專利名稱：一種建筑材料的引發(fā)劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種引發(fā)劑，特別是涉及一種建筑材料的引發(fā)劑及其制備方法與應用。
背景技術：
采用磚、石或水泥制品為材料建筑的建筑物，其保溫、隔熱、隔音性能較差，且要求 建筑物的基礎投資較大。目前，在現(xiàn)代建筑中，特別是高層框架式建筑中己逐漸使用輕質(zhì) 發(fā)泡建材來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的建筑材料，如中國專利88105139. Χ、92102197·6、92106052· 1所公 開的輕質(zhì)發(fā)泡建筑材料是以氯化鎂、氧化鎂為粘接劑的泡沫制品，這些以氯化鎂、氧化鎂為 膠結(jié)料，以粉煤灰為輔助膠結(jié)料，將發(fā)泡制得的新型建筑材料，具有體積輕、保溫、隔熱、隔 音等性能，但仍存在諸多不足之處。例如，以氯氧鎂為主要膠結(jié)料的制品，對金屬普遍存在 較強的腐蝕作用，其原因是由于氯氧鎂制品在水或潮濕的環(huán)境下會有濃度較大的氯離子析 出，故其耐水性差，異變形。實驗表明，氯離子的濃度在10 %左右，比海水中的氯離子含量還 要高，所以，大大限制了上述新型建筑材料的應用。而在輕質(zhì)發(fā)泡建筑材料領域，無機發(fā)泡方法是一個非常重要的發(fā)泡方法，也是影 響輕質(zhì)發(fā)泡建材性能的重要因素之一。因而，開發(fā)一種新型有效的無機發(fā)泡方法，成為研制 輕質(zhì)發(fā)泡建材新產(chǎn)品的重要手段。其中，以粉煤灰加入各種無機膠凝材料為基料，澆注發(fā)泡 制成體質(zhì)輕多功能化建筑材料的研究與應用最受關注，這一方面是由于粉煤灰是熱電廠排 放的最大的工業(yè)廢料之一，另一方面是由于人們對建筑保溫節(jié)能和墻體改革的需求不斷提 高。目前，無機材料發(fā)泡方法已被國內(nèi)外建材領域普遍采用的方法主要有加氣法(如加氣 混凝土)、充氣法(如充氣石膏、發(fā)泡菱苦土)、泡沫劑法(如泡沫混凝土)、高溫燒成法(如 泡沫玻璃)等。上述發(fā)泡方法最主要的缺點是發(fā)泡制品內(nèi)部形成的泡孔孔徑難以控制，泡 孔大小不均，大部分泡孔為開孔，并且，有些發(fā)泡制品需要高壓蒸養(yǎng)，有些必須高溫燒成，生 產(chǎn)設備復雜。這主要是由于上述方法所采用的引發(fā)劑，不能有效降低粉煤灰料漿體系的表 面張力，從而導致粉煤灰料漿發(fā)泡能力不足，所形成的泡孔不穩(wěn)定，氣泡過早破碎，不能起 到調(diào)節(jié)泡孔孔徑的作用，如授權(quán)公告號為CN 1051952C的中國專利中，所采用的引發(fā)劑為 FN減水劑和硅油；授權(quán)公告號為CN 1107042C的中國專利中，所采用的引發(fā)劑為二甲基硅 油；授權(quán)公告號為CN 1138727C的中國專利中，所采用的引發(fā)劑為硬脂酸鈣、FD-I防銹劑和 混合磷酸鹽。因而，亟待研制一種新型的用于建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑，以促進建筑輕質(zhì)材料 的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種建筑材料的引發(fā)劑及其制備方法與應用。本發(fā)明提供的引發(fā)劑，包括如下組分硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液。上述引發(fā)劑可只由上述兩組分組成。該引發(fā)劑中，六偏磷酸鈉水溶液的質(zhì)量 百分濃度為10-20%，優(yōu)選15% ；所述硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量份數(shù)比3為 5-50 50-500，具體可為 5-15 150-450、15-45 150-450,25-35 200-300、 35-45 300-450 或 5-45 150-450，優(yōu)選 10 100。該引發(fā)劑還包括粉煤灰。該引發(fā)劑中，所述粉煤灰與硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的 水溶液的質(zhì)量份數(shù)比為10-100 5-50 50-500，該比值中，粉煤灰的質(zhì)量份數(shù)具體可為 10-95、20-85、20-80、20-65或65-95，優(yōu)選粉煤灰與硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì) 量份數(shù)比為20 10 100。本發(fā)明提供的制備上述引發(fā)劑的方法，包括如下步驟將所述硬脂酸鈣和六偏磷 酸鈉的水溶液混勻，得到本發(fā)明提供的引發(fā)劑。該方法中，在將所述硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液混勻之前，還加入粉煤灰；所 述粉煤灰與硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量份數(shù)比為10-100 5-50 50-500，優(yōu) 選 20 10 100。本發(fā)明提供的建筑輕質(zhì)材料，包括無機膠凝材料、發(fā)氣劑、前述本發(fā)明提供的引發(fā) 劑、填充料和水；其中，所述無機膠凝材料為水泥、菱苦土和石膏中的至少一種；所述發(fā)氣 劑為過氧化氫水溶液或氟利昂；所述填充料為粉煤灰、碳酸鈣和石粉中的至少一種；所述無機膠凝材料、發(fā)氣劑、所述引發(fā)劑、填充料和水的質(zhì)量份數(shù)比為 100 0.3-6 1-30 0-50 20-60，具體可為 100 3-5 5-25 10-30 20-60 或 100 3-5 10-25 25-50，優(yōu)選100 3 18 20 50 ；所述過氧化氫水溶液的質(zhì)量 百分比濃度為15% _；35%，具體可為15-27. 5%或15-30%，優(yōu)選27. 5%。上述建筑輕質(zhì)材料可只由所述無機膠凝材料、所述發(fā)氣劑和前述本發(fā)明提供的弓I 發(fā)劑組成；或者，只由所述無機膠凝材料、所述發(fā)氣劑、所述引發(fā)劑、所述填充料和水組成。 所述填充料可根據(jù)需要添加或不添加。本發(fā)明提供的制備上述建筑輕質(zhì)材料的方法，包括如下步驟將所述無機膠凝材 料、發(fā)氣劑、所述引發(fā)劑、填充料和水混勻后進行發(fā)泡成型，得到本發(fā)明提供的建筑輕質(zhì)材 料。該方法中，所述發(fā)泡成型方法為常規(guī)方法，發(fā)泡的溫度為常溫，如10-35°C之間均 可，發(fā)泡的壓力為常壓。具體可按照下述步驟進行先將所述無機膠凝材料、所述引發(fā)劑、填 充料和水混勻，再加入發(fā)氣劑，于攪拌條件下進行發(fā)泡成型。在上述建筑輕質(zhì)材料中，粉煤灰是利用熱電廠排放的干灰。上述無機膠凝材料如 水泥、菱苦土和石膏等，是該建筑輕質(zhì)材料強度的主要來源。發(fā)氣劑的作用是在堿性物質(zhì) (如粉煤灰)存在的條件下，利用過氧化氫水溶液或氟利昂與堿性物質(zhì)發(fā)生化學反應分解 放出的氧氣，使粉煤灰料漿產(chǎn)生大量氣泡。引發(fā)劑的作用是降低粉煤灰料漿體系的表面張 力，使粉煤灰料漿具有最佳的發(fā)泡能力，所形成的泡孔穩(wěn)定，避免氣泡過早破碎，同時起到 調(diào)節(jié)泡孔孔徑的作用。粉煤灰的作用是在料漿中產(chǎn)生氣泡后，阻止氣體從料漿中逃逸，從而 使料漿內(nèi)部能夠形成大量穩(wěn)定的泡孔，并在硬化時能夠被固結(jié)于漿體中，從而能夠有效增 強料漿的保氣能力。本發(fā)明提供的引發(fā)劑，能夠有效降低建筑輕質(zhì)材料料漿體系的表面張力，增強料 漿的保氣能力，有助于料漿在發(fā)泡過程中處于氣、液、固相狀態(tài)時所形成的泡孔穩(wěn)定，分布 均勻，且呈現(xiàn)閉孔結(jié)構(gòu)；此外，還可通過控制引發(fā)劑的加入量調(diào)節(jié)泡孔的孔徑大小。引發(fā)劑 中六偏磷酸鈉的加入，能夠起到增加料漿粘度和引氣的作用，使料漿在攪拌過程中形成一些微小的泡沫，有助于料漿內(nèi)部固體原料均勻分散和懸浮于液體物料中，從而創(chuàng)造更好的 成泡環(huán)境。利用本發(fā)明提供的引發(fā)劑，能夠制備得到各種不同材料、不同容重、不同抗壓強 度、不同導熱系數(shù)、不同用途的建筑輕質(zhì)材料，從而能夠顯著提高建筑輕質(zhì)材料各項性能， 滿足現(xiàn)代居室對建筑材料保溫性能、隔音性能和節(jié)能等方面的要求。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例1、制備引發(fā)劑將10份硬脂酸鈣、100份六偏磷酸鈉的水溶液和20份粉煤灰混合，攪拌均勻，得到 本發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百 分比濃度為15%。實施例2、制備引發(fā)劑
將5份硬脂酸鈣、50份六偏磷酸鈉的水溶液和10份粉煤灰混合，攪拌均勻，得到本 發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分 比濃度為10%。實施例3、制備引發(fā)劑將50份硬脂酸鈣、500份六偏磷酸鈉的水溶液和100份粉煤灰混合，攪拌均勻，得 到本發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量 百分比濃度為20%。實施例4、制備引發(fā)劑將25份硬脂酸鈣、200份六偏磷酸鈉的水溶液和80份粉煤灰混合，攪拌均勻，得到 本發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百 分比濃度為16%。實施例5、制備引發(fā)劑將35份硬脂酸鈣、300份六偏磷酸鈉的水溶液和85份粉煤灰混合，攪拌均勻，得到 本發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百 分比濃度為14%。實施例6、制備引發(fā)劑將15份硬脂酸鈣、150份六偏磷酸鈉的水溶液和65份粉煤灰混合，攪拌均勻，得到 本發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百 分比濃度為17%。實施例7、制備引發(fā)劑
將45份硬脂酸鈣、450份六偏磷酸鈉的水溶液和95份粉煤灰混合，攪拌均勻，得到 本發(fā)明提供的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百 分比濃度為20%。實施例8、制備引發(fā)劑將15份硬脂酸鈣和50份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供 的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 12%。5
實施例9、制備引發(fā)劑將5份硬脂酸鈣和50份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供的 用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 10%。實施例10、制備引發(fā)劑將50份硬脂酸鈣和500份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供 的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 20%。實施例11、制備引發(fā)劑將25份硬脂酸鈣和200份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供 的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 16%。實施例12、制備引發(fā)劑將35份硬脂酸鈣和300份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供 的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 14%。實施例13、制備引發(fā)劑將15份硬脂酸鈣和150份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供 的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 17%。實施例14、制備引發(fā)劑將45份硬脂酸鈣和450份六偏磷酸鈉的水溶液混合，攪拌均勻，得到本發(fā)明提供 的用于制備建筑輕質(zhì)材料的引發(fā)劑。其中，所用六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為 20%。實施例15、制備建筑輕質(zhì)材料將100份水泥、30份粉煤灰、15份實施例1制備得到的引發(fā)劑、50份水和3份過氧化氫水溶液混合，攪拌均勻后，注入模具，按照常規(guī)方法進行發(fā)泡成型，得到本發(fā)明提供的 建筑輕質(zhì)材料。其中，發(fā)泡成型步驟具體可按照下述步驟進行先將100份水泥、30份粉煤灰、15 份實施例1制備得到的引發(fā)劑和50份水于常溫常壓條件下攪拌，攪拌罐的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/ 分，混合均勻，再加入3份過氧化氫水溶液，攪拌均勻后，注入模具，得到發(fā)泡成型后的建筑 輕質(zhì)材料。所用水泥為標號為42. 5的硫鋁酸鹽水泥，所用粉煤灰為熱電廠排放的粒度為80 目的干灰；所用過氧化氫水溶液的質(zhì)量百分比濃度為15%。按照上述方法制備所得建筑輕質(zhì)材料的容重為265kg/m3，導熱系數(shù)為0. 068W/ (M. K)，隔聲量為35分貝。實施例16、制備建筑輕質(zhì)材料將100份菱苦土、40份碳酸鈣、25份實施例2制備得到的引發(fā)劑和5份過氧化氫 水溶液混合，攪拌均勻后，注入模具，按照常規(guī)方法進行發(fā)泡成型，得到本發(fā)明提供的建筑 輕質(zhì)材料。
其中，發(fā)泡成型步驟具體可按照下述步驟進行先將100份菱苦土、40份碳酸鈣和 25份實施例2制備得到的引發(fā)劑和50份水于常溫常壓條件下攪拌，攪拌罐的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn) /分，混合均勻，再加入5份過氧化氫水溶液，攪拌均勻后，注入模具，得到發(fā)泡成型后的建 筑輕質(zhì)材料；所用菱苦土為常規(guī)方法所用菱苦土，所用碳酸鈣的粒度為80目；所用過氧化 氫水溶液的質(zhì)量百分比濃度為27. 5%。按照上述方法制備所得建筑輕質(zhì)材料的容重為450kg/m3。實施例17、制備建筑輕質(zhì)材料將100份水泥、25份粉煤灰、15份實施例9制備得到的引發(fā)劑、60份水和3份過氧化氫水溶液混合，攪拌均勻后，注入模具，按照常規(guī)方法進行發(fā)泡成型，得到本發(fā)明提供的 建筑輕質(zhì)材料。其中，發(fā)泡成型步驟具體可按照下述步驟進行先將100份水泥、25份粉煤灰、15 份實施例9制備得到的引發(fā)劑和50份水于常溫常壓條件下攪拌，攪拌罐的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/ 分，混合均勻，再加入3份過氧化氫水溶液，攪拌均勻后，注入模具，得到發(fā)泡成型后的建筑 輕質(zhì)材料；所用水泥為標號為32. 5的硅酸鹽水泥，所用粉煤灰為熱電廠排放的粒度為80目 的干灰；所用過氧化氫水溶液的質(zhì)量百分比濃度為27. 5%;發(fā)泡溫度為常溫，發(fā)泡壓力為常 壓。按照上述方法制備所得建筑輕質(zhì)材料的容重為350kg/m3，導熱系數(shù)為0. 075W/ (M. K)，隔聲量為35分貝。實施例18、制備建筑輕質(zhì)材料將100份石膏、30份粉煤灰、20份實施例8制備得到的引發(fā)劑、20份水和4份過氧 化氫水溶液混合，攪拌均勻后，注入模具，按照常規(guī)方法進行發(fā)泡成型，得到本發(fā)明提供的 建筑輕質(zhì)材料。其中，發(fā)泡成型步驟具體可按照下述步驟進行先將100份水泥、30份粉煤灰、20 份實施例8制備得到的引發(fā)劑和20份水于常溫常壓條件下攪拌，攪拌罐的轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/ 分，混合均勻，再加入4份過氧化氫水溶液，攪拌均勻后，注入模具，得到發(fā)泡成型后的建筑 輕質(zhì)材料；所用水泥為標號為32. 5的硅酸鹽水泥，所用粉煤灰為熱電廠排放的粒度為80目 的干灰；所用過氧化氫水溶液的質(zhì)量百分比濃度為35% ；發(fā)泡溫度為常溫，發(fā)泡壓力為常 壓。按照上述方法制備所得建筑輕質(zhì)材料的容重為500kg/m3，導熱系數(shù)為0. 12W/ (M. K)。權(quán)利要求
1.一種引發(fā)劑，包括如下組分硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引發(fā)劑，其特征在于所述引發(fā)劑是由硬脂酸鈣和六偏磷酸 鈉的水溶液組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的引發(fā)劑，其特征在于所述引發(fā)劑中，六偏磷酸鈉水溶液 的質(zhì)量百分濃度為10-20%，優(yōu)選15%;所述硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量份數(shù)比 為 5-50 50-500，優(yōu)選 10 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的引發(fā)劑，其特征在于所述引發(fā)劑的組分 還包括粉煤灰；所述粉煤灰、硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液的質(zhì)量份數(shù)比為 10-100 5-50 50-500，優(yōu)選 20 10 100。
5.一種制備權(quán)利要求1-4任一所述引發(fā)劑的方法，包括如下步驟將所述硬脂酸鈣和 六偏磷酸鈉的水溶液混勻，得到所述弓I發(fā)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于在將所述硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶 液混勻之前，還加入粉煤灰。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于所述粉煤灰與硬脂酸鈣和六偏磷酸 鈉的水溶液的質(zhì)量份數(shù)比為10-100 5-50 50-500，優(yōu)選20 10 100。
8.一種建筑輕質(zhì)材料，包括無機膠凝材料、發(fā)氣劑、權(quán)利要求1-4任一所述引發(fā)劑、填 充料和水；其中，所述無機膠凝材料為水泥、菱苦土和石膏中的至少一種；所述發(fā)氣劑為過 氧化氫水溶液或氟利昂；所述填充料選自粉煤灰、碳酸鈣和石粉中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的材料，其特征在于所述無機膠凝材料、發(fā)氣劑、權(quán)利要求1-4 任一所述引發(fā)劑、填充料和水的質(zhì)量份數(shù)比為100 0.3-6 1-30 0-50 20-60，優(yōu) 選100 3 18 20 50 ；所述過氧化氫水溶液的質(zhì)量百分比濃度為15%-35%，優(yōu)選 27. 5%。
10.一種制備權(quán)利要求8或9所述建筑輕質(zhì)材料的方法，包括如下步驟將所述無機 膠凝材料、所述發(fā)氣劑、權(quán)利要求1-4任一所述引發(fā)劑、所述填充料和水混勻后進行發(fā)泡成 型，得到所述建筑輕質(zhì)材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑材料的引發(fā)劑及其制備方法與應用。該引發(fā)劑，包括如下組分硬脂酸鈣和六偏磷酸鈉的水溶液。該引發(fā)劑還包括粉煤灰。本發(fā)明提供的引發(fā)劑，能夠有效降低建筑輕質(zhì)材料料漿體系的表面張力，增強料漿的保氣能力，有助于料漿在發(fā)泡過程中處于氣、液、固相狀態(tài)時所形成的泡孔穩(wěn)定，分布均勻，且呈現(xiàn)閉孔結(jié)構(gòu)；此外，還可通過控制引發(fā)劑的加入量調(diào)節(jié)泡孔的孔徑大小。利用本發(fā)明提供的引發(fā)劑，能夠制備得到各種不同材料、不同容重、不同抗壓強度、不同導熱系數(shù)、不同用途的建筑輕質(zhì)材料，從而能夠顯著提高建筑輕質(zhì)材料各項性能，滿足現(xiàn)代居室對建筑材料保溫性能、隔音性能和節(jié)能等方面的要求。
文檔編號C04B28/30GK102050591SQ200910236688
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者張林山 申請人:張林山