專利名稱：一種輕質(zhì)高強保溫隔熱的建筑材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有保溫、隔熱、輕質(zhì)、高強、防水，而且可以隨環(huán)境溫度的變化而對室內(nèi)溫度進行空氣調(diào)節(jié)的建筑用材料。
背景技術(shù)：
建筑工程中的保溫隔熱材料，一般是通過采用有關(guān)材料實現(xiàn)的。建筑物采用適當?shù)谋夭牧希粌H能滿足人們居住的要求，而且可以提供一種舒適的生存環(huán)境。從人們的生活需要觸發(fā)，建筑物應(yīng)當具有一定的保溫隔熱性能，而這種性能是通過良好的保溫隔熱材料來實現(xiàn)的。另外，建筑物采用保溫隔熱維護材料可節(jié)能50％-80％。建筑業(yè)不搞節(jié)能建筑是無法繼續(xù)發(fā)展下去的。以往的保溫隔熱材料大部分都是采用纖維狀、散粒狀或微孔材料制成的板、片、塊等形狀，用這些材料或制造方法的局限性存在強度普遍較低的問題，而且這些材料主要是依靠靜止空氣的低導熱率來減小材料的導熱，卻很難防止在溫度梯度方向上的導熱發(fā)生，并且不能隨環(huán)境溫度的變化進行自動空氣調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種容重低、強度高、內(nèi)含輕體材料及泡沫的孔隙率達70％以上的建筑用材料，該材料可以做成內(nèi)外墻板、保溫隔熱防水的屋頂板、陽臺側(cè)面的保溫隔熱板等。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種保溫隔熱的建筑材料，其包含膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑，其特征在于，所述膠凝料由氧化鎂或水泥或石膏、粉煤灰、石英砂或河砂組成，所述混合劑由鹵片、三氧化二硼、硅酸鈉、磷酸三鈉和水組成，所述外加劑由光亮劑、紫外線吸收劑、無機顏料、有機硅改性丙烯酸樹脂乳液組成，所述相變儲能材料包括相變儲能材料的輕集料或含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒，所述增強材料包括中堿玻璃纖維網(wǎng)格布和玻璃纖維絲，所述發(fā)泡劑由松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、水混合而成；其中膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑各成分按重量份數(shù)分別為膠凝料 40-48混合劑 60-66外加劑 0-5相變儲能材料38-42增強材料3-5發(fā)泡劑 1.5-2。
根據(jù)本發(fā)明的另一個目的，還提供了一種制造上述材料的方法。
由于本發(fā)明中加入了內(nèi)含相變儲能材料(簡稱PCM)的封閉顆粒，更進一步地提高了保溫性能，當建筑物采用該材料后，隨著環(huán)境溫度的變化，當溫度高于相變儲能材料的相變溫度時，由于吸熱反應(yīng)PCM法身相變?nèi)刍鴥蹮崃浚贿M行熱傳導；當環(huán)境溫度降低到PCM相變溫度以下時，將熔化的PCM發(fā)生結(jié)，釋放熱量，從而達到調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度的目的。本發(fā)明選用正十六烷和硬脂酸正丁酯相互配合，作為儲能物質(zhì)，故可實現(xiàn)對所用該材料的建筑物內(nèi)部進行自動溫度調(diào)節(jié)，因為正十六烷的熔點為18度，熔化熱為229.7KJ/Kg，硬脂酸正丁酯的熔點為26度，熔化熱為168.8KJ/Kg，非常接近人體人體適宜的溫度。由于相變儲能物質(zhì)的顆粒上包裹有機樹脂乳液形成的硬殼使保溫隔熱持久。
本發(fā)明提供的高強、輕體、保溫、隔熱、可自動調(diào)節(jié)溫度的建筑材料，通過優(yōu)化配方、采用先進的工藝和技術(shù)，從而達到輕質(zhì)、高強、保溫、隔熱、防水的目的。并因加入了PCM物質(zhì)而達到自動調(diào)溫的效果。
具體實施例方式
本發(fā)明的保溫隔熱的建筑材料，其包含膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑，其特征在于，所述膠凝料由氧化鎂或水泥或石膏、粉煤灰、石英砂或河砂組成，所述混合劑由鹵片、三氧化二硼、硅酸鈉、磷酸三鈉和水組成，所述外加劑由光亮劑、紫外線吸收劑、無機顏料、有機硅改性丙烯酸樹脂乳液組成，所述相變儲能材料包括相變儲能材料的輕集料或含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒，所述增強材料包括中堿玻璃纖維網(wǎng)格布和玻璃纖維絲，所述發(fā)泡劑由松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、水混合而成；其中膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑各成分按重量份數(shù)分別為膠凝料 40-48混合劑 60-66外加劑 0-5相變儲能材料38-42增強材料3-5發(fā)泡劑 1.5-2。
其中，上述各組分中具體的成分組成如下(按重量份數(shù))膠凝料氧化鎂(或水泥或石膏) 35-40粉煤灰(200目) 50-60石英砂(或河砂) 0-10混合劑水 32-100鹵片(純度45％) 0-48三氧化二硼 0.1-2硅酸鈉 7-14磷酸三鈉 1-4
外加劑光亮劑(三聚氰胺甲醛樹脂) 0-10紫外線吸收劑(苯丙三唑類化合物) 0-0.3無機顏料 適量有機硅改性丙烯酸樹脂乳液 4-10相變儲能材料的輕集料膨脹珍珠巖(二級) 25-40或膨脹蛭石(3#)正十六烷 30-35硬脂酸正丁酯 10-28有機樹脂乳液(或無機材料) 28-40固化劑 0-5輕集料的制造方法將正十六烷和硬脂酸正丁酯混合，并加熱到相變溫度以上，成為液體后，加入膨脹珍珠巖(二級)或膨脹蛭石(3#)等多孔材料，攪拌成散狀物料，并降低溫度使之結(jié)晶；然后加入混有固化劑的有機樹脂或無機材料溶液中，使樹脂充滿并包裹多孔材料；將之攪拌成散粒狀，使其表面物質(zhì)固化。上述有機樹脂可以是聚氨酯、環(huán)氧樹脂等有機樹脂。
含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒正十六烷 30-35硬脂酸正丁酯 10-28有機樹脂乳液 28-40固化劑 0-5包裹硬殼狀顆粒制造方法
將正十六烷和硬脂酸正丁酯混合并加熱到相變溫度以上，上述混合物熔化后用噴霧干燥設(shè)備或銳孔技術(shù)、旋轉(zhuǎn)圓盤、懸浮交聯(lián)等方法形成顆粒后使之降溫到相變溫度點以下結(jié)晶時，包裹上有機樹脂乳液或無機材料成為含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒。該相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒的直徑一般應(yīng)為2-4毫米為佳。
增強材料(尺寸mm)中堿玻璃纖維網(wǎng)格布 網(wǎng)孔尺寸5×5或4×4厚度0.4或0.5玻璃纖維絲 長度20-30發(fā)泡劑松香8-22工業(yè)骨膠8-22氫氧化鈉6-18水 45-72將松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、水按上述比例混合后加熱熔化制成原液，然后在一份原液中加入30-50份的水進行打泡制成膨化發(fā)泡劑。
上述建筑材料的制造步驟如下1、將水泥或石膏或氧化鎂、河砂或石英砂以及粉煤灰按一定比例配制成膠凝料；2、將水、鹵片、三氧化二硼、硅酸鈉、磷酸三鈉混合成混合劑；3、將紫外線吸收劑、光亮劑、無機顏料混合均勻，形成外加劑；4、將含相變儲能物質(zhì)的輕集料、或包裹相變儲能物質(zhì)的顆粒料混合均勻；5、準備玻璃纖維或玻布等增強材料；6、將松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、水等按一定比例混合后，加熱熔化形成發(fā)泡劑。
7、將上述步驟中制備的膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑，按一定比例混合即形成保溫隔熱的建筑材料。
權(quán)利要求
1.一種保溫隔熱的建筑材料，其包含膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑，其特征在于，所述膠凝料由氧化鎂或水泥或石膏、粉煤灰、石英砂或河砂組成，所述混合劑由鹵片、三氧化二硼、硅酸鈉、磷酸三鈉和水組成，所述外加劑由光亮劑、紫外線吸收劑、無機顏料、有機硅改性丙烯酸樹脂乳液組成，所述相變儲能材料包括相變儲能材料的輕集料或含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒，所述增強材料包括中堿玻璃纖維網(wǎng)格布和玻璃纖維絲，所述發(fā)泡劑由松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、水混合而成；其中膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑各成分按重量份數(shù)分別為膠凝料 40-48混合劑 60-66外加劑 0-5相變儲能材料 38-42增強材料 3-5發(fā)泡劑 1.5-2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述膠凝料中氧化鎂或水泥或石膏、粉煤灰、石英砂或河砂按重量份數(shù)分別為氧化鎂或水泥或石膏 35-40粉煤灰 50-60石英砂或河砂 0-10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述混合劑中鹵片、三氧化二硼和水按重量份數(shù)分別為水 32-100鹵片(純度45％) 0-48三氧化二硼 0.1-2硅酸鈉 7-14磷酸三鈉 1-4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述外加劑中光亮劑、紫外線吸收劑、無機顏料、有機硅改性丙烯酸樹脂乳液按重量份數(shù)分別為光亮劑 0-10紫外線吸收劑 0-0.3無機顏料 根據(jù)客戶所需顏色而定有機硅改性丙烯酸樹脂乳液 4-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建筑材料，其特征在于，其中光亮劑為三聚氰胺甲醛樹脂，紫外線吸收劑為苯丙三唑類化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述相變儲能材料的輕集料由膨脹珍珠巖或膨脹蛭石、正十六烷、硬脂酸正丁酯、有機樹脂乳液或無機材料、固化劑構(gòu)成，各組份按重量份數(shù)分別為膨脹珍珠巖或膨脹蛭石 25-40正十六烷 30-35硬脂酸正丁酯 10-28有機樹脂乳液或無機材料 28-40固化劑 0-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒由正十六烷、硬脂酸正丁酯、有機樹脂乳液、固化劑構(gòu)成，各成分按重量份數(shù)分別為正十六烷 30-35硬脂酸正丁酯 10-28有機樹脂乳液 28-40固化劑 0-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述增強材料包含中堿玻璃纖維網(wǎng)格布和玻璃纖維絲，中堿玻璃纖維網(wǎng)格布網(wǎng)孔尺寸為5mm×5mm或4mm×4mm，厚度為0.4mm或0.5mm；玻璃纖維絲的長度為20-30mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其特征在于，所述發(fā)泡劑的成分按重量份數(shù)分別為松香 8-22工業(yè)骨膠 8-22氫氧化鈉 6-18水 45-72。
10.一種制造權(quán)利要求1-9任一所述建筑材料的方法，包含如下步驟(1)、將水泥或石膏或氧化鎂、河砂或石英砂以及粉煤灰按一定比例配制成膠凝料；(2)、將水、鹵片、三氧化二硼、硅酸鈉、磷酸三鈉混合成混合劑；(3)、將紫外線吸收劑、光亮劑、無機顏料混合均勻，形成外加劑；(4)、制造含相變儲能物質(zhì)輕集料將正十六烷和硬脂酸正丁酯混合，并加熱到相變溫度以上，成為液體后，加入膨脹珍珠巖或膨脹蛭石等多孔材料，攪拌成散狀物料，并降低溫度使之結(jié)晶；然后加入混有固化劑的有機樹脂或無機材料溶液中，使樹脂充滿并包裹多孔材料；將之攪拌成散粒狀，使其表面物質(zhì)固化；制造包裹相變儲能物質(zhì)的顆粒料將正十六烷和硬脂酸正丁酯混合并加熱到相變溫度以上，上述混合物熔化后用噴霧干燥設(shè)備或銳孔技術(shù)、旋轉(zhuǎn)圓盤、懸浮交聯(lián)等方法形成顆粒后使之降溫到相變溫度點以下結(jié)晶時，包裹上有機樹脂乳液或無機材料成為含相變儲能物質(zhì)的包裹硬殼狀顆粒；(5)、準備玻璃纖維或玻布等增強材料；(6)、將松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、水等按一定比例混合后，加熱熔化形成發(fā)泡原液，然后在一份原液中加入30-50份的水進行打泡制成膨化發(fā)泡劑；(7)、將上述步驟中制備的膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑，按一定比例混合即形成保溫隔熱的建筑材料。
全文摘要
一種保溫隔熱的建筑材料，其包含膠凝料、混合劑、外加劑、相變儲能材料、增強材料、發(fā)泡劑，各成分按重量份數(shù)分別為膠凝料40－48、混合劑60－66、外加劑0－5、相變儲能材料38－42、增強材料3－5、發(fā)泡劑1.5－2。該材料具有高強、輕體、保溫、隔熱、可自動調(diào)節(jié)溫度的特性。本發(fā)明也提供了一種制造該材料的方法。
文檔編號C04B18/04GK1557768SQ20041000092
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者楊蘇文 申請人:楊蘇文