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随着城乡建设的快速发展,人民生活居住水平的不断提高,对保温材料保温性能的要求越来越高,传统有机保温材料由于易燃等问题已不能满足现代建筑材料发展的需求。因此,迫切需要开发出品质优良的新型节能型建筑材料。粉煤灰是燃煤在锅炉中燃烧后的固体副产物,利用粉煤灰制备泡沫保温材料,可以同时满足资源循环利用和节能环保的需要,顺应时代发展的需求。本论文以粉煤灰为主要原料,通过添加膨胀珍珠岩/SiO2气凝胶和石墨聚苯乙烯颗粒(GEPS)等制备了具有低导热系数、低密度、一定抗压强度的发泡保温材料。具体开展了如下工作:(1)在分析粉煤灰矿物组成的基础上,通过控制单因素变量法制备了粉煤灰发泡无机保温材料。研究结果表明,当水灰比为0.46、碳酸锂促凝剂用量为0.45 wt%、发泡剂用量为5 wt%、稳泡剂用量为0.4 wt%时,无机粉煤灰发泡保温材料的导热系数为0.66 W/(m·K),抗压强度达到1.16 MPa。根据实验基础,设计了粉煤灰泡沫保温材料的中试流程和技术路线,在山东平原某公司中试结果表明,保温材料容重为350 kg/m3,导热系数为0.08 W/(m·K),抗压强度为1.0MPa,成本与市售产品相当。(2)为了进一步提高粉煤灰发泡无机保温材料的综合性能,制备了膨胀珍珠岩/SiO2气凝胶复合填料并将其加入到了粉煤灰发泡材料中。研究发现,当膨胀珍珠岩/SiO2气凝胶含量为20 wt%时,膨胀珍珠岩/SiO2气凝胶改性粉煤灰发泡材料的容重为335 kg/m3、抗压强度为0.88 MPa、导热系数为0.050 W/(m·K)。(3)为了在保持粉煤灰发泡保温材料的低导热系数前提下,进一步降低容重制备了石墨聚苯乙烯(GEPS)粉煤灰保温复合材料。研究结果表明,三乙醇胺用量为3vol%,粉煤灰与GEPS质量比为4:1时,改性效果明显。将75 vol%的改性GEPS颗粒添加到膨胀珍珠岩/SiO2气凝胶粉煤灰发泡保温材料中,所得GEPS粉煤灰保温复合材料容重为177 kg/m3、抗压强度为0.47 MPa、导热系数为0.054 W/(m·K)。三项性能指标均达到行业标准JG 158—2004的要求。