專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于保溫材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種建筑場(chǎng)合使用的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)的保溫板狀材料，特別是ー種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料的制備方法。
背景技術(shù)：
自國(guó)家公安部2011年65號(hào)文件頒布實(shí)施以來(lái)，A級(jí)防火外墻保溫被列入民用建筑外墻保溫強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，因B級(jí)防火材料退出，而使市場(chǎng)對(duì)A級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)的外墻保溫材料產(chǎn)生很大的需求；膨化珍珠巖顆粒是ー種常見(jiàn)的不燃性保溫材料，以其為主料的保溫材料具有價(jià)廉、質(zhì)輕、長(zhǎng)期使用不變形、不收縮、壽命長(zhǎng)、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)而市場(chǎng)前景廣闊，是達(dá)到A級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)的首選保溫材料之一，但現(xiàn)有珍珠巖保溫型材加工技術(shù)存在諸多不足，影響其進(jìn)ー步的開(kāi)發(fā)和推廣使用?，F(xiàn)有保溫材料及其生產(chǎn)エ藝一般為膠體材料配制一添加珍珠巖顆粒混合攪拌一混合好的物料裝入模具一外力壓模成型一脫水烘干等エ序，需要在物料濕態(tài)下，先借助外カ壓模成型，脫模后采用微波或熱風(fēng)等方式烘干脫水成固態(tài)成品，這種生產(chǎn)エ藝濕態(tài)下的物料粘性不能太大，否則脫模困難；還有ー種生產(chǎn)エ藝是將較有粘性的珍珠巖漿體直接抹墻，自然晾干；或把粘性珍珠巖漿體包覆在其它材質(zhì)的保溫型材上成型。現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是首先是需先濕態(tài)壓模成型，這多一道的加工エ序，需要更多的生產(chǎn)設(shè)備，投入就要更多；濕態(tài)壓模成型エ藝導(dǎo)致成品是密實(shí)的結(jié)構(gòu)，雖然密度高，成品的強(qiáng)度高，但作為保溫材料更重要的隔熱性能，相比較多孔態(tài)的結(jié)構(gòu)無(wú)疑是降低了 ；現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的珍珠巖保溫型材主要靠珍珠巖自身的微孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生保溫作用。這樣達(dá)到同等保溫效果就需較厚的尺寸，密實(shí)的結(jié)構(gòu)和更厚的尺寸要求，無(wú)疑需要更多的原材料，再加上更多生產(chǎn)設(shè)備的投入，成本提高；而且這種技術(shù)還受模具形狀和壓模設(shè)備的局限，而只能生產(chǎn)諸如平板或塊狀等簡(jiǎn)單外形產(chǎn)品，存在對(duì)形狀復(fù)雜的產(chǎn)品無(wú)法直接達(dá)到的問(wèn)題；并且濕態(tài)下脫模后的物料容易被損壞，這些都降低了生產(chǎn)效率，并且加大了產(chǎn)品的局限性。另外現(xiàn)有的技術(shù)相對(duì)高的密度和差的保溫效果，而帶來(lái)在建筑設(shè)計(jì)中公攤面積、建筑載荷以及在施工便利性和安全等方面的諸多不足；再說(shuō)現(xiàn)有技術(shù)將粘性珍珠巖漿體直接抹墻的辦法，晾干前易受溫度、降雨等天氣因素影響エ期和完工后的質(zhì)量；因漿體攜帯大量水分，存在運(yùn)輸不方便并且成本高，冬季易凍等問(wèn)題，而粘性漿體包覆其它材質(zhì)的保溫型材，要么是同厚度下保溫效果降低，要么是成本太高，而缺乏競(jìng)爭(zhēng)カ，純屬畫(huà)蛇添足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)制備ー種新型的建筑用保溫材料的方法，特別是制備ー種多孔態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖保溫材料的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的保溫材料制備エ藝流程包括膠體母液配制、添加珍珠巖顆?；旌蠑嚢琛⒒旌虾玫奈锪涎b入模具和微波脫水烘干成型四個(gè)エ段，其保溫材料的原料成分及重量配比為、
珍珠巖顆粒15%--60%
皂土30%--70%
多晶氧化鋁纖維2%--10%
防裂纖維O—1%
聚丙烯酰胺1%--10% 甲苯ニ異氰酸酯(TDI-，100-65)5%-20%
憎水劑5%--10%本發(fā)明涉及的珍珠巖顆粒的直徑不大于6mm ;多晶氧化鋁纖維中的氧化鋁含量的重量百分比為30% -90%;防裂纖維包括聚丙烯，其纖維長(zhǎng)度為I-IOcm ;聚丙烯酰胺的分子量為300-1200萬(wàn)。本發(fā)明涉及的TDI是聚氨酯樹(shù)脂的生產(chǎn)原料，與水反應(yīng)能夠生成ニ氧化碳，是聚氨酯泡沫塑料制造過(guò)程的關(guān)鍵反應(yīng)之一；常溫下聚合物反應(yīng)速度很慢，加熱至45°C以上或有催化劑時(shí)能生成ニ聚物，這是物料在模具中受熱膨脹的重要ー環(huán)；TDI與水的混合液使多晶氧化鋁纖維產(chǎn)生水溶性，分散在TDI與水的混合液中，再依次加入皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺、憎水劑制成膠體母液；將珍珠巖顆粒加入膠體母液中充分?jǐn)嚢杈鶆颍烧承詽{體后，裝入專(zhuān)用模具中，使得用以上配方制成的粘性漿體在受熱產(chǎn)生膨脹吋，不受阻礙地充滿(mǎn)整個(gè)模具，保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性，并最終形成多孔態(tài)的珍珠巖型材，干燥成型后的成品脫模順利；將裝有適量粘性珍珠巖漿體的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在50—160で溫度條件下，經(jīng)過(guò)20-180分鐘，模具中粘性的漿體狀態(tài)物料開(kāi)始隨受熱反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體，而不斷膨脹，并充滿(mǎn)整個(gè)模具內(nèi)腔，隨著物料中所有液體物質(zhì)氣化從模具的排氣孔逸出，或變?yōu)楣腆w物質(zhì)，最后干燥形成固態(tài)的含豐富多孔狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖型材；這種成型エ藝不僅珍珠巖自身所具備的多孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很好的保溫作用，而且整個(gè)成品本身明顯有別于現(xiàn)有技術(shù)下產(chǎn)品的多孔態(tài)結(jié)構(gòu)，進(jìn)ー步增強(qiáng)了整個(gè)型材的保溫性能，并且?guī)?lái)降低成本、提高效率、容易加工復(fù)雜形狀、更方便擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域等一系列益處。本發(fā)明涉及的保溫材料以TDI、多晶氧化鋁纖維、皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺、珍珠巖顆粒等一系列具有質(zhì)輕、保溫、理化性能穩(wěn)定的材料組成的多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫型材。本發(fā)明涉及的多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫型材的制作方法包括以下步驟(I)、先用TDI和水的混合液分散多晶氧化鋁纖維，并依次加入皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺和憎水劑制成膠體母液；(2)、將珍珠巖顆粒混入膠體母液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成粘性的?fù)合珍珠巖漿體；(3)、將復(fù)合珍珠巖漿體裝入專(zhuān)用模具中，占其空間體積65% -100% ；(4)、將裝有粘性珍珠巖漿體的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在50—160で溫度條件下，經(jīng)過(guò)20-180分鐘加熱，模具中粘性的漿體狀態(tài)物料開(kāi)始是隨受熱反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體而不斷膨脹，并充滿(mǎn)整個(gè)模具內(nèi)腔，隨著物料中所有液體物質(zhì)氣化從模具的排氣孔逸出，或變?yōu)楣腆w物質(zhì)，最后干燥形成固態(tài)的含豐富多孔狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖保溫材料型材。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)一是制成的多孔態(tài)珍珠巖保溫型材，比現(xiàn)有的珍珠巖保溫型材的密實(shí)形態(tài)，整體外觀明顯呈現(xiàn)豐富的多孔狀結(jié)構(gòu)，有利于提高型材的隔熱保溫效果；ニ是成型過(guò)程中，利用物料自身膨脹形成的多孔結(jié)構(gòu)，相比密實(shí)的形態(tài)，降低了成品密度，在同體積情況下節(jié)省原材料用量；三是因保溫效果更好，達(dá)到同等保溫效果時(shí)僅需較薄尺寸就可以；四是成品的低密度和更好的保溫效果，在建筑設(shè)計(jì)中公攤面積降低和建筑載荷降低；五是在施工階段更便利，并且在高層建筑中使用時(shí)安全性更好，不需要現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)中的外力壓模成型エ序，減少了生產(chǎn)設(shè)備的投入；六是在固態(tài)成品后脫模，提高了生產(chǎn)效率，成型是靠物料本身內(nèi)力，在模具中自然成型，解決了現(xiàn)有技術(shù)在壓模階段，受模具形狀和壓模設(shè)備的局限，直接脫模出任意外形的成品，擴(kuò)展出更廣闊的應(yīng)用領(lǐng) 域，提高效率，降低加工成本；其總體加工エ藝簡(jiǎn)單，科學(xué)性好，生產(chǎn)成本低，原材料易得，產(chǎn)品保溫性能好，質(zhì)量輕，便于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說(shuō)明，以下均為重量百分比。本實(shí)施例涉及的保溫材料制備エ藝流程包括膠體母液配制、添加珍珠巖顆?；旌蠑嚢琛⒒旌虾玫奈锪涎b入模具和微波脫水烘干成型四個(gè)エ段，其保溫材料的原料成分及重量配比為
珍珠巖顆粒15%--60%
皂土30%--70%
多晶氧化鋁纖維2%--10%
防裂纖維O—1%
聚丙烯酰胺1%--10%
甲苯ニ異氰酸酯(TDI-，100-65)5%-20%
憎水劑5%--10%本發(fā)明涉及的珍珠巖顆粒的直徑不大于6_ ;多晶氧化鋁纖維中的氧化鋁含量的重量百分比為30% -90%;防裂纖維包括聚丙烯，其纖維長(zhǎng)度為I-IOcm ;聚丙烯酰胺的分子量為300-1200萬(wàn)。實(shí)施例I :使用密度為60kg/m3的珍珠巖顆粒為原料制備保溫材料。(I)、將重量比為9%的TDI加入適量水中構(gòu)成混合液，將3. 6%的多晶氧化鋁纖維放入TDI和水的混合液中，攪拌并拍打至多晶氧化鋁纖維完全分散開(kāi)；(2)、將重量比為45. 6%的皂土和O. 5%的防裂纖維加入第(I)步制成的混合液中，并加入適量水繼續(xù)攪拌,至皂土充分與液體混合,形成粘性漿體；(3)、將重量比為2. 3%的聚丙烯酰胺加適量水調(diào)成液狀，加入第(2)步制備的粘性漿體中，再加入9%的憎水劑，攪拌均勻，制成膠體母液；
(4)、將重量比為30%的珍珠巖顆粒混入膠體母液，加水調(diào)至粘稠，攪拌均勻，制成粘性的復(fù)合珍珠巖漿料；(5)、將第(4)步制成的復(fù)合珍珠巖漿料倒入專(zhuān)用模具中，使其占模具體積的65% ；(6)、將裝好漿料的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在120°C溫度下，加熱80分鐘，待物料成型干燥后脫模，得到密度為135kg/m3左右的保溫材料型材。
實(shí)施例2 :使用密度為60kg/m3的珍珠巖顆粒為原料制備保溫材料。(I)、將重量比為9%的TDI加入適量水中，將3. 6%的多晶氧化鋁纖維放入TDI和水的混合液中，攪拌并拍打至多晶氧化鋁纖維完全分散開(kāi)；(2)、將重量比為45. 6%的皂土和O. 5%的防裂纖維加入第(I)步制成的混合液中，并加入適量水繼續(xù)攪拌,至皂土充分與液體混合,形成粘性漿體；(3)、將重量比為2. 3%的聚丙烯酰胺加適量水調(diào)成液狀，加入第(2)步的漿體中，再加入9%的憎水劑，攪拌均勻，制成膠體母液；(4)、將重量比為30%的珍珠巖顆?；烊肽z體母液，加適量水至合適粘稠度，攪拌均勻，制成粘性的復(fù)合珍珠巖漿料；(5)、將第(4)步制成的復(fù)合珍珠巖漿料倒入專(zhuān)用模具中，占模具體積的100% ；(6)、將裝好漿料的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在120°C溫度下，經(jīng)過(guò)80分鐘加熱，待物料成型干燥后脫模，得到密度為185kg/m3左右的保溫材料型材。實(shí)施例3 :使用密度為125kg/m3的珍珠巖顆粒制備保溫材料(I)、將重量比為7%的TDI加入適量水中，將2. 9%的多晶氧化鋁纖維放入TDI和水的混合液中，攪拌并拍打至多晶氧化鋁纖維完全分散開(kāi)；(2)、將重量比為35. 9%的皂土和O. 4%的防裂纖維加入第(I)步制成的混合液中，并加入適量水繼續(xù)攪拌,至皂土充分與液體混合,形成粘性漿體；(3)、將重量比為I. 8%的聚丙烯酰胺加適量水調(diào)成液狀，加入第(2)步的漿體中，再加入7%的憎水劑，攪拌均勻，制成膠體母液；(4)、將重量比為45%的珍珠巖顆?；烊肽z體母液，加適量水至合適粘稠度，攪拌均勻，制成粘性的復(fù)合珍珠巖漿料；(5)、將第(4)步制成的復(fù)合珍珠巖漿料倒入專(zhuān)用模具中，占模具體積的80% ；(6)、將裝好漿料的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在120°C溫度下，經(jīng)過(guò)80分鐘，待物料成型干燥后脫摸，得到密度為240kg/m3左右的保溫材料型材，經(jīng)檢測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)為
O.055。
權(quán)利要求
1.ー種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)、先用TDI和水的混合液分散多晶氧化鋁纖維，并依次加入皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺和憎水劑制成膠體母液； (2)、將珍珠巖顆粒混入膠體母液中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，形成粘性的?fù)合珍珠巖漿體； (3)、將復(fù)合珍珠巖漿體裝入專(zhuān)用模具中，占其空間體積65%-100% ； (4)、將裝有粘性珍珠巖漿體的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在50--160°C溫度條件下，經(jīng)過(guò)20-180分鐘加熱，模具中粘性漿體狀態(tài)物料隨受熱反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體而不斷膨脹，并充滿(mǎn)整個(gè)模具內(nèi)腔，隨著物料中所有液體物質(zhì)氣化從模具的排氣孔逸出，或變?yōu)楣腆w物質(zhì)，最后干燥形成固態(tài)的含豐富多孔狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖保溫材料型材。
全文摘要
本發(fā)明屬于保溫材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料的制備方法，先用TDI和水的混合液分散多晶氧化鋁纖維，并依次加入皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺和憎水劑制成膠體母液；將珍珠巖顆?；烊肽z體母液中，充分?jǐn)嚢杈鶆颍纬烧承缘膹?fù)合珍珠巖漿體；將復(fù)合珍珠巖漿體裝入專(zhuān)用模具中，占其空間體積65％-100％；將裝有漿體的模具放入微波加熱設(shè)備中經(jīng)過(guò)加熱，模具中粘性漿體狀態(tài)物料隨受熱反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體而不斷膨脹并充滿(mǎn)模具內(nèi)腔，所有液體物質(zhì)氣化從模具的排氣孔逸出或變?yōu)楣腆w物質(zhì)，最后干燥形成多孔狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖保溫材料型材；其工藝簡(jiǎn)單，科學(xué)性好，生產(chǎn)成本低，原材料易得，產(chǎn)品保溫性能好，質(zhì)量輕，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C04B38/02GK102643110SQ20121013477
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者張崢, 張耀方 申請(qǐng)人:張崢