一種憎水型無機納米保溫板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種憎水型無機納米保溫板及其制備方法，憎水型無機納米保溫板由母料和輔料制成，母料為快硬硫酸鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和粉煤灰；輔料為納米二氧化硅、發(fā)泡劑、減水劑、速凝劑、防水劑、促進劑和水。其制備方法按重量份數(shù)將母料和部分輔料依次加入攪拌器內(nèi)攪拌，混合均勻，然后依次加入防水劑和水，攪拌形成均勻的漿體后，再加入發(fā)泡劑，最后將攪拌均勻的漿體澆注于模具內(nèi)發(fā)泡，經(jīng)養(yǎng)護和后處理得到產(chǎn)品。通過上述方法制備的保溫板具有高效的防火保溫性能，產(chǎn)品憎水性好，體積吸水率低，且質(zhì)輕、耐老化性能好，與墻體粘接強度高，大大提高了阻燃性，降低了導(dǎo)熱系數(shù)，其形狀可制成平板、曲面等形狀，承重保溫一體化。
【專利說明】一種憎水型無機納米保溫板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥保溫板及其制備方法，具體涉及一種憎水型無機納米保溫板 及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)外常用的保溫材料有聚苯乙烯泡沫塑料（EPS、XPS)、聚氨酯硬質(zhì)泡沫體 (PU)等，優(yōu)點是輕質(zhì)、保溫性好，但這些有機泡沫材料易老化，不能與建筑物同壽命，在建筑 物使用期內(nèi)，需要多次更換保溫層，消耗大量大量人力、物力、財力。更為嚴重的是其防火安 全性能差，各地屢屢發(fā)生有機保溫材料被引燃而導(dǎo)致的火災(zāi)事故，如南京中環(huán)大廈、哈爾濱 雙子星座大廈、濟南奧體中心、央視文化中心、上海膠州教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈、北京 大學(xué)體育館(奧運乒乓球館)、中國科技館新館等，火災(zāi)時煙霧大、毒性大，造成了巨大的經(jīng) 濟損失及人員傷亡，已引起相關(guān)部門的高度重視，對保溫材料的防火性能提出了更高的要 求，無機保溫材料因具有防火性能好、耐老化、變形系數(shù)小且與墻體接近、與墻體粘結(jié)強度 高等優(yōu)點，引起人們的廣泛關(guān)注。研究導(dǎo)熱系數(shù)小于〇.〇6w/m . k且造價較低的發(fā)泡水泥 板來代替聚苯板和擠塑板，從而解決現(xiàn)有保溫板易老化、穩(wěn)定性差、防水性差、與墻體粘結(jié) 強度低以及吸收率高等缺點成為無機保溫材料研究得一個方向。
[0003] 中國專利申請201110234305. 5中提供了一種保溫防火蜂窩水泥板及其制備方 法，可以解決了導(dǎo)熱系數(shù)大、易開裂的缺點，但防水效果差；中國專利申請200710055329. 8 中提供了一種蜂窩混凝土，可以解決目前的磚或混凝土等建筑材料不能滿足建筑中輕質(zhì)、 節(jié)能、環(huán)保需要的問題，但該發(fā)明存在的問題一是用到的蜂窩劑組成復(fù)雜，生產(chǎn)工藝不合 理，導(dǎo)熱系數(shù)較大。申請?zhí)枮?00910305328. 3的申請中，提供了一種輕質(zhì)防火自保溫隔墻 板及其制備方法，具有很好地保溫防火性能。但是該方法用到大量的玻化微珠，存在重量 大、易破碎、吸水率高的缺點。申請?zhí)枮?01110234305. 5的申請中，提供保溫防火蜂窩水泥 板及制備方法，采用浸泡法使水泥板憎水，因此固化成膜時間較長，生產(chǎn)周期較長，不適合 產(chǎn)業(yè)化。中國專利申請?zhí)枮?01210064411. 8的申請中，提供了一種發(fā)泡水泥板保溫板及其 制備方法，其防火阻燃標準達到A級，導(dǎo)熱系數(shù)在0. 05WAm · k)左右，但防水效果差，吸水 率偏高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種憎水型無機納米保溫板及其制備方法，它克服了目前 無機防火保溫材料防水性差、吸水率高、導(dǎo)熱系數(shù)大，易開裂等缺點。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種憎水型無機納米保 溫板，所述的保溫板由母料和輔料混合制成，其中，母料中各組分的重量份數(shù)配比為：快硬 硫酸鋁酸鹽水泥20-50份、普通硅酸鹽水泥50-80份、粉煤灰10-30份；輔料中各組分的重 量份數(shù)配比為：納米二氧化硅1-5份、發(fā)泡劑6-10份、防水劑4-6份、減水劑0. 5-1份、速 凝劑2-5份、穩(wěn)泡劑1-2份、促進劑1-2份、增強劑0. 05-1份、水30-65份。
[0006] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的納米二氧化硅為疏水型納米二氧 化硅。
[0007] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的發(fā)泡劑為質(zhì)量濃度22%以上的雙 氧水。
[0008] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的防水劑為固含量為10-40%的甲 基硅酸鈉溶液、10-40%的甲基硅酸鉀溶液或兩種混合物。
[0009] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的減水劑為木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素 磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鎂中的一種。
[0010] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的速凝劑為粉狀硅酸鈉。
[0011] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的穩(wěn)泡劑為十二烷基二甲基氧化 胺、烷基醇酰胺、茶皂中的一種。
[0012] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的促進劑為辛酸亞錫、鈦酸正丁酯 或二月桂酸二丁基錫中的一種。
[0013] 本發(fā)明一種憎水型無機納米保溫板，其中所述的增強劑為長度2-6mm的聚丙烯纖 維。
[0014] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的采用的另一技術(shù)方案，提供一種憎水型無機納 米保溫板制備方法，其制備方法包括以下步驟： (1) 按重量份數(shù)將母料和除水、防水劑、發(fā)泡劑外的其他輔料依次加入到攪拌器內(nèi)，在 加入原料的同時進行機械攪拌，確保混合均勻； (2) 按重量份數(shù)將防水劑和水，加入到步驟（1)中混合均勻的材料內(nèi)攪拌5-10min獲得 均勻的漿體； (3) 按重量份數(shù)將發(fā)泡劑，加入到步驟（2)中混合均勻的漿體內(nèi)，攪拌5-10s ; (4) 將（3)攪拌均勻的漿體澆注于模具內(nèi)開始發(fā)泡，經(jīng)養(yǎng)護形成坯體； (5) 按要求將坯體分割成憎水型無機納米保溫板。
[0015] 本發(fā)明中為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，思路首先是對工藝進行調(diào)整，先用水稀 釋有機硅防水劑，采用有機硅防水劑拌合母料，得到漿料后，最后加入雙氧水發(fā)泡劑。其 技術(shù)原理：有機硅防水劑水溶液與凝膠材料(快硬硫酸鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥）接觸 后，相互滲透，當(dāng)加入發(fā)泡劑雙氧水與水泥接觸，開始發(fā)泡，放出熱量，這樣有機硅防水劑的 活性基團與材料內(nèi)部的游離羥基開始發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以化學(xué)連接，在多孔結(jié)構(gòu)的 壁上形成網(wǎng)狀薄膜，澆注一段時間后，開始硬化自立成型，不僅能有效地阻止液體水進入， 但卻能允許水蒸氣自由出入，并且所用納米二氧化硅粒子可以很好的滲入到發(fā)泡水泥板空 隙，在板材孔洞內(nèi)壁鋪一層二氧化硅粒子，隨著水分的消失，也在空洞內(nèi)壁形成致密的防水 層，達到了憎水和降低吸水率的目的，并且本發(fā)明還通過添加速凝劑、穩(wěn)泡劑、增強劑來控 制來泡沫的穩(wěn)定性，避免水泥泡開裂穿孔，解決水泥坯塊干縮開裂等問題。
[0016] 本發(fā)明所述的憎水型無機納米保溫板具有以下優(yōu)點：防水效果好、吸水率< 6%、 其導(dǎo)熱系數(shù)可控制在〇. 03-0. 055WAm · k)，抗壓強度可在0. 1-0. 8MPa間變化，抗拉強度大 于0. 13MPa，干燥收縮值小于0. 08Mm/m，體積密度可控制在200-250kg/m3,形成發(fā)泡水泥板 的相互不連通的封閉的氣泡群，具有極佳的耐火劑隔熱性能。

【具體實施方式】
[0017] 以下以具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此：實 施例1-10的母料以及輔料的重量份數(shù)配比詳見下表1。
[0018] 表1具體實施表

【權(quán)利要求】
1. 一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于所述的保溫板由母料和輔料混合制成，母 料中各組分的重量份數(shù)配比為：快硬硫酸鋁酸鹽水泥20-50份、普通硅酸鹽水泥50-80份、 粉煤灰10-30份；輔料中各組分的重量份數(shù)配比為：納米二氧化硅1-5份、發(fā)泡劑6-10份、 防水劑4-6份、減水劑0. 5-1份、速凝劑2-5份、穩(wěn)泡劑1-2份、促進劑1-2份、增強劑0. 05-1 份、水30-65份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的納米二氧 化硅為疏水型納米二氧化硅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的發(fā)泡劑為 質(zhì)量濃度22%以上的雙氧水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的防水劑為 固含量為10-40%的甲基硅酸鈉溶液或10-40%的甲基硅酸鉀溶液或者兩者混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的速凝劑為 粉狀硅酸鈉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的穩(wěn)泡劑為 非離子表面活性劑十二烷基二甲基氧化胺、烷基醇酰胺、茶皂素中的一種或者混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的促進劑為 有機金屬化合物如辛酸亞錫、鈦酸正丁酯或二月桂酸二丁基錫中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的增強劑為 長度2-6mm的聚丙烯纖維。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種憎水型無機納米保溫板，其特征在于，所述的水為普通 自來水，溫度控制在20-60°C。
10. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述憎水型無機納米保溫板的制備方法，其特征在于其制備 方法步驟為： (1) 按重量份數(shù)將母料和除水、防水劑、發(fā)泡劑外的其他輔料依次加入到攪拌器內(nèi)，在 加入原料的同時進行機械攪拌，確?；旌暇鶆?； (2) 按重量份數(shù)將防水劑和水，加入到步驟（1)中混合均勻的材料內(nèi)攪拌5-10min獲得 均勻的漿體； (3) 按重量份數(shù)將發(fā)泡劑，加入到步驟（2)中混合均勻的漿體內(nèi)，攪拌5-10s ; (4) 將（3)攪拌均勻的漿體澆注于模具內(nèi)開始發(fā)泡，經(jīng)養(yǎng)護形成坯體； (5) 按要求將坯體分割成憎水型無機納米保溫板。
【文檔編號】C04B28/06GK104311108SQ201410524949
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】游勝勇, 王云敏, 陳衍華, 涂迎青, 何國情, 諶開紅, 趙自勤, 王爽, 林鴻業(yè) 申請人:江西中科新建材有限公司, 江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所