專利名稱：無機輕骨料防火保溫隔熱板及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑材 料，尤其涉及一種無機輕骨料防火保溫隔熱板及其制備方法。
背景技術：
我國“新材料產業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃”中強調加快推廣新型墻體材料、無機防火保溫材料，壯大新型建筑材料產業(yè)規(guī)模。特別是應用“高效阻燃安全保溫隔熱材料”，提高建筑材料抗震防火和隔音隔熱性能，推動傳統(tǒng)建材向新型節(jié)能環(huán)保建材跨越。建筑物隔熱保溫是節(jié)約能源、改善居住環(huán)境和使用功能的一個重要方面，目前外墻外保溫技術是建筑圍護結構節(jié)能的必要和關鍵措施，從國內外發(fā)展來看，對外墻外保溫防火安全性的要求應作為該技術應用的首選條件。忽視外墻外保溫防火安全性問題的后果將只能帶來更大更多的安全隱患和技術發(fā)展的遲滯。目前采用的有機類外墻保溫材料具有引發(fā)火災、加速火災蔓延的危險性和易老化、性能穩(wěn)定性差的缺陷。因此，不燃類(A級)無機防火保溫板材成為近年建筑保溫材料研究開發(fā)的熱點。但在現(xiàn)有的技術中，在保證板材安全防火方面燃燒性能達到Al級(GB8624-2006)、保溫隔熱方面板材導熱系數(shù)小于0. 07ff/m -k且所組成保溫系統(tǒng)耐候性與抗沖擊性符合《外墻外保溫工程技術規(guī)程》(JGJ144-2004)的前提下，具有良好施工性能和較低綜合成本的防火保溫隔熱板在實用中還沒有出現(xiàn)。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明的目的在于提供一種采用改性無機高分子材料為結合系統(tǒng)、將封閉空腔狀無機輕骨料顆粒牢固連接，且此結合系統(tǒng)具有獨特的微孔化成孔性和柔性釋放應力特點的無機輕骨料防火保溫隔熱板；此板材具有良好的強度與韌性、較低的導熱系數(shù)，并且施工性能良好，改善傳統(tǒng)無機材料韌性，可方便錨固而無裂紋，綜合成本較低。本發(fā)明的另一個目的是提供一種無機輕骨料防火保溫隔熱板制備方法。本發(fā)明技術方案是以下述方式實現(xiàn)的
一種無機輕骨料防火保溫隔熱板，它是以下述組分重量份數(shù)配制而成
無機輕骨料100份 改性無機高分子粉體5 15份 有機硅憎水劑0. I 0. 3份 固化劑0. 5 I份 水80 120份；
其中
所述的無機輕骨料堆積密度為80 280kg/m3 ;無機輕骨料為膨脹?；⒅椤⒃魉烷]孔膨脹珍珠巖、粉煤灰制成的超輕陶砂或漂珠；所述的改性無機高分子粉體為水溶性復合改性粉體，包括含無機基團的硅樹脂、含無機基團的酚醛樹脂、含無機基團的聚硅硼烷或含無機基團的聚氯代磷腈；
所述的固化劑為同改性無機高分子粉體配合使用相對應的六亞甲基四胺或為氧化鎂。當使用無機基團的硅樹脂、含無機基團的酚醛樹脂時，組分中的固化劑為六亞甲基四胺；當使用含無機基團的聚硅硼烷或含無機基團的聚氯代磷腈，組分中的固化劑為氧化鎂。所述的改性無機高分子粉體含有的無機基團是指Si- 0或Al- 0基團。上述無機輕骨料防火保溫隔熱板的制備方法為 (1)配混料先按重量份數(shù)將改性無機高分子粉體5 15份、有機硅憎水劑0.I 0. 3份和固化劑0. 5 I份預混均勻成基質細粉溶解到水80 120份水中制得結合劑，然后再將結合劑均勻混入無機輕骨料100份中充分攪拌，混料3 5分鐘；
(2)模壓成型將經(I)混好的物料置于模具內攤平，壓機壓制成板狀，壓縮比為I:1.5 I : I. 8，脫模后板狀生坯置于底架上準備固化；
(3)固化將生坯進行熱處理，經固化得到無機輕骨料防火保溫隔熱板，固化溫度為150 220°C，固化時間5 12小時。所述的無機輕骨料堆積密度為80 280kg/m3 ;無機輕骨料為膨脹?；⒅椤⒃魉烷]孔膨脹珍珠巖、粉煤灰制成的超輕陶砂或漂珠；
所述的改性無機高分子粉體為水溶性復合改性粉體，包括含無機基團的硅樹脂、含無機基團的酚醛樹脂、含無機基團的聚硅硼烷或含無機基團的聚氯代磷腈；
所述的固化劑為同改性無機高分子粉體配合使用相對應的六亞甲基四胺或為氧化鎂。所述的改性無機高分子粉體含有的無機基團是指Si- 0或Al- 0基團。本發(fā)明的積極效果是
I、本發(fā)明的防火保溫隔熱板采用封閉空腔顆粒的無機輕骨料和具有微孔成孔性特征的改性無機高分子材料為主要原料；這些輕骨料單體具有封閉空腔結構和良好的憎水性；以改性無機高分子材料細粉組成基質，能提高結合系統(tǒng)的持久穩(wěn)定性和韌性；制得的板材達到不燃型(Al級)勻質防火保溫材料，導熱系數(shù)低(小于0. 07ff/m k)，持久穩(wěn)定性、機械強度和憎水性良好，軟化系數(shù)高,并且具有良好施工性能；韌性好,能制成大尺寸板材,也可方便錨固而無裂紋，比同類無機保溫隔熱板在韌性和耐久性方面優(yōu)勢明顯。2、本發(fā)明的制備工藝簡單，成型后只需要150 220°C低溫固化，不需要中高溫熱處理或燒結，綜合性價比高，此防火保溫隔熱板材組成的外墻外保溫系統(tǒng)施工方便，質量穩(wěn)定，節(jié)能防火，與建筑物同壽命，應用前景廣闊。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明
實施例I :
以堆積密度為80kg/m3的膨脹玻化微珠(選用信陽市中科礦業(yè)有限公司產品，其它公司生產的符合質量要求的也可采用。以下原料情況類似，不再重復說明)為無機輕骨料、以含無機基團的硅樹脂(商品名DY-S111，山東大易化工有限公司定制出品)為主要基質，制作無機輕骨料防火保溫隔熱板。按重量份數(shù)先將6份含無機基團的硅樹脂、0. 5份固化劑六亞甲基四胺和0. 2份有機硅憎水劑預混均勻，并溶解到80份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份膨脹?；⒅橹谐浞謹嚢瑁炝?分鐘；將混好的物料置于模具內攤平，以壓縮比I : I. 8壓制成板狀，脫模后板狀生坯于220°C固化10小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。其體積密度為180kg/m3，導熱系數(shù)(平均溫度25°C時，以下同)0. 056ff/m k，抗壓強度0. 42MPa，軟化系數(shù)85%，防火性能Al級，錨固施工時無裂紋。實施例2:
以堆積密度為120kg/m3的憎水型閉孔膨脹珍珠巖(選用信陽市中科礦業(yè)有限公司產品)為無機輕骨料、以含無機基團的酚醛樹脂(商品名PFNH-S200，河南新鄉(xiāng)市伯馬風帆實業(yè)有限公司定制出品)為主要基質，制作無機輕骨料防火保溫隔熱板；按重量份數(shù)先將8份含無機基團的酚醛樹脂、I份固化劑六亞甲基四胺和0. I份有機硅憎水劑預混均勻，并溶解到100份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份憎水型閉孔膨脹珍珠巖充分攪拌，混料4分鐘；將混好的物料置于模具內攤平，以壓縮比I : I. 7壓制成板狀，脫模后板狀生坯于180°C固化6小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。其體積密度為200kg/m3，導熱系 數(shù)0. 058ff/m k，抗壓強度0. 46MPa，軟化系數(shù)86%，防火性能Al級，錨固施工時無裂紋。實施例3:
以堆積密度為280kg/m3的粉煤灰基超輕陶砂(選用河南平頂山姚孟電力粉煤灰開發(fā)有限公司產品)為無機輕骨料、以含無機基團的聚硅硼烷(商品名B-SB，德國巴斯夫無機化學品公司定制出品)為主要基質，制作無機輕骨料防火保溫隔熱板；按重量份數(shù)先將15份含無機基團的聚硅硼烷、0. 7份固化劑氧化鎂和有機硅憎水劑0. 3份預混均勻，并溶解到120份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份粉煤灰基超輕陶砂中充分攪拌，混料5分鐘；將混好的物料置于模具內攤平，以壓縮比I : I. 5壓制成板狀，脫模后板狀生坯于200°C固化12小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。其體積密度為300kg/m3，導熱系數(shù)0. 070ff/m k，抗壓強度0. 72MPa，軟化系數(shù)85%，防火性能Al級，錨固施工時無裂紋。實施例4:
以堆積密度為250kg/m3的粉煤灰提取的漂珠(選用河南平頂山姚孟電力粉煤灰開發(fā)有限公司產品)為無機輕骨料、以含無機基團的聚氯代磷腈(商品名M-PNF，山東淄博藍印化工有限公司定制出品)為主要基質，制作無機輕骨料防火保溫隔熱板。按重量份數(shù)先將13份含無機基團的聚氯代磷腈、I份固化劑氧化鎂和有機硅憎水劑0. 2份預混均勻，并溶解到110份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份粉煤灰基漂珠中充分攪拌，混料4分鐘；將混好的物料置于模具內攤平，以壓縮比I : I. 6壓制成板狀，脫模后板狀生坯于160°C固化10小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。其體積密度為280kg/m3，導熱系數(shù)0. 068ff/m k，抗壓強度0. 86MPa，軟化系數(shù)86%，防火性能Al級，錨固施工時無裂紋。
權利要求
1.一種無機輕骨料防火保溫隔熱板，它是以下述成分重量份數(shù)配制而成 無機輕骨料100份 改性無機高分子粉體5 15份 有機硅憎水劑0. I 0. 3份 固化劑0. 5 I份 水80 120份； 其中 所述的無機輕骨料堆積密度為80 280kg/m3 ;無機輕骨料為膨脹?；⒅?、憎水型閉孔膨脹珍珠巖、粉煤灰制成的超輕陶砂或漂珠； 所述的改性無機高分子粉體為水溶性復合改性粉體，包括含無機基團的硅樹脂、含無機基團的酚醛樹脂、含無機基團的聚硅硼烷或含無機基團的聚氯代磷腈； 所述的同改性無機高分子粉體配合使用相對應的固化劑為六亞甲基四胺或為氧化鎂。
2.根據(jù)權利要求I所述的無機輕骨料防火保溫隔熱板，其特征在于當使用含無機基團的硅樹脂或含無機基團的酚醛樹脂時，組分中的固化劑為六亞甲基四胺；當使用含無機基團的聚硅硼烷或含無機基團的聚氯代磷腈時，組分中的固化劑為氧化鎂。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的無機輕骨料防火保溫隔熱板，其特征在于所述的改性無機高分子粉體含有的無機基團是指Si- O或Al- O基團。
4.一種無機輕骨料防火保溫隔熱板的制備方法 (1)配混料先按重量份數(shù)將改性無機高分子粉體5 15份、有機硅憎水劑0.I 0. 3份和固化劑0. 5 I份預混均勻成基質細粉溶解到80 120份水中制得結合劑，然后再將結合劑均勻混入無機輕骨料100份中充分攪拌； (2)模壓成型將經(I)混好的物料置于模具內，壓機壓制成板狀，壓縮比為I:1.5 I I. 8，脫模后板狀生坯置于底架上準備固化； (3)固化將生坯進行熱處理，經固化得到無機輕骨料防火保溫隔熱板，固化溫度為150 220°C，固化時間5 12小時。
5.根據(jù)權利要求4所述的無機輕骨料防火保溫隔熱板的制備方法其特征在于按重量份數(shù)先將6份含無機基團的硅樹脂、0. 5份固化劑六亞甲基四胺和0. 2份有機硅憎水劑預混均勻，并溶解到80份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入堆積密度為80kg/m3的100份膨脹?；⒅橹谐浞謹嚢?，于模具內攤平，以壓縮比I : I. 8壓制成板狀，脫模后板狀生坯于220°C固化10小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。
6.根據(jù)權利要求4所述的無機輕骨料防火保溫隔熱板的制備方法其特征在于按重量份數(shù)先將8份含無機基團的酚醛樹脂、I份固化劑六亞甲基四胺和0. I份有機硅憎水劑預混均勻，并溶解到100份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份堆積密度為120kg/m3的憎水型閉孔膨脹珍珠巖充分攪拌，置于模具內攤平，以壓縮比I : I. 7壓制成板狀，脫模后板狀生坯于180°C固化6小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。
7.根據(jù)權利要求5所述的無機輕骨料防火保溫隔熱板的制備方法其特征在于按重量份數(shù)先將15份含無機基團的聚硅硼烷、0. 7份固化劑氧化鎂和有機硅憎水劑0. 3份預混均勻，并溶解到120份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份堆積密度為280kg/m3的粉煤灰基超輕陶砂中充分攪拌，混料5分鐘；于模具內攤平，以壓縮比I : I. 5壓制成板狀，脫模后板狀生坯于200°C固化12小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。
8.根據(jù)權利要求5所述的無機輕骨料防火保溫隔熱板的制備方法其特征在于按重量份數(shù)先將13份含無機基團的聚氯代磷腈、I份固化劑氧化鎂和有機硅憎水劑0. 2份預混均勻，并溶解到110份水中制得結合劑，再將結合劑均勻混入100份堆積密度為250kg/m3的粉煤灰漂珠中充分攪拌，混料4分鐘；將混好的物料置于模具內攤平，以壓縮比I : I. 6壓制成板狀，脫模后板狀生坯于160°C固化10小時即制得無機輕骨料防火保溫隔熱板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機輕骨料防火保溫隔熱板及其制備方法，采用無機輕骨料100份；改性無機高分子粉體5～15份；有機硅憎水劑0.1～0.3份；固化劑0.5～1份；水80～120份經配混料、模壓成型和固化制成。本防火保溫隔熱板達到不燃型(A1級)勻質防火保溫材料，導熱系數(shù)≤0.07W/m·k，持久穩(wěn)定性、機械強度和憎水性良好，軟化系數(shù)高，并且具有良好施工性能；韌性好，能制成大尺寸板材，也可方便錨固而無裂紋，比同類無機保溫隔熱板在韌性和耐久性方面優(yōu)勢明顯； 本發(fā)明的制備工藝簡單，成型后只需要150～220℃低溫固化，不需要中高溫熱處理或燒結，綜合性價比高，此防火保溫隔熱板材組成的外墻外保溫系統(tǒng)施工方便，質量穩(wěn)定，節(jié)能防火，與建筑物同壽命，應用前景廣闊。
文檔編號C04B26/00GK102731050SQ20121023415
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權日2012年7月9日
發(fā)明者馬成良, 馬驍 申請人:鄭州大學