一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其特征在于：其由如下重量百分比的原料制成：硫酸鈣晶須：30～50％，普通水泥：0.1～10％，硅灰：0.1～10％，防水劑：2～5％，水：30～50％。本發(fā)明還公開了該無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法。本發(fā)明提供的保溫板具有A1級(jí)防火性、輕質(zhì)高強(qiáng)、防水性能優(yōu)異、導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的優(yōu)質(zhì)建筑外墻保溫板。本發(fā)明還公開制備無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法；其采用一步成型法，工藝過程包括干料預(yù)混、液料預(yù)混、制漿、靜置成型、脫模、干燥、高溫?zé)崽幚淼炔襟E。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種建筑用的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)作為建筑大國(guó)，建筑能耗占全國(guó)總能耗的27%左右,但是建筑節(jié)能水平遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國(guó)家，單位建筑能耗是氣候相近發(fā)達(dá)國(guó)家的3-5倍。發(fā)展新型建筑節(jié)能環(huán)保材料對(duì)于提高資源利用率、改善環(huán)境、節(jié)能減排，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。建筑用保溫板主要用于建筑物墻體、屋頂、窗戶、地板等部位，起到隔熱保溫的作用，是建筑節(jié)能環(huán)保的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的保溫材料以有機(jī)保溫材料為主，隔熱保溫效果好，但是存在易燃問題；公消[2011]65號(hào)明確要求“民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級(jí)的材料”。無(wú)機(jī)保溫材料具有防火性能好、強(qiáng)度高、無(wú)熱老化問題等優(yōu)點(diǎn)，但是吸水率較高、機(jī)械加工性能差，影響其推廣應(yīng)用。目前，乃至今后較長(zhǎng)的一段時(shí)間，節(jié)能建筑市場(chǎng)所需的保溫材料應(yīng)具備保溫隔熱性好、防水防潮性好、不燃、質(zhì)輕、強(qiáng)度適中、干燥收縮率小、綠色環(huán)保、價(jià)格易被用戶所接受等特點(diǎn)。
[0003]硫酸鈣晶須 也叫石膏微纖維，是世界上最新一代高性能復(fù)合材料增強(qiáng)劑，是一種纖維狀單晶體功能材料，它集聚了無(wú)機(jī)填料和增強(qiáng)纖維的優(yōu)勢(shì)于一身，是復(fù)合材料中最為高檔的增強(qiáng)組織，是毒性最低的綠色環(huán)保材料。硫酸鈣晶須相對(duì)于纖維有固定的橫截面形狀、完整的外形、完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有十分優(yōu)良的力學(xué)性能和物理性能:極高的抗拉強(qiáng)度、彈性模量、耐磨耗、耐高溫、隔熱、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和相容性，尤其是晶須顯微填充和增強(qiáng)性特別好，并且有其它晶須無(wú)可比擬的性價(jià)比，為造紙、塑料、橡膠、涂料、摩擦材料等行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的增強(qiáng)組元，可用其開發(fā)各種新型高水平的輕質(zhì)、高比強(qiáng)、耐磨的增強(qiáng)復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種建筑用無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法，以制備出具有良好隔熱保溫性能、輕質(zhì)高強(qiáng)、防水性能優(yōu)異、符合Al級(jí)防火性能要求的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其由如下重量百分比的原料制成:
[0007]
硫酸鈣晶須 30~50%，
普通水泥0.1~丨0%，
硅灰0.1~10%，
防水劑2~5%，
水30~50%。[0008]所述的硫酸鈣晶須為由工業(yè)副產(chǎn)石膏制備而成的α型半水硫酸鈣晶須，長(zhǎng)度為10~100 μ m，長(zhǎng)徑比為10~20，所述工業(yè)副產(chǎn)石膏包括脫硫石膏、磷石膏或氟石膏。
[0009]所述無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其本體內(nèi)包含大量的微孔結(jié)構(gòu)，微孔體積占比為40~60 %，干密度為800~850kg/m3，吸水率為≤5 %，導(dǎo)熱系數(shù)為〈0.1ff/ (m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
[0010]一種上述的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其包括如下步驟:
[0011](I)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分比如下:
[0012]
硫酸鈣晶須 30~50%，
普通水泥0，1~10%，
硅灰0.1~10%，
防水劑2~5%，
水30~50% ；
[0013](2)將硫酸鈣晶須、普通水泥、硅灰按照步驟(1)中重量百分比投入到攪拌桶中，預(yù)混合均勻，得到干混料；
[0014](3)將防水劑和水按照步驟(1)中重量百分比混合均勻，加入到干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料；
[0015](4)將漿料倒入到模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯；
[0016](5)濕坯經(jīng)過干燥、高溫?zé)崽幚淼玫浇ㄖ玫臒o(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0017]所述步驟(5)中的干燥，其干燥過程采用烘箱鼓風(fēng)干燥，干燥溫度為80~110°C，干燥時(shí)間為12~24h。[0018]所述步驟(5)中的高溫?zé)崽幚?，其熱處理過程采用分段熱處理方式，先低溫150~2500C，保溫I~3h，再高溫400~600°C，保溫2~4h。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]1.節(jié)能環(huán)保:所采用的原料是由脫硫石膏、磷石膏或氟石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏制備而成的α型半水硫酸鈣晶須，充分利用燃煤電廠、磷化工及氟化工工業(yè)副產(chǎn)石膏，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境；
[0021]2.采用一步成型法，工藝過程簡(jiǎn)單易控，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
[0022]3.所制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板具有Al級(jí)防火性能，克服了有機(jī)保溫板易燃的缺陷，同時(shí)又解決了無(wú)機(jī)保溫板防水性能差的問題，具有良好的防水性；
[0023]4.所制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特性，干密度小，機(jī)械強(qiáng)度高，完全滿足外保溫材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求,施工成本低。
[0024]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的表面疏水性能不意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的橫斷面的金相顯微照片；【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1:本實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其包括如下步驟:
[0028](I)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分含量如下:
[0029]
硫酸鈣晶須 45%，
普通水泥1.0%，
硅灰0.5%，
防水劑5%,
水48.5% I
[0030](2)稱取900g硫酸鈣晶須、20g普通水泥、IOg硅灰，投入到攪拌桶中，攪拌混合均勻，得到干混料；
[0031](3)稱取100g 防水劑加入到970g水中，攪拌混合均勻，加入到上述干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料；
[0032](4)將漿料倒入到90CmX90CmX10Cm的模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯；
[0033](5)濕坯放置于鼓風(fēng)干燥箱中100°C干燥20h，程控高溫煅燒爐中250°C煅燒2h、500°C煅燒2h，得到建筑用無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0034]上述制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20473-2006規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。微孔體積占比為50%，干密度為820kg/m3，吸水率為3.2%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.036W/ (m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
[0035]實(shí)施例2:
[0036]本實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法，其與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于:
[0037]—種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其包括如下步驟:
[0038](I)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分含量如下:
[0039]
硫酸鈣晶須 50%，
普通水泥0.5%，
硅灰0.5%，
防水劑4%，
水45% ；
[0040](2)稱取1000g硫酸|丐郵4、IOg普通水泥、IOg娃灰,投入到攪拌桶中，攪拌混合均勻，得到干混料；
[0041 ] (3)稱取80g防水劑加入到900g水中，攪拌混合均勻，加入到上述干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料；
[0042](4)將漿料倒入到90CmX90CmX10Cm的模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯；
[0043](5)濕坯放置于鼓風(fēng)干燥箱中100°C干燥15h，程控高溫煅燒爐中200°C煅燒2h、400°C煅燒2h，得到建筑用無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0044]上述制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20473-2006規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。微孔體積占比為60%，干密度為810kg/m3，吸水率為3.0%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.032W/ (m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
[0045]實(shí)施例3:
[0046]本實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法，其與實(shí)施例1、2基本相同，其不同之處在于:
[0047]一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其包括如下步驟:
[0048](I)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分含量如下:
[0049]
硫酸鈣晶須 40%，
普通水泥10%，
硅灰5%,
防水劑3%，
水42% ；
[0050](2)稱取800g硫酸鈣晶貞、200g普通水泥、100g硅灰，投入到攪拌桶中，攪拌混合均勻，得到干混料；
[0051 ] (3)稱取60g防水劑加入到840g水中，攪拌混合均勻，加入到上述干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料；
[0052](4)將漿料倒入到90CmX90CmX10Cm的模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯；
[0053](5)濕坯放置于鼓風(fēng)干燥箱中110°C干燥12h，程控高溫煅燒爐中150°C煅燒3h、400°C煅燒4h，得到建筑用無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0054]上述制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20473-2006規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。微孔體積占比為40%，干密度為850kg/m3，吸水率為3.3%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.037W/ (m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
[0055]實(shí)施例4:
[0056]本實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板及其制備方法，其與實(shí)施例1、2、3基本相同，其不同之處在于:
[0057]—種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其包括如下步驟:
[0058](I)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分含量如下:
[0059]
硫酸齊晶須 30%,
普通水泥10%,
硅灰10%，
防水劑5%，
水45% ；[0060](2)稱取600g硫酸鈣晶須、200g普通水泥、200g硅灰，投入到攪拌桶中，攪拌混合均勻，得到干混料；
[0061](3)稱取100g防水劑加入到900g水中，攪拌混合均勻，加入到上述干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料；
[0062](4)將漿料倒入到90CmX90CmX10Cm的模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯；
[0063](5)濕坯放置于鼓風(fēng)干燥箱中80°C干燥24h，程控高溫煅燒爐中250°C煅燒lh、600°C煅燒2h，得到建筑用無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0064]上述制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20473-2006規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。微孔體積占比為50%，干密度為850kg/m3，吸水率為3.2%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.034W/ (m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
[0065]實(shí)施例5:
[0066]一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其包括如下步驟:
[0067](I)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分含量如下:
[0068]
硫酸鈣晶須 50%，
普通水泥0.1%，
硅灰4.9%，
防水劑2%，
水43% ；
[0069](2)稱取1000g硫酸鈣晶須、2g普通水泥、98g硅灰，投入到攪拌桶中，攪拌混合均勻，得到干混料；
[0070](3)稱取40g防水劑加入到860g水中，攪拌混合均勻，加入到上述干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料；
[0071](4)將漿料倒入到90CmX90CmX10Cm的模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯；
[0072](5)濕坯放置于鼓風(fēng)干燥箱中100°C干燥18h，程控高溫煅燒爐中220°C煅燒2h、500°C煅燒3h，得到建筑用無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0073]上述方法及組分制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20473-2006規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)。微孔體積占比為55%，干密度為830kg/m3，吸水率為
3.5%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.031W/(m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
[0074]本發(fā)明各實(shí)施例采用上述范圍內(nèi)不同重量百分比含量的硫酸鈣晶須，普通水泥，硅灰，防水劑，水均可以制備得到無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
[0075]本發(fā)明提供的產(chǎn)品及方法，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0076]1.節(jié)能環(huán)保:所采用的原料是由脫硫石膏、磷石膏或氟石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏制備而成的α型半水硫酸鈣晶須，充分利用燃煤電廠、磷化工及氟化工工業(yè)副產(chǎn)石膏，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境；
[0077]2.采用一步成 型法，工藝過程簡(jiǎn)單易控，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
[0078]3.所制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板具有Al級(jí)防火性能，克服了有機(jī)保溫板易燃的缺陷，同時(shí)又解決了無(wú)機(jī)保溫板防水性能差的問題，具有良好的防水性；[0079]4.所制備的無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特性，干密度小，機(jī)械強(qiáng)度高，完全滿足外保溫材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求,施工成本低。
[0080]但以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非用以局限本發(fā)明的專利范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明中記載的步驟、組分的其他實(shí)施例，及所作的等效變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其特征在于:其由如下重量百分比的原料制成:
硫酸鈣晶須 30~50%，
普通水泥0.1~10%，
硅灰0.1~10%，
防水劑2-5%,
水30-50% ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其特征在于:所述的硫酸鈣晶須為由工業(yè)副產(chǎn)石膏制備而成的α型半水硫酸鈣晶須，長(zhǎng)度為10~ΙΟΟμm，長(zhǎng)徑比為10~20，所述工業(yè)副產(chǎn)石膏包括脫硫石膏、磷石膏或氟石膏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其特征在于:所述無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板，其本體內(nèi)包含大量的微孔結(jié)構(gòu)，微孔體積占比為40~60%，干密度為800~850kg/m3，吸水率為≤5%，導(dǎo)熱系數(shù)為〈0.lW/(m*K)，符合Al級(jí)防火性能的要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3所述的一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其特征在于:其包括如下步驟: (1)預(yù)備原料:原料各組分及其重量百分比如下:
硫酸鈣晶須 30~50%，
普通水泥0.1~10%，
硅灰0.1~10%，
防水劑2-5%,
水30~50% ； (2)將硫酸鈣晶須、普通水泥、硅灰按照步驟(1)中重量百分比投入到攪拌桶中，預(yù)混合均勻，得到干混料； (3)將防水劑和水按照步驟(1)中重量百分比混合均勻，加入到干混料中，繼續(xù)攪拌均勻，得到漿料； (4)將漿料倒入到模具中，室溫靜置成型，脫模得到濕坯； (5)濕坯經(jīng)過干燥、高溫?zé)崽幚淼玫浇ㄖ玫臒o(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中的干燥，其干燥過程采用烘箱鼓風(fēng)干燥，干燥溫度為80~110°C，干燥時(shí)間為12 ~24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)機(jī)硫酸鈣晶須保溫板的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中的高溫?zé)崽幚恚錈崽幚磉^程采用分段熱處理方式，先低溫150~250°C，保溫I~3h，再高溫400~600°C，保溫2~4h。
【文檔編號(hào)】C04B14/38GK103524081SQ201310395072
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】施利毅, 曹紹梅, 馮欣, 王鋼領(lǐng), 孟祥浩 申請(qǐng)人:東莞上海大學(xué)納米技術(shù)研究院, 上海大學(xué)