結(jié)合劑為水玻璃、硅溶膠和木質(zhì)素磺酸鈣中的一種或者幾種，所述固化劑為乙烯基三胺或者二氨基環(huán)己烷。
本發(fā)明提供一種輕質(zhì)耐火保溫磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）、脫硫石膏預(yù)處理
稱取脫硫石膏，在80~90℃條件下處理1~2h，然后取出放入煅燒爐，在280~300℃條件下煅燒30~40min，將煅燒后的脫硫石膏置于室溫、敞開的環(huán)境下存放3~4天，研磨粉碎過120~180目篩，得到預(yù)處理的脫硫石膏，備用；
（2）、制備包膜膨脹珍珠巖
稱取改性膨脹珍珠巖，加入到包衣機中加熱至100~120℃，并加入碳酸鈣粉末，以200~250r/min的轉(zhuǎn)速分散均勻；
然后從包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖潤濕，另一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，以100~150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10~40min，干燥處理后得到所述包膜膨脹珍珠巖，備用；
（3）、原料混合
將步驟（1）得到的預(yù)處理的脫硫石膏和步驟（2）得到的包膜膨脹珍珠巖混合，然后按照配比依次加入剩余原料，分散均勻，得到混合物料；
（4）、壓制成型
采用壓力機對步驟（3）得到的混合物料壓制成型，壓制時間為5~10s；
（5）、養(yǎng)護
將步驟（4）壓制后的產(chǎn)品在20~26℃條件下養(yǎng)護處理2~3天；
（6）、高溫烘干
將步驟（5）養(yǎng)護后的產(chǎn)品進行高溫烘干處理，烘干溫度為45~65℃，烘干時間為20~24h；
（7）、高溫煅燒
將步驟（6）烘干后的產(chǎn)品進行高溫煅燒處理，煅燒溫度為600～700℃，高溫煅燒時間為3~4h，得到所述輕質(zhì)耐火保溫磚。
本發(fā)明的有益效果：輕質(zhì)、環(huán)保且具有優(yōu)異阻燃耐火效果，降低了制備成本，提高經(jīng)濟效益，具體如下：
（1）、本發(fā)明以硅酸鹽水泥、包膜膨脹珍珠巖和阻燃劑微膠囊為主要原料，一方面減輕水泥的用量；另一方面，包膜膨脹珍珠巖具有質(zhì)輕和保溫的效果，且環(huán)保安全；而且阻燃劑微膠囊的添加使得本發(fā)明的保溫磚具有阻燃耐火效果；
（2）、本發(fā)明在原料中添加包膜膨脹珍珠巖，采用環(huán)氧樹脂包覆改性膨脹珍珠巖，使本發(fā)明的保溫性能更加有效和穩(wěn)定,延長保溫時效；原料中的改性膨脹珍珠巖，利用了膨脹珍珠巖耐火、保溫、持久、耐腐蝕的特點，經(jīng)過改性后，硅溶膠使得膨脹珍珠巖更容易形成封閉的小氣孔，形成更多致密孔隙結(jié)構(gòu)，阻隔空氣通過，從而進一步提高了保溫性能；
（3）、本發(fā)明在原料中添加酚醛樹脂、無水乙醇、阻燃劑制備阻燃劑微膠囊，將無水乙醇視為溶劑，阻燃劑視為囊芯，酚醛樹脂視為囊材，微膠囊化處理過程中不涉及聚合反應(yīng)，包覆效果穩(wěn)定，用于提高本發(fā)明的耐火阻燃性能；
（4）、本發(fā)明在原料中添加脫硫石膏，品質(zhì)好、價格低，減少了水泥的用量，制備過程中預(yù)處理的脫硫石膏，提高了與水泥之間的粘結(jié)力，另外，還起到了增韌補強的作用；
（5）、本發(fā)明在原料中添加木屑廢渣粉料和陶瓷廢泥粉料，既保護了環(huán)境，又節(jié)約了土地，提高陶瓷廢泥、木屑廢渣的資源綜合利用率，高整體的保溫隔熱性能，同時又降低了制備成本，提高經(jīng)濟效益。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種輕質(zhì)耐火保溫磚，包括以下份計的原料：硅酸鹽水泥65份、包膜膨脹珍珠巖45份、阻燃劑微膠囊35份、脫硫石膏30份、木屑廢渣粉料30份、陶瓷廢泥粉料25份、助劑10份和水65份；
所述包膜膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：改性膨脹珍珠巖25份、碳酸鈣粉末19份和環(huán)氧樹脂粉料14份；
所述助劑包括以下份計的原料：發(fā)泡劑5份、穩(wěn)泡劑5份、減水劑3份、結(jié)合劑3份和固化劑1份。
其中，所述木屑廢渣粉料為木材在加工過程中產(chǎn)生的木屑，經(jīng)過分選、磁選去除廢金屬、再經(jīng)過干燥、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為400目。
其中，所述陶瓷廢泥粉料為陶瓷墻地磚制品在生產(chǎn)加工拋光過程中產(chǎn)生的磨屑和磚屑，經(jīng)過添加無機絮凝劑處理后產(chǎn)生的固體廢棄物，再經(jīng)過脫水、干燥、分選、磁選去除廢金屬、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為200目。
其中，所述改性膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：膨脹珍珠巖24份、硅微粉10份和硅溶膠4份。
其中，所述改性膨脹珍珠巖的制備方法為：將硅微粉加入到膨脹珍珠巖中，混合均勻后加入至硅溶膠中，分散均勻，干燥處理得到所述改性膨脹珍珠巖。
其中，所述阻燃劑微膠囊包括以下份計的原料：酚醛樹脂20份、無水乙醇15份和阻燃劑5份。
其中，所述阻燃劑微膠囊的制備方法為：用無水乙醇溶解酚醛樹脂，以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌35min，分散均勻得到混合溶液，然后加入阻燃劑，攪拌并加熱，控制加熱溫度為80℃，使得酚醛樹脂在阻燃劑表面析出，干燥后研磨成粉末得到所述阻燃劑微膠囊。
其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉2份、碳化硅2份、氫氧化鎂0.8份、碳酸鈣0.4份和硼酸鋅0.2份。
其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉，所述穩(wěn)泡劑為聚丙烯酰胺，所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述結(jié)合劑為水玻璃，所述固化劑為乙烯基三胺。
本實施例中提供一種輕質(zhì)耐火保溫磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）、脫硫石膏預(yù)處理
稱取脫硫石膏，在80℃條件下處理1h，然后取出放入煅燒爐，在280℃條件下煅燒30min，將煅燒后的脫硫石膏置于室溫、敞開的環(huán)境下存放3天，研磨粉碎過120目篩，得到預(yù)處理的脫硫石膏，備用；
（2）、制備包膜膨脹珍珠巖
稱取改性膨脹珍珠巖，加入到包衣機中加熱至100℃，并加入碳酸鈣粉末，以200r/min的轉(zhuǎn)速分散均勻；
然后從包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖潤濕，另一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10min，干燥處理后得到所述包膜膨脹珍珠巖，備用；
（3）、原料混合
將步驟（1）得到的預(yù)處理的脫硫石膏和步驟（2）得到的包膜膨脹珍珠巖混合，然后按照配比依次加入剩余原料，分散均勻，得到混合物料；
（4）、壓制成型
采用壓力機對步驟（3）得到的混合物料壓制成型，壓制時間為5s；
（5）、養(yǎng)護
將步驟（4）壓制后的產(chǎn)品在20℃條件下養(yǎng)護處理2天；
（6）、高溫烘干
將步驟（5）養(yǎng)護后的產(chǎn)品進行高溫烘干處理，烘干溫度為45℃，烘干時間為20h；
（7）、高溫煅燒
將步驟（6）烘干后的產(chǎn)品進行高溫煅燒處理，煅燒溫度為600℃，高溫煅燒時間為3h，得到所述輕質(zhì)耐火保溫磚。
實施例2
一種輕質(zhì)耐火保溫磚，包括以下份計的原料：硅酸鹽水泥75份、包膜膨脹珍珠巖50份、阻燃劑微膠囊40份、脫硫石膏35份、木屑廢渣粉料35份、陶瓷廢泥粉料30份、助劑20份和水75份；
所述包膜膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：改性膨脹珍珠巖26份、碳酸鈣粉末21份和環(huán)氧樹脂粉料16份；
所述助劑包括以下份計的原料：發(fā)泡劑7份、穩(wěn)泡劑7份、減水劑5份、結(jié)合劑5份和固化劑3份。
其中，所述木屑廢渣粉料為木材在加工過程中產(chǎn)生的廢渣，經(jīng)過分選、磁選去除廢金屬、再經(jīng)過干燥、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為500目。
其中，所述陶瓷廢泥粉料為陶瓷墻地磚制品在生產(chǎn)加工拋光過程中產(chǎn)生的磨屑和磚屑，經(jīng)過添加無機絮凝劑處理后產(chǎn)生的固體廢棄物，再經(jīng)過脫水、干燥、分選、磁選去除廢金屬、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為300目。
其中，所述改性膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：膨脹珍珠巖26份、硅微粉15份和硅溶膠7份。
其中，所述改性膨脹珍珠巖的制備方法為：將硅微粉加入到膨脹珍珠巖中，混合均勻后加入至硅溶膠中，分散均勻，干燥處理得到所述改性膨脹珍珠巖。
其中，所述阻燃劑微膠囊包括以下份計的原料：酚醛樹脂25份、無水乙醇17份和阻燃劑6份。
其中，所述阻燃劑微膠囊的制備方法為：用無水乙醇溶解酚醛樹脂，以150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌40min，分散均勻得到混合溶液，然后加入阻燃劑，攪拌并加熱，控制加熱溫度為81℃，使得酚醛樹脂在阻燃劑表面析出，干燥后研磨成粉末得到所述阻燃劑微膠囊。
其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉2.5份、碳化硅2.5份、氫氧化鎂1份、碳酸鈣0.5份和硼酸鋅0.3份。
其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述穩(wěn)泡劑為聚乙烯醇，所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述結(jié)合劑為硅溶膠，所述固化劑為乙烯基三胺。
本實施例中提供一種輕質(zhì)耐火保溫磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）、脫硫石膏預(yù)處理
稱取脫硫石膏，在90℃條件下處理2h，然后取出放入煅燒爐，在300℃條件下煅燒40min，將煅燒后的脫硫石膏置于室溫、敞開的環(huán)境下存放4天，研磨粉碎過180目篩，得到預(yù)處理的脫硫石膏，備用；
（2）、制備包膜膨脹珍珠巖
稱取改性膨脹珍珠巖，加入到包衣機中加熱至120℃，并加入碳酸鈣粉末，以250r/min的轉(zhuǎn)速分散均勻；
然后從包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖潤濕，另一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，以150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌40min，干燥處理后得到所述包膜膨脹珍珠巖，備用；
（3）、原料混合
將步驟（1）得到的預(yù)處理的脫硫石膏和步驟（2）得到的包膜膨脹珍珠巖混合，然后按照配比依次加入剩余原料，分散均勻，得到混合物料；
（4）、壓制成型
采用壓力機對步驟（3）得到的混合物料壓制成型，壓制時間為10s；
（5）、養(yǎng)護
將步驟（4）壓制后的產(chǎn)品在26℃條件下養(yǎng)護處理3天；
（6）、高溫烘干
將步驟（5）養(yǎng)護后的產(chǎn)品進行高溫烘干處理，烘干溫度為65℃，烘干時間為24h；
（7）、高溫煅燒
將步驟（6）烘干后的產(chǎn)品進行高溫煅燒處理，煅燒溫度為700℃，高溫煅燒時間為4h，得到所述輕質(zhì)耐火保溫磚。
實施例3
一種輕質(zhì)耐火保溫磚，包括以下份計的原料：硅酸鹽水泥70份、包膜膨脹珍珠巖47份、阻燃劑微膠囊37份、脫硫石膏32.5份、木屑廢渣粉料32.5份、陶瓷廢泥粉料27.5份、助劑15份和水70份；
所述包膜膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：改性膨脹珍珠巖25.5份、碳酸鈣粉末20份和環(huán)氧樹脂粉料15份；
所述助劑包括以下份計的原料：發(fā)泡劑6份、穩(wěn)泡劑6份、減水劑4份、結(jié)合劑4份和固化劑2份。
其中，所述木屑廢渣粉料為木材在加工過程中產(chǎn)生的木屑或者廢渣，經(jīng)過分選、磁選去除廢金屬、再經(jīng)過干燥、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為450目。
其中，所述陶瓷廢泥粉料為陶瓷墻地磚制品在生產(chǎn)加工拋光過程中產(chǎn)生的磨屑和磚屑，經(jīng)過添加無機絮凝劑處理后產(chǎn)生的固體廢棄物，再經(jīng)過脫水、干燥、分選、磁選去除廢金屬、粉碎、篩分后制成的粉料，目數(shù)為250目。
其中，所述改性膨脹珍珠巖包括以下份計的原料：膨脹珍珠巖25份、硅微粉12份和硅溶膠5份。
其中，所述改性膨脹珍珠巖的制備方法為：將硅微粉加入到膨脹珍珠巖中，混合均勻后加入至硅溶膠中，分散均勻，干燥處理得到所述改性膨脹珍珠巖。
其中，所述阻燃劑微膠囊包括以下份計的原料：酚醛樹脂22.5份、無水乙醇16份和阻燃劑6份。
其中，所述阻燃劑微膠囊的制備方法為：用無水乙醇溶解酚醛樹脂，以150r/min的轉(zhuǎn)速攪拌40min，分散均勻得到混合溶液，然后加入阻燃劑，攪拌并加熱，控制加熱溫度為81℃，使得酚醛樹脂在阻燃劑表面析出，干燥后研磨成粉末得到所述阻燃劑微膠囊。
其中，所述阻燃劑包括以下份計的原料：氫氧化鋁微粉2.5份、碳化硅2.5份、氫氧化鎂1份、碳酸鈣0.5份和硼酸鋅0.3份。
其中，所述發(fā)泡劑為十二烷基苯磺酸鈉，所述穩(wěn)泡劑為明膠，所述減水劑為聚羧酸減水劑，所述結(jié)合劑為硅溶膠，所述固化劑為二氨基環(huán)己烷。
本實施例中提供一種輕質(zhì)耐火保溫磚的制備方法，包括如下步驟：
（1）、脫硫石膏預(yù)處理
稱取脫硫石膏，在85℃條件下處理1.5h，然后取出放入煅燒爐，在290℃條件下煅燒35min，將煅燒后的脫硫石膏置于室溫、敞開的環(huán)境下存放4天，研磨粉碎過150目篩，得到預(yù)處理的脫硫石膏，備用；
（2）、制備包膜膨脹珍珠巖
稱取改性膨脹珍珠巖，加入到包衣機中加熱至110℃，并加入碳酸鈣粉末，以225r/min的轉(zhuǎn)速分散均勻；
然后從包衣機一端噴灑蒸餾水將膨脹珍珠巖潤濕，另一端噴灑環(huán)氧樹脂粉料，以125r/min的轉(zhuǎn)速攪拌25min，干燥處理后得到所述包膜膨脹珍珠巖，備用；
（3）、原料混合
將步驟（1）得到的預(yù)處理的脫硫石膏和步驟（2）得到的包膜膨脹珍珠巖混合，然后按照配比依次加入剩余原料，分散均勻，得到混合物料；
（4）、壓制成型
采用壓力機對步驟（3）得到的混合物料壓制成型，壓制時間為7s；
（5）、養(yǎng)護
將步驟（4）壓制后的產(chǎn)品在23℃條件下養(yǎng)護處理3天；
（6）、高溫烘干
將步驟（5）養(yǎng)護后的產(chǎn)品進行高溫烘干處理，烘干溫度為55℃，烘干時間為22h；
（7）、高溫煅燒
將步驟（6）烘干后的產(chǎn)品進行高溫煅燒處理，煅燒溫度為650℃，高溫煅燒時間為3.5h，得到所述輕質(zhì)耐火保溫磚。
參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。