淀粉泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备及性能研究.pdf

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1、第45卷第4期化工技术与开发Vol.45No.42016年4月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryApr.2016淀粉泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备及性能研究11221姚舜祯，林世明，谭登峰，韦　平，莫羡忠(1.广西师范学院化学与材料科学学院，广西南宁530001；2.南宁学院土木与建筑工程学院，广西南宁530200）摘　要：以地聚物和淀粉泡沫颗粒为原料制备了外墙保温隔热材料，研究其表观密度、抗弯性能、吸水率及-3保温性能。实验结果表明，该材料的表观密度在1.01~1.78g·cm之间，抗弯强度在2.81~1.35MPa之间，吸水率在-

2、10.67%~20.5%之间。与纯地聚物相比，添加了7.5份淀粉泡沫颗粒的地聚物复合材料其导热系数由1.99W·(m·K)降-1到1.46W·(m·K)。关键词：地聚物；淀粉泡沫颗粒；保温隔热材料+中图分类号：TU551.3文献标识码：A文章编号：1671-9905(2016)04-0010-04为了节约能源，减少环境污染，人们开始关注新（分析纯），淀粉泡沫颗粒（工业级，粒径6~15mm，表-3型墙体保温材料的开发和应用，我国建设部也要求观密度0.075g·cm）。[1]各地进行墙体保温材料的大范围使用。目前我国1.1.2主要仪器墙体保温材料大多以聚苯乙烯泡沫颗粒填充水泥模具（尺寸

3、100mm×100mm×10mm，实验室自[2]砂浆保温隔热材料为主，但是聚苯乙烯泡沫颗粒制），YHGSF-10L玻璃反应釜，BS210g型电子天平，(EPS)材料因其易燃、发烟量大、燃烧产物毒性高等DZF-1B型电热恒温干燥箱，WDW-W50微机控制[3-6]缺点而受到人们的普遍诟病。人造板万能试验机，DZDR-R导热仪。地聚物是一种由M2O·mAl2O3·nSiO2构成的1.2　地聚物基淀粉泡沫颗粒复合材料的制备无机凝胶材料，通常m≈1并且2≤n≤6，式中的[7-8]1.2.1淀粉泡沫颗粒的表面改性M通常代表一种或多种碱金属。地聚物与普通为了降低淀粉泡沫颗粒的吸潮性，需要对其进

4、硅酸盐水泥相比具有高电阻性能、高阻燃性能、高耐[9]行表面改性。将称好的二甲基硅油倒入称好的粒径酸性能和耐盐性能，尤其是地聚物具有低导热系为6~15mm的淀粉泡沫颗粒中，搅拌均匀后充分干数和较好的力学性能，可以用来制备廉价而性能优[10-11]燥，使淀粉泡沫颗粒表面覆盖一层油膜，从而阻止水越的保温基体材料。以淀粉泡沫颗粒代替聚苯分进入到淀粉泡沫颗粒内部进而降低其吸潮性。乙烯泡沫颗粒，不仅可以克服聚苯乙烯材料的缺点，1.2.2偏高岭土的制备及碱激液的配制而且还具有低烟、低毒、可再生和环境友好等优点。将高岭土于100℃下烘干2h后，过0.15mm标本文以广西丰富的高岭土为主要原料制备地

5、聚准筛，然后在850℃下煅烧4h制得偏高岭土。将氢物，将其作为基体材料，以淀粉泡沫颗粒为轻质填充氧化钠、水、水玻璃称量好之后，先将氢氧化钠倒入材料制备新型保温隔热材料，研究其制备工艺和各水玻璃中，再将水倒入之前盛放氢氧化钠的烧杯中。项理化性能。将烧杯震荡后再将烧杯中的溶液用玻璃棒移到已加1　实验部分入氢氧化钠的水玻璃中，确保氢氧化钠全部被移到水玻璃中。配好碱激液后，静置2h备用。1.1　主要试剂及仪器1.2.3地聚物基淀粉泡沫颗粒复合材料的制备1.1.1主要试剂先将1/3称量好的偏高岭土倒入碱激液中，用高岭土（工业级），水玻璃（工业级），氢氧化钠玻璃棒快速搅拌，然后再倒入大概1/3

6、的偏高岭土，基金项目：广西科学研究与技术开发计划课题（桂科能14123006-27）；南宁市科学研究与技术开发计划项目及南宁市邕宁区科学研究与技术开发计划项目通讯联系人：莫羡忠（1959-），男，壮族，博士，教授，从事高分子材料研究工作收稿日期：2016-02-23第4期姚舜祯等：淀粉泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备及性能研究11m−mw=21再继续快速搅拌，最后将剩下的1/3偏高岭土倒入m1碱激液中快速搅拌，然后倒入称好的淀粉泡沫颗粒，式中：w为吸水率，%。搅拌均匀后将碱激液和偏高岭土以及泡沫颗粒复合好的凝胶体倒入模具使其成型。注模后将模具放2结果与讨论在干燥养护箱内，在70℃下

7、养护4h。脱模，然后在2.1淀粉泡沫颗粒的表面改性25℃下分别养护3d、7d、28d后测试其各项性能。图1是改性淀粉泡沫颗粒与地聚物复合试样和1.3　测试与表征未改性淀粉泡沫颗粒与地聚物复合试样的对比图。1.3.1试样表观密度的测试从图中可以看出，经过表面改性的淀粉泡沫颗粒与试样单位体积所拥有的质量为试样的表观密地聚物进行复合后，其试样的孔洞明显比未经过表度。试样的表观密度与试样的各项性能密切相关，面改性的淀粉泡沫颗粒与地聚物复合的试样要少很并且试样的表观密度本身也是