地质聚合物发泡材料的制备和性能.pdf

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1、第38卷第6期非金属矿VO1．38NO．62015年11月NOil—MetallicMinesNovember，2015地质聚合物发泡材料的制备和性能陈洁渝王源慧雷新荣吴红丹(中国地质大学材料科学与化学学院，湖北武汉430074)摘要以偏高岭土基地质聚合物为基体，以双氧水和十二烷基磺酸钠为混合发泡荆，制备出地质聚合物发泡材料。研究了发泡剂添加量、水分添加量及固化温度对地质聚合物发泡材料性能的影响。实验结果表明，发泡剂的添加量对该多孔材料的性能影响最大，其次为固化温度，水分含量影响最小。当发泡剂的添加量为3

2、．5％，水分添加量为18％，固化温度为40℃，所得地质聚合物发泡材料性能优良，其孔隙率为76％，孔径小于0．5nnT1．体积密度为0．3949g／crn3，抗压强度为1．451VIPa，在轻质耐火保温建筑材料市场上具有很大的潜力。关键词偏高岭土；地质聚合物；发泡材料；制备；性能中图分类号：TQ177文献标识码：A文章编号：1000-8098(2015)06-0011-04PreparationofGeopolymer-basedFoamMaterialandItsPropertiesChenJieyuWa

3、ngYu~uiLeiXinrongWuHongdan(FacultyofMaterialScienceandChemicalEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan，Hubei430074)AbstractAgeopolymer-basedfoammaterialwaspreparedbyusingmeatalkaolinite，waterglassandsodiumhydroxideasrawmaterialsforgeopolymer,hydroge

4、nperoxidesolutionandsodiumdodecylsulphateasmixingfoamingagent．Theefectsoffoamagent，watercontentandcuringtemperatureonthepropertiesofthefoampolymerwerestudied．Thefoamagentisthebiggestimpact，followedbythecuringtemperatureandmoisturecontent．Whenthecontentoff

5、oamagentwas3．5％，watercontentwas18％andthecuringtemperaturewas40℃，thefoamgeopolymer-basedfoammaterialswiththeexcellentpropertieswasobtained：theporosityof76％，theporesizeoflessthan0．5nqlTl，thebulkdensityof0．3949g／emandthecompressivestrengthof1．45MPa．Ithasgrea

6、tpotentialinthelightrefractoryandinsulationbuildingmaterialsmarket．Keywordsmeatalkaolinite；geopolymer；foammaterial；preparation；property矿物聚合物也称地聚合物，指采用天然矿物或水和氧气，产物无毒无害。十二烷基磺酸钠在混合发固体废弃物以及人工硅铝化合物为原料，制备的硅氧泡剂体系中起到表面活性剂的作用，使过氧化氢制造四面体[sio4]与铝氧四面体[A1o4】三维网络状聚合的气体

7、更好地与浆料接触，而保持良好的气孔结构。凝胶体】。矿物聚合物具有早强快硬、低收缩性、耐1实验部分腐蚀性、耐高温及低渗透性等优点【2-3】，近年来备受关1．1原料及试剂高岭土为山西大同煤系高岭土，注，研究领域被大大拓宽，逐渐从常规的制备实验研粒度小于10prn，其化学成分)为：SiO，，45．36；究转向更具体的应用研究，如用作发泡多孔材料[4-51、Al2O3，38．49；Fe2O3，0．32；TiO2，0．44；CaO，0．16；MgO，建筑防火耐热保温材料『6]、特种水泥[7-8]建筑储热材0．08；

8、Na20，0．088；K20，0．053；P2O5，0．18；烧失量，料I9J、水处理I】0】、空气净化f】”、固体废弃物处理及重l4．33。将该高岭土粉末置于马弗炉中，于600℃下金属元素固定[1。、放射性核废料处理[1等。地质煅烧4h，得到高活性偏高岭土，室温冷却备用。氢氧聚合物在建筑材料中的广阔应用前景使得地聚物发化钠，化学纯；水玻璃为工业水玻璃，模数2．6~2．8，质泡材料的研究日益活跃。相对于有机聚合物发泡材量分数4