无机保温板具有无毒、阻燃、环保、抗压强度大等特点,在建筑节能领域逐渐替代有机保温板。本论文结合珍珠岩保温板和岩棉保温板的优势将其进行多种复合,研究不同复合方式的工艺对复合保温板的体积密度、导热系数、抗压强度以及孔隙率的影响,以制备满足市场需要的无机复合保温板。论文主要结论如下:以珍珠岩为骨料,通过调节岩棉、水玻璃和双氧水的添加量制备了珍珠岩-岩棉复合保温板,体积密度为196 kg/m3,导热系数为0.0654 W?m-1?K-1,抗压强度为0.58 MPa。以岩棉为骨料,通过调节珍珠岩、水玻璃和双氧水的添加量制备了岩棉-珍珠岩复合保温板,体积密度为224 kg/m3,导热系数为0.0487 W?m-1?K-1,抗压强度为0.70 MPa。采用珍珠岩-岩棉复合保温板与岩棉-珍珠岩复合保温板进行复合,结果表明:珍珠岩-岩棉保温板厚度为7 mm、岩棉-珍珠岩保温板厚度为18 mm时,制备的复合保温板体积密度为0.204 kg/m3,

以气凝胶膨胀珍珠岩为骨料,P·O 42.5级水泥和熟石膏的混合物为胶结材料,添加可再分散性乳胶粉、羟丙基甲基纤维素制备保温板。使用单因素法分析了硅酸盐水泥和熟石膏的配料及抗压强度的关系;采用正交试验法研究了配料用量和保温板抗压强度、导热系数的关系。制得保温板的导热系数低至0.045 W/(m·K),抗压强度达到0.54 MPa。试验采用X射线衍射分析了胶结材料的反应,使用红外光谱技术研究了气凝胶膨胀珍珠岩的疏水特性。 以导热系数极低的物质气凝胶为研究对象,使其与膨胀珍珠岩复合,制成气凝胶膨胀珍珠岩。对比级配与非级配气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热性能,建立数值模型模拟气凝胶膨胀珍珠岩的粒径级配在传热中的作用,推导出气凝胶膨胀珍珠岩胶凝材料的传热规律。根据气凝胶膨胀珍珠岩的特性研制建筑保温材料,测试这种新型保温材料的导热系数和力学性能。计算太原地区气象参数下气凝胶膨胀珍珠岩保温材料围护建筑的年制热制冷能耗值为57.45 kWh/m2,与普通围护建筑109.90kWh/m2相比,实现能耗的大幅降低。本文研究的具体内容如下:(1)使用不同硅源、酸碱催化剂和改性置换剂研制低导热气凝胶。

不同产地膨胀珍珠岩的筒压强度、孔隙率、粒度分布等性能,以及以其为主要原料制备的膨胀珍珠岩保温板的性能。结果表明:膨胀珍珠岩孔隙率越大,保温板的导热系数越低,保温性能越好;膨胀珍珠岩筒压强度高时,保温板的导热系数低、抗压强度高;科学的粒度分布有利于膨胀珍珠岩保温板保温性能的优化和提升;膨胀珍珠岩表面MTMS预聚物包覆有利于膨胀珍珠岩及膨胀珍珠岩保温板强度的提升,并可优化其保温性能;膨胀珍珠岩筒压强度、孔隙率、粒度分布等性能相互牵制、相互影响,要制备出性能优良的膨胀珍珠岩保温板,需使各项性能协调作用。

场上单一有机保温材料易燃,存在安全隐患。无机材料保温效果不理想。研制出高强轻质,防火保温隔热材料拥有广阔市场空间。本实验采用水玻璃胶结经硅气凝胶浸泡后的膨胀珍珠岩颗粒,装入模具热压制板。实验表明,板材抗压强度为0.2MPa—0.3MPa,分析硅气凝胶未能充分浸入膨胀珍珠岩颗粒。憎水性材料,分析经硅气凝胶改性导致板材憎水性能增强。导热系数小可达0.049W·(m·k)-1,分析硅气凝胶部分浸入颗粒内部且充满板材空隙,水玻璃密封效果较好。膨胀珍珠岩保温板是集保温、隔热和防水功能于一体的新型外墙保温板材。珍珠岩保温板质轻且保温隔热性能优良,防火防尘防潮、不变形改性、不腐烂发霉、无毒无味憎水性能好(憎水率可达98%以上),施工安全简单易行,屋面与墙面粘贴均可以天然矿石为原料,有良好的环保性。但是珍珠岩在使用过程中会产生裂纹,产生裂纹