專利名稱：改性珍珠巖保溫板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型建筑外墻保溫材料，特別涉及一種改性珍珠巖保溫板及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，對(duì)能源的消耗也越來越大，在我國(guó)的總能耗中，建筑能耗是我國(guó)能耗的主要方面之一。根據(jù)有關(guān)報(bào)道，我國(guó)每年新增房屋建筑面積中大部分為高耗能建筑，既有建筑近90%為高能耗建筑。全國(guó)建筑物每年用電量占我國(guó)發(fā)電量的20%以上，單位建筑面積耗電是發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)倍。其中主要原因是我國(guó)建筑保溫功能不完善和相關(guān)技術(shù)相對(duì)落后造成的。
為了節(jié)能減排，降低建筑能源消耗，目前最普遍的方法是在外墻加裝保溫隔熱層?，F(xiàn)有保溫材料大多采用的是低密度疏松多孔材料，因?yàn)閮?nèi)部填充和封閉的空氣對(duì)熱量的對(duì)流和傳導(dǎo)起到很大的阻擋作用，從而實(shí)現(xiàn)保溫隔熱的效果。我國(guó)現(xiàn)階段使用的主要是有機(jī)保溫材料，如發(fā)泡聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS、聚苯顆粒、噴涂聚氨酯SPU及聚氨酯硬泡等。有機(jī)保溫材料具有重量輕、保溫隔熱效果好、施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。但是現(xiàn)有有機(jī)保溫材料也有其無法避免的缺點(diǎn)易燃，雖然已有相應(yīng)技術(shù)提高有機(jī)材料的防火性能達(dá)到阻燃效果，然而在火勢(shì)較大的情況下，阻燃處理材料仍能被點(diǎn)燃，有些材料還可能產(chǎn)生大量含毒煙霧，增加火災(zāi)發(fā)生時(shí)逃生人員被毒死或被窒息的可能性。另外有機(jī)材料在火災(zāi)中受熱后力學(xué)性能迅速降低還可能增加其脫落的風(fēng)險(xiǎn)，造成不必要的損失。而無機(jī)保溫材料就不存在這樣的缺點(diǎn)，它耐火等級(jí)為Al級(jí)，不燃燒、不發(fā)煙而且熱穩(wěn)定性好，也不會(huì)因?yàn)楦邷囟鴵p失強(qiáng)度。因此，從建筑節(jié)能的大局和人民生命財(cái)產(chǎn)安全出發(fā)，用優(yōu)秀的無機(jī)保溫材料替代有機(jī)保溫材料成為迫在眉睫的問題。無機(jī)保溫材料以巖棉、膨脹珍珠巖為主，他們具有耐酸堿、耐腐蝕、穩(wěn)定性高，施工簡(jiǎn)便，適用范圍廣，適用于各種墻體基層材質(zhì)和各種形狀復(fù)雜墻體的保溫，最重要的是其防火阻燃安全性好，可廣泛用于密集型住宅、公共建筑、大型公共場(chǎng)所、易燃易爆場(chǎng)所等其他對(duì)防火等級(jí)要求嚴(yán)格場(chǎng)所。然而，現(xiàn)有無機(jī)保溫材料的保溫和憎水性能相對(duì)較差，抗壓、抗折強(qiáng)度不高，制約了其發(fā)展。因此，研究開發(fā)一種替代有機(jī)保溫材料而且密度低、強(qiáng)度高、耐水性能好的不燃保溫材料成為當(dāng)前亟需解決的實(shí)際問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防火阻燃、抗折抗壓強(qiáng)度高、憎水效果好、保溫性能優(yōu)異的改性珍珠巖保溫板及其制備方法。本發(fā)明所述的改性珍珠巖保溫板，由如下重量份數(shù)的原料制成義徵》1-3份
硅溶膠3-6份
成膜助劑0.5-L5份
水玻璃55-70份
憎水劑4-6份
膨脹珍珠畀80份
丨Al化劑 1-2份
所述的成膜助劑優(yōu)選苯丙乳液。所述的水玻璃的模數(shù)優(yōu)選3. O以上。所述的憎水劑優(yōu)選有機(jī)硅憎水劑，最優(yōu)選甲基硅酸鈉。所述的膨脹珍珠巖優(yōu)選容重為80_105kg/m3,常溫導(dǎo)熱系數(shù)為O. 03-0. 04w/m. k。所述的固化劑優(yōu)選磷酸硅。所述的改性珍珠巖保溫板的制備方法，包括以下步驟(I)向砂漿混合攪拌器中加入80份珍珠巖，并加入1-3份硅微粉；得到硅微粉改性膨脹珍珠巖混合物；(2)向分散機(jī)內(nèi)分別加入3-6份硅溶膠和O. 5-1. 5份成膜助劑，在350_450rpm轉(zhuǎn)速下攪拌5 IOmin,得到娃溶膠混合物；(3)在攪拌狀態(tài)下，用噴霧器向步驟(I)所得混合物中以霧狀連續(xù)噴射步驟(2)所得硅溶膠混合物，100-200rpm轉(zhuǎn)速下混合攪拌10_30min，然后自然干燥4_6h待用；(4)在攪拌器300-500rpm轉(zhuǎn)速下，向55-70份的水玻璃中加入1_2份固化劑，攪拌10_20min ；(5)將步驟(4)所得物料噴射到砂漿混合攪拌器的干燥物料中，在150-250rpm轉(zhuǎn)速下進(jìn)行混合；(6)向所述砂衆(zhòng)混合攪拌器中迅速霧狀加入4-6份有機(jī)娃憎水劑,在150_250rpm轉(zhuǎn)速下混合攪拌15-30min后注入固定模具中并理平，然后用液壓機(jī)按壓比I. 8-2. 2:1壓制成板塊，將所述板塊置于140-160°C下烘干3-5h，冷卻后包裝入庫。在改性珍珠巖保溫板制備中，根據(jù)配方相應(yīng)制定參數(shù)及流程，如攪拌時(shí)間、干燥時(shí)間、物料加入方式、壓比、烘烤溫度、烘烤時(shí)間和先后混合及加入順序等，均在最終產(chǎn)品的優(yōu)異性能中發(fā)揮了不可或缺的作用。上述各個(gè)參數(shù)及流程形成一個(gè)完整的制備體系并配合本發(fā)明的配方時(shí)，才可以制得性能達(dá)標(biāo)的改性珍珠巖保溫板。本發(fā)明的制備工藝中，具有如下特點(diǎn)I、硅微粉在粉狀加入珍珠巖時(shí)填充了膨脹珍珠巖的大氣孔缺陷為下一步硅溶膠的加入提供了良好的條件，更容易形成封閉的小氣孔，從而達(dá)到組織空氣流通提高保溫效果的目的。2、硅溶膠混合液以噴霧加入的方式不會(huì)讓硅溶膠大部分滲透到膨脹珍珠巖內(nèi)部，更利于硅溶膠的均勻分布，達(dá)到良好的成膜效果。而后的水玻璃和憎水劑又起到包裹和憎水的作用，有效地保護(hù)結(jié)構(gòu)不受破壞。
3、先混水玻璃后加憎水劑的方式可以充分利用憎水劑的憎水機(jī)理，達(dá)到節(jié)約的目的，可以提高強(qiáng)度同時(shí)降低吸水率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所述的改性珍珠巖保溫板以硅溶膠改性珍珠巖為保溫功能骨料、水玻璃為粘合劑，使得本發(fā)明的保溫板具有優(yōu)異的保溫、抗壓、抗折、憎水等優(yōu)異特性，所制得的珍珠巖保溫板具有有機(jī)保溫材料無法比擬的Al防火等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，又具有現(xiàn)有無機(jī)保溫板很難達(dá)到的優(yōu)異性能，本發(fā)明保溫板的導(dǎo)熱系數(shù)< O. 051w/m.k，抗壓強(qiáng)度>0. 58MPa，抗折強(qiáng)度彡O. 38MPa，吸水率彡3%，而且密度均勻，小于225kg/m3。其防水、保溫指標(biāo)接近于有機(jī)保溫材料。本發(fā)明所述的改性珍珠巖保溫板的制備方法，通過分批混合攪拌、干燥、再混合的工藝來制得改性珍珠巖保溫板，從而實(shí)現(xiàn)了珍珠巖保溫板保溫性能好、高度防水、力學(xué)性能優(yōu)異且防火阻燃性能好的目的。本發(fā)明的保溫板安裝方便，適合建筑外墻保溫系統(tǒng)，能滿足 現(xiàn)有屋面、墻面保溫系統(tǒng)的使用需求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例中原料如下成膜助劑為苯丙乳液；水玻璃的模數(shù)為3. 2，波美濃度為42 ；憎水劑為甲基娃酸鈉；膨脹珍珠巖容重為85kg/m3,常溫導(dǎo)熱系數(shù)為O. 03-0. 04w/m. k ;固化劑為磷酸硅。實(shí)施例I(I)向砂漿混合攪拌器中加入80份珍珠巖，并加入2份硅微粉，標(biāo)記為a。(2)向分散機(jī)內(nèi)分別加入4份娃溶膠和I份成膜助劑，在400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌5min標(biāo)記為b ；(3)在IOOrpm攪拌狀態(tài)下,用噴霧器向砂衆(zhòng)混合攪拌器中的a以霧狀噴射b混合液，150rpm轉(zhuǎn)速下混合攪拌20min,然后低轉(zhuǎn)速(50rpm)狀態(tài)下自然干燥4h,得C。(4)在400rpm轉(zhuǎn)速下向有60份的水玻璃的分散機(jī)內(nèi)加入I份固化劑，攪拌20min后噴射到砂漿混合攪拌器的干燥物料c中，200rpm混合，得d。(5)向所述砂衆(zhòng)混合攪拌器的d中迅速以霧狀加入5份有機(jī)娃憎水劑,200rmp轉(zhuǎn)速下混合攪拌15min后注入固定模具并用液壓機(jī)按壓比2. O壓制成板塊①。(6)將所述板塊①置于160°C的恒溫烘箱中烘烤3h，冷卻后待測(cè)。實(shí)施例2(I)向砂漿混合攪拌器中加入80份珍珠巖，并加入I. 5份硅微粉，標(biāo)記為a。(2)向分散機(jī)內(nèi)分別加入6份娃溶膠和I. 5份成膜助劑,在500rpm轉(zhuǎn)速下攪拌8min標(biāo)記為b ；(3)在IOOrpm攪拌狀態(tài)下,用噴霧器向砂衆(zhòng)混合攪拌器中的a以霧狀噴射b混合液,200rpm轉(zhuǎn)速下混合攪拌15min,然后低轉(zhuǎn)速(50rpm)狀態(tài)下自然干燥4h,得C。(4)在350rpm轉(zhuǎn)速下向有70份的水玻璃的分散機(jī)加入2份固化劑，攪拌IOmin后噴射到砂衆(zhòng)混合攪拌器的干燥物料c中，200rpm混合,得d。(5)向所述砂衆(zhòng)混合攪拌器的d中迅速以霧狀加入4份有機(jī)娃憎水劑,200rmp轉(zhuǎn)速下混合攪拌20min后注入固定模具并用液壓機(jī)按壓比I. 8壓制成板塊②。(6)將所述板塊②置于160°C的恒溫烘箱中烘烤3h，冷卻后待測(cè)。實(shí)施例3(I)向砂漿混合攪拌器中加入80份珍珠巖，并加入I份硅微粉，標(biāo)記為a。(2)向分散機(jī)內(nèi)分別加入3份娃溶膠和O. 5份成膜助劑,在400rpm轉(zhuǎn)速下攪拌IOmin標(biāo)記為b ；(3)在IOOrpm攪拌狀態(tài)下,用噴霧器向砂衆(zhòng)混合攪拌器中的a以霧狀噴射b混合液，IOOrpm轉(zhuǎn)速下混合攪拌30min，然后低轉(zhuǎn)速(50rpm)狀態(tài)下自然干燥4h，得C。
(4)在500rpm轉(zhuǎn)速下向有55份的水玻璃的分散機(jī)內(nèi)加入I. 5份固化劑，攪拌15min后噴射到砂衆(zhòng)混合攪拌器的干燥物料c中，200rpm混合,得d。(5)向所述砂衆(zhòng)混合攪拌器的d中迅速以霧狀加入6份有機(jī)娃憎水劑,200rmp轉(zhuǎn)速下混合攪拌30min后注入固定模具并用液壓機(jī)按壓比2. 2壓制成板塊③。(6)將所述板塊③置于150°C的恒溫烘箱中烘烤4h，冷卻后待測(cè)。將實(shí)施例1-3制備的保溫板進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)如表I所示表I實(shí)施例保溫板指標(biāo)表
權(quán)利要求
1.一種改性珍珠巖保溫板，其特征在于由如下重量份數(shù)的原料制成 tt微粉 1-3份 Iiii溶膠 3-6份 成膜助劑 0.5-1.5份 水玻璃 M-70份 僧水劑 4-6份 膨脹珍珠V;· 80份 W化劑 1-2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性珍珠巖保溫板，其特征在于所述的成膜助劑為苯丙乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性珍珠巖保溫板，其特征在于所述的憎水劑為有機(jī)硅憎水劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改性珍珠巖保溫板，其特征在于所述的憎水劑為甲基硅酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性珍珠巖保溫板，其特征在于所述的膨脹珍珠巖的容重為80_105kg/m3,常溫導(dǎo)熱系數(shù)為O. 03 O. 04w/m. k。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性珍珠巖保溫板，其特征在于所述的固化劑為磷酸硅。
7.—種權(quán)利要求I所述的改性珍珠巖保溫板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將1-3份硅微粉加入到80份膨脹珍珠巖中混合均勻，得到硅微粉改性膨脹珍珠巖混合物； (2)將3-6份硅溶膠與O.5-1. 5份成膜助劑均勻混合得到硅溶膠混合物； (3)向步驟(I)所得混合物中噴入步驟(2)所得硅溶膠混合物，自然干燥4-6h； (4)將1-2份固化劑與55-70份水玻璃混合均勻； (5)將步驟(4)所得物料噴入步驟(3)干燥后的物料中，混合均勻； (6)向(5)所得物料中噴入4-6份憎水劑，注入固定模具中、壓制成型、烘干制得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改性珍珠巖保溫板的制備方法，其特征在于步驟(6)所述的壓制成型是采用液壓機(jī)按壓比I. 8-2.2:1壓制成板塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改性珍珠巖保溫板的制備方法，其特征在于步驟(6)所述的烘干溫度140-160 °C,烘干時(shí)間3_5h。
全文摘要
本發(fā)明涉及新型建筑外墻保溫材料，特別涉及一種改性珍珠巖保溫板及其制備方法。所述的改性珍珠巖保溫板，由如下重量份數(shù)的原料制成硅微粉1-3份；硅溶膠3-6份；成膜助劑0.5-1.5份；水玻璃55-70份；憎水劑4-6份；膨脹珍珠巖80份；固化劑1-2份。本發(fā)明所述的保溫板以硅溶膠改性珍珠巖為保溫功能骨料、水玻璃為粘合劑，使得本發(fā)明的保溫板具有優(yōu)異的保溫、抗壓、抗折、憎水等特性，所述的改性珍珠巖保溫板的制備方法，通過分批混合攪拌、干燥、再混合的工藝來制得改性珍珠巖保溫板，從而實(shí)現(xiàn)了珍珠巖保溫板保溫性能好、高度防水、力學(xué)性能優(yōu)異且防火阻燃性能好的目的。
文檔編號(hào)C04B28/26GK102875109SQ20121040135
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月20日
發(fā)明者郝連停 申請(qǐng)人:山東盟誠(chéng)消防器材有限公司