專利名稱：一種無機防火保溫板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用于建筑外墻的防火保溫材料的制備領(lǐng)域，具體來說涉及一種無機防火保溫板及其制備方法。
背景技術(shù)：
進入21世紀，在如今石油價格高漲，能源日趨匾乏的環(huán)境下，保溫工程的重要性越加凸顯。保溫工程具有節(jié)約能源、降低能耗、減少有害物質(zhì)排放、改善人們生活環(huán)境的作用，日漸成為世界各國政府部門及科學界關(guān)注的焦點。因此，我國近年來，建筑外墻保溫材料發(fā)展十分迅速。但是，由于近年來多起建筑保溫火災(zāi)事件的發(fā)生，引發(fā)了各界對保溫防火的思考，保溫材料的防火性能史無前例的引起了業(yè)內(nèi)各界的高度重視。然而，很多保溫材料起火都是在施工過程中產(chǎn)生的，如電焊、明火、不良的施工習慣。這些材料在燃燒過程中不斷產(chǎn)生的融滴物和毒煙，同時釋放出來的氯氟烴、氫氟碳化物、氟利昂等氣體對環(huán)境的危害也不可忽視。目前，市場上現(xiàn)有建筑外墻保溫板大多采用泡沫混凝土、聚苯顆粒保溫砂漿或者發(fā)泡聚氨酯顆粒復(fù)合保溫板。前者在生產(chǎn)過程中使用的水泥凝結(jié)速度慢，生產(chǎn)周期長。后者產(chǎn)品中的聚苯顆粒和聚氨酯顆粒不耐火，使得保溫板不具有防火性能。因此，國內(nèi)的建筑保溫板存在的主要問題有兩方面一、無機膠凝材料凝結(jié)慢，導(dǎo)致保溫產(chǎn)品生產(chǎn)周期長，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。二、現(xiàn)有保溫材料不耐火，存在嚴重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種無機防火保溫板及其制備方法，一方面縮短保溫板的生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，另一方面，使得保溫板在具有良好的保溫性能的同時，具有很好的防火性能。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種無機防火保溫板，按照體積份數(shù)，該無機防火保溫板由以下組分組成 無機膠凝材料 46份一 77份水150份一 175份
輕集料1000份。所述的輕集料是膨脹珍珠巖，或者?；⒅?。所述的無機膠凝材料為鎂質(zhì)無機膠凝材料、硫酸鈣無機膠凝材料，或者堿激發(fā)無機膠凝材料。一種無機防火保溫板的制備方法，包括以下步驟 第一步選擇無機膠凝材料和輕集料；
第二步配制無機膠凝漿體；在第一步中選擇的無機膠凝材料中添加水，攪拌均勻，配制成無機膠凝漿體；
第三步制備無機防火保溫板；在第二步中制成的無機膠凝漿體中，添加輕集料，然后攪拌，直至無機膠凝漿體均勻分散在輕集料表面，隨后裝模制得無機防火保溫板。該無機防火保溫板的制備方法，還可以包括第四步，在所述無機防火保溫板的表面涂刷無機膠凝漿體。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果
1.保溫板的生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，保溫板中的無機膠凝材料為鎂質(zhì)無機膠凝材料、半水石膏、或者堿激發(fā)無機膠凝材料。這些無機膠凝材料具有快凝快硬的特性，并且粘結(jié)性好。這些無機膠凝材料的凝結(jié)時間可根據(jù)需要在4分鐘至20分鐘之間調(diào)節(jié)。而現(xiàn)有技術(shù)中的建筑外墻保溫板采用的無機膠凝材料多為波特蘭水泥或者硫鋁酸鹽水泥，凝結(jié)時間長，生產(chǎn)周期通常為2天至3天。所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的保溫板的生產(chǎn)周期短，模板周轉(zhuǎn)快，生產(chǎn)效率高。與其它建筑保溫板相比，本發(fā)明的保溫板更適合工業(yè)化生產(chǎn)。2.保溫板在具有良好的保溫性能的同時，具有很好的防火性能。本發(fā)明中的保溫板中含有無機膠凝材料和輕集料。其中，無機膠凝材料可以選擇鎂質(zhì)無機膠凝材料、半水石膏或者堿激發(fā)無機膠凝材料。這些無機膠凝材料均為不可燃材料。輕集料可以根據(jù)防火等級要求的不同，可以選擇膨脹珍珠巖或者?；⒅椤Ｅ蛎浾渲閹r和?；⒅榫哂泻芎玫哪突鹦阅堋６渌恍┍夭牧先缇郾筋w粒保溫砂漿、發(fā)泡聚氨酯等保溫板材耐火性能相對較差。3.無機防火保溫板容重低。本發(fā)明技術(shù)方案中的輕集料優(yōu)先選擇膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖的容重為70-100kg/m3。由于制備的保溫板中無機膠凝材料僅起到粘結(jié)作用，用量相對較少，因此，制得保溫板的容重可以達到300kg/m3以下。整個無機防火保溫板容重低。4.無機防火保溫板保溫性能好。本發(fā)明技術(shù)方案中的輕集料優(yōu)先選擇膨脹珍珠巖。由于膨脹珍珠巖內(nèi)部呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)，具有無毒、無味、不燃、不腐、耐酸堿、保溫、隔音、隔熱性能，在常溫或高溫烘烤中均不會放出煙霧及任何有害氣體，是優(yōu)質(zhì)的保溫材料，制得的保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低于0. 07ff/(m · K)。5.生產(chǎn)過程中的廢料少。在制得的無機防火保溫板的表面涂刷薄薄一層無機膠凝漿體，可以充分保證無機防火保溫板表面的粘結(jié)性，還可以控制生產(chǎn)過程中廢料的產(chǎn)生。6.制備工藝簡單，節(jié)省人力。這種建筑外墻保溫板的生產(chǎn)，只需要配置好原料，加水攪拌，然后成型，最后脫模。整個過程能夠控制在半個小時之內(nèi)完成，生產(chǎn)時一個人便可以操作一條生產(chǎn)線。因此，整個制備工藝簡單，節(jié)省人力。
具體實施例方式本發(fā)明的一種無機防火保溫板，按照體積份數(shù)，該無機防火保溫板由以下組分組成
無機膠凝材料 46份一 77份水150份一 175份
輕集料1000份。所述的輕集料選擇膨脹珍珠巖，或者?；⒅?。所述的無機膠凝材料選擇鎂質(zhì)無機膠凝材料、硫酸鈣無機膠凝材料或者堿激發(fā)無機膠凝材料。鎂質(zhì)無機膠凝材料由氧化鎂、 磷酸鹽、灰渣和硼砂組成。鎂質(zhì)無機膠凝材料中的氧化鎂和磷酸鹽的摩爾比為3:1—8:1，灰渣和氧化鎂的質(zhì)量比為1:10—3:10，硼砂和氧化鎂的質(zhì)量比為1:100—1:10。硼砂的分子式為Na2B4O7 · IOH2O,其作用主要是控制鎂質(zhì)無機膠凝材料的凝結(jié)時間，方便生產(chǎn)。因為鎂質(zhì)無機膠凝材料加水攪拌后凝結(jié)速度非?？?，為了便于生產(chǎn)時操作，所以加入硼砂調(diào)節(jié)它的凝結(jié)時間。配置鎂質(zhì)無機膠凝材料時，可以將這些原料氧化鎂、磷酸鹽、灰渣和硼砂按照上述配比，均勻混合，制成鎂質(zhì)無機膠凝材料的干料，然后加水攪拌均勻即可。因為半水石膏具有快凝快硬的特性，并且粘結(jié)性好，所以硫酸鈣無機膠凝材料優(yōu)選半水石膏，半水石膏的分子式為CaSO4 · 0. 5H20。上述無機防火保溫板的制備方法，包括以下步驟 第一步選擇無機膠凝材料和輕集料。在該步驟中，無機膠凝材料可以選擇鎂質(zhì)無機膠凝材料、硫酸鈣無機膠凝材料或者堿激發(fā)無機膠凝材料。輕集料可以選擇膨脹珍珠巖，或者?；⒅?。第二步配制無機膠凝漿體。在該步驟中，在第一步中選擇的無機膠凝材料中添加水，攪拌均勻，配制成無機膠凝漿體。攪拌時間可以為30秒至45秒。第三步制配無機防火保溫板。在該步驟中，在第二步中制成的無機膠凝漿體中，添加輕集料，然后攪拌，直至無機膠凝漿體均勻分散在輕集料表面。隨后，裝模形成無機防火保溫板。攪拌時間可以為30 秒至45秒。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，裝模后的無機膠凝漿體和輕集料在4分鐘至20分鐘內(nèi)凝結(jié)硬化，形成無機防火保溫板。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，保溫板中的無機膠凝材料為鎂質(zhì)無機膠凝材料、半水石膏、或者堿激發(fā)無機膠凝材料。這些無機膠凝材料具有快凝快硬的特性，并且粘結(jié)性好。這些無機膠凝材料的凝結(jié)時間可根據(jù)需要在4分鐘至20分鐘之間調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的保溫板的生產(chǎn)周期短，模板周轉(zhuǎn)快，生產(chǎn)效率高。與其它建筑保溫板相比，本發(fā)明的保溫板更適合工業(yè)化生產(chǎn)。另外，本發(fā)明中的保溫板中含有無機膠凝材料和輕集料。其中， 無機膠凝材料可以選擇鎂質(zhì)無機膠凝材料、半水石膏或者堿激發(fā)無機膠凝材料。這些無機膠凝材料均為不可燃材料。根據(jù)防火等級要求的不同，輕集料可以選擇膨脹珍珠巖或者玻化微珠。膨脹珍珠巖和?；⒅榫哂泻芎玫哪突鹦阅?。而其它一些保溫材料如聚苯顆粒保溫砂漿、發(fā)泡聚氨酯等保溫板材耐火性能相對較差。在制成無機防火保溫板后，可以在無機防火保溫板的表面涂刷無機膠凝漿體。這樣可以充分保證無機防火保溫板表面的粘結(jié)性，避免無機膠凝漿體和輕集料的混合料碎散，還可以控制生產(chǎn)過程中廢料的產(chǎn)生。下面通過具體的實施例對本發(fā)明的有益效果進行詳細的說明。無機防火保溫板的生產(chǎn)周期用時間單位來表示，時間越短，生產(chǎn)周期就越短，生產(chǎn)效率就越高。無機防火保溫板的耐火性能用耐火等級表示。根據(jù)GB_8624-2006_建筑材料及制品燃燒性能分級，耐火等級越高，說明無機防火保溫板的耐火性能就越好。無機防火保溫板的保溫性能用導(dǎo)熱系數(shù)表示。采用本領(lǐng)域常用的穩(wěn)態(tài)平板法測量導(dǎo)熱系數(shù)。導(dǎo)熱系數(shù)越小，說明無機防火保溫板的保溫性能越好。采用測試容重的常規(guī)方法，測試無機防火保溫板的容重。無機防火保溫板的容重越小，防火保溫材料越理想。實施例1 選取原材料輕集料為膨脹珍珠巖，無機膠凝材料為由氧化鎂、磷酸鹽、灰渣和硼砂組成的鎂質(zhì)無機膠凝材料。其中，氧化鎂和磷酸鹽的摩爾比為6:1，灰渣(粉煤灰)摻量為10%，即灰渣和氧化鎂的質(zhì)量比為1:10，硼砂摻量為5%，即硼砂和氧化鎂的質(zhì)量比為1:20，鎂質(zhì)無機膠凝材料與膨脹珍珠巖的體積比為46:1000，水與膨脹珍珠巖的體積比為 150:1000。按照上述配比，配置磷酸鎂無機膠凝漿體，然后按照上述配比添加膨脹珍珠巖，攪拌均勻，直至磷酸鎂無機膠凝漿體均勻分散在膨脹珍珠巖表面，隨后裝模。磷酸鎂無機膠凝漿體和膨脹珍珠巖的混合料在裝模后，硬化時間是4分鐘，15分鐘后拆模。完全干燥時，在保溫板表面涂刷無機膠凝漿體。測試的結(jié)果是無機防火保溫板的生產(chǎn)周期是6小時，容重為330kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 0658ff/(m · K)，耐火等級為A2級。
實施例2 選取原材料輕集料為膨脹珍珠巖，無機膠凝材料為半水石膏，半水石膏與膨脹珍珠巖的體積比為59:1000，水與膨脹珍珠巖的體積比為175:1000。與實施例1相同， 按照本發(fā)明的制備方法制作無機防火保溫板。半水石膏和膨脹珍珠巖的混合料在裝模后，硬化時間是5分鐘，20分鐘后拆模。完全干燥時，在保溫板表面涂刷無機膠凝漿體。測試的結(jié)果是無機防火保溫板的生產(chǎn)周期是 6小時，容重為280kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0. 0616ff/(m · K)，耐火等級為A2級。
實施例3 選取原材料輕集料為膨脹珍珠巖，無機膠凝材料為半水石膏，半水石膏與膨脹珍珠巖的體積比為77:1000，水與膨脹珍珠巖的體積比為160:1000。與實施例1相同， 按照本發(fā)明的制備方法制作無機防火保溫板。半水石膏和膨脹珍珠巖的混合料在裝模后，硬化時間是5分鐘，20分鐘后拆模。完全干燥時，在保溫板表面涂刷無機膠凝漿體。測試的結(jié)果是無機防火保溫板的生產(chǎn)周期是 6小時，容重為292kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06241/(111*1()，耐火等級為42級。
對比例選取原材料輕集料為聚苯乙烯顆粒，無機膠凝材料為標號425的普通硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥與聚苯乙烯顆粒的體積比為50:1000，水與聚苯乙烯顆粒的體積比為 200:1000。按照比例將水加入普通硅酸鹽水泥中，攪拌制備普通硅酸鹽水泥漿體，然后按照上述比例加入聚苯乙烯顆粒，攪拌均勻，直至普通硅酸鹽水泥漿體均勻分散在聚苯乙烯顆粒表面，即可裝模成型。普通硅酸鹽水泥和聚苯乙烯顆粒的混合料在裝模后，硬化時間是5小時，8小時后拆模。完全干燥時，在無機防火保溫板表面涂刷無機膠凝漿體。測試的結(jié)果是無機防火保溫板的生產(chǎn)周期是2天，容重為383kg/m3 ；導(dǎo)熱系數(shù)為0.0702W/(m*K)，耐火等級為B2級。通過上述本發(fā)明的三個實施例和一個現(xiàn)有技術(shù)的對比例，可以看出相比與現(xiàn)有技術(shù)制成的無機防火保溫板，本發(fā)明技術(shù)方案制成的無機防火保溫板的生產(chǎn)周期短，容重小，導(dǎo)熱系數(shù)低，耐火等級高。總之，本發(fā)明技術(shù)方案制成的無機防火保溫板生產(chǎn)效率高，在具有良好的保溫性能的同時，具有很好的防火性能。
權(quán)利要求
1.一種無機防火保溫板，按照體積份數(shù)，該無機防火保溫板由以下組分組成無機膠凝材料 46份一 77份水150份一 175份輕集料1000份。
2.按照權(quán)利要求1所述的無機防火保溫板，其特征在于，所述的輕集料是膨脹珍珠巖， 或者?；⒅椤?br> 3.按照權(quán)利要求1所述的無機防火保溫板，其特征在于，所述的無機膠凝材料為鎂質(zhì)無機膠凝材料、硫酸鈣無機膠凝材料，或者堿激發(fā)無機膠凝材料。
4.按照權(quán)利要求3所述的無機防火保溫板，其特征在于，所述的鎂質(zhì)無機膠凝材料由氧化鎂、磷酸鹽、灰渣和硼砂組成，其中，氧化鎂和磷酸鹽的摩爾比為3:1—8:1，灰渣和氧化鎂的質(zhì)量比為1:10—3:10，硼砂和氧化鎂的質(zhì)量比為1:100—1:10，硼砂的分子式為 Na2B4O7 · IOH2O0
5.按照權(quán)利要求3所述的無機防火保溫板，其特征在于，所述的硫酸鈣無機膠凝材料為半水石膏，半水石膏的分子式為CaSO4 · 0. 5H20。
6.一種權(quán)利要求1所述的無機防火保溫板的制備方法，其特征在于，該制備方法包括以下步驟第一步選擇無機膠凝材料和輕集料；第二步配制無機膠凝漿體；在第一步中選擇的無機膠凝材料中添加水，攪拌均勻，配制成無機膠凝漿體；第三步制備無機防火保溫板；在第二步中制成的無機膠凝漿體中，添加輕集料，然后攪拌，直至無機膠凝漿體均勻分散在輕集料表面，隨后裝模制得無機防火保溫板。
7.按照權(quán)利要求6所述的無機防火保溫板的制備方法，其特征在于，還包括第四步，在所述無機防火保溫板的表面涂刷無機膠凝漿體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機防火保溫板，按照體積份數(shù)，該無機防火保溫板由以下組分組成無機膠凝材料為46份-77份，水為150份-175份，輕集料為1000份。該無機防火保溫板的制備方法包括以下步驟第一步選擇無機膠凝材料和輕集料；第二步配制無機膠凝漿體；在第一步中選擇的無機膠凝材料中添加水，攪拌均勻，配制成無機膠凝漿體；第三步制備無機防火保溫板；在第二步中制成的無機膠凝漿體中，添加輕集料，然后攪拌，直至無機膠凝漿體均勻分散在輕集料表面，隨后裝模制得無機防火保溫板。采用該制備方法制成的無機防火保溫板，生產(chǎn)周期短，在具有良好的保溫性能的同時，具有很好的防火性能。
文檔編號C04B28/10GK102173675SQ20111005591
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者劉琳, 孫偉, 陳惠蘇, 鮑步傳 申請人:東南大學