一种利用山药淀粉制备中空硅酸钙绝热材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用山药淀粉制备中空硅酸钙绝热材料的方法，属于绝热材料制备技术领域。本发明以山药为原料，经研磨酶解后离心制得山药淀粉，以淀粉作为模板主体，利用氯化钙和硅酸钠在水介质中沉积的原理，在淀粉表面原位合成硅酸钙沉淀，再经烧蚀去除模板，最终制得空心硅酸钙绝热材料，本发明利用山药淀粉的多羟基特性，使沉淀得到的硅酸钙晶体和淀粉表面羟基产生化学键，均匀的排布在淀粉表面，减少了硅酸钙晶体间的范德华力，有效解决了传统制备硅酸钙过程中存在难分散、易絮凝的问题，同时烧蚀模板后得到的中空硅酸钙，利用空气绝热特点，进一步提高了材料的绝热性能，具有广阔的应用前景。

主权项

一种利用山药淀粉制备中空硅酸钙绝热材料的方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取2～3kg山药用去离子水将其表面杂质冲洗干净，削皮切成边长为1～2cm的立方体小块，将得到的小块放入石臼中用石杵人工捣碎，再将捣碎后的山药转入球磨机中，按球料比为30:1向球磨罐中加入不锈钢球磨珠，研磨1～2h，出料得到山药粉末；（2）按固液比为1:3将上述得到的山药粉末和蒸馏水一起装入陶瓷发酵罐中，用磁力搅拌机以400～500r/min转速搅拌混合20～30min得到山药粉悬浮液并将其移入陶瓷发酵罐中，加入山药粉末总质量0.5～0.8%的碱性蛋白酶，用浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至9.0～10.0，放入45～50℃恒温箱中保温酶解5～7h；（3）待酶解结束后，将酶解后的产物过200目标准筛，分离去除滤渣，得到滤液，再将滤液移入卧式离心机，以3000～4000r/min转速离心处理15～20min，分离得到下层沉淀，放入烘箱在40～50℃下干燥1～3h，得山药淀粉；（4）称取5～10g上述制得的山药淀粉加入200～300mL浓度为1mol/L氯化钙溶液中并转入超声分散仪，以200～300W功率超声分散0.5～1.5h，得到混合淀粉分散液；（5）将上述分散液转入不锈钢反应釜中，启动搅拌器以400～500r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下再向反应釜中逐滴滴加200～300mL浓度为1.5mol/L硅酸钠溶液，控制滴加速度使其5～10min内滴加完毕，停止搅拌并提高反应釜温度至50～60℃，保温沉积反应20～30min，得到白色悬浊液；（6）将上述白色悬浊液移入高速离心机，以4000～5000r/min转速离心20～25min，分离得到下层白色沉淀，自然晾干后将沉淀放入管式电阻炉中，以5℃/min速率程序升温至500～600℃，保温煅烧3～5h后自然冷却至室温，出料后即得中空硅酸钙绝热材料。