本發(fā)明涉及一種建筑領(lǐng)域的外墻保溫復(fù)合板，確切的說是一種加有大量纖維的增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前常見的真空絕熱保溫板防火等級雖然能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)不燃或難燃，保溫效果良好。但是，它們在施工過程中容易被刮傷，出現(xiàn)空鼓、漏氣現(xiàn)象，利用率大大降低。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在真空絕熱保溫板外邊包覆低堿粘結(jié)砂漿、發(fā)泡水泥、無機(jī)保溫砂漿、改性水泥聚苯顆粒，而且上述技術(shù)本公司已經(jīng)申請專利并獲得保護(hù)。但是上述技術(shù)存在成本高、耐熱性不高等問題。
本發(fā)明提供了一種新的上述技術(shù)的替換品，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、具有外保護(hù)層的復(fù)合真空絕熱保溫板，解決了施工過程中真空絕熱保溫板破損漏氣的問題，施工安裝方便，其具有優(yōu)良的保溫性、安全性、耐久性和輕質(zhì)超薄的特點(diǎn)，并便于真空絕熱保溫板的工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決STP真空板在操作中的刮傷，影響保溫效果的問題，我們在STP真空板的表面覆蓋一層纖維增強(qiáng)型聚合物水泥，能夠使得STP真空板耐高溫，可以有效防止STP真空板的高溫?fù)p壞。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板，其特征在于：所述的真空絕熱保溫板包括芯材和帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜，所述的帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜包裹在芯材的外圍，并與芯材之間通過抽真空封裝；所述的帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜由外側(cè)的防護(hù)層與內(nèi)側(cè)的密封層復(fù)合而成；其中，防護(hù)層為纖維增強(qiáng)型聚合物水泥，用于大幅度提高阻氣膜的耐久性、耐磨性、硬度及整個(gè)保溫板的保溫性能；密封層由無紡布、鋁箔、鍍鋁膜、聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇薄膜、乙烯- 醋酸乙烯共聚物薄膜、乙烯-乙烯醇共聚物薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚丙烯的一種或一種以上復(fù)合而成，用于維持芯材的真空環(huán)境。
作為優(yōu)選，所述的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥的漿料組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：
水泥20%-40%，石英砂10%-35%，聚合物乳液20%-40%，短切纖維5%-20%，相變蓄能劑10%-30%，熱反射絕熱粉4%-9%，重鈣5%-8%，外加劑0.1%-3%，減水劑0.2%-0.4%，緩凝劑0.4%-0.8%。
作為優(yōu)選，所述水泥采用硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、鎂氧水泥、高強(qiáng)度石膏中的一種或幾種按任意比例組成的混合物。
作為優(yōu)選，所述聚合物乳液為醋酸乙烯酯、乙烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯中的一種或多種。
作為優(yōu)選，所述短切纖維為碳纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、聚酯纖維中的一種或多種按比例組合后的混合物，其中纖維長度為3-12mm。
作為優(yōu)選，所述的外加劑為聚丙烯纖維、酒石酸、羥丙基甲基纖維素、木質(zhì)素和聚乙烯醇的一種或者多種按任意比例組合后得到的混合物。
作為優(yōu)選，所述相變蓄能劑是以Na2SO4·10H2O、CaCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O中的一種或多種混合的無機(jī)水合鹽為囊芯的相變微膠囊。
作為優(yōu)選，所述的減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽或磺化三聚氰胺甲醛樹脂。
作為優(yōu)選，所述的緩凝劑為一元醇、多元醇、聚乙烯醇、羧酸鹽基有機(jī)物、酒石酸、磷酸鹽或硼酸鹽中的任意一種。
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將混合漿料的各組分稱量后，充分混合，得到混合物；
（2）將步驟（1）中得到的混合物與水混合以后投入到攪拌機(jī)中攪拌10min，保證充分混合，其中水與上述各組分組成的混合物的質(zhì)量比為1: 2 ；
（3）取規(guī)格尺寸的模具，在底面先平攤一層1-15mm 厚的混合漿料，再放入規(guī)格尺寸的真空絕熱保溫板，真空絕熱保溫板的面積小于模具的面積，且真空絕熱保溫板除底面外的其他五面與模具之間均保持相同的距離5-15mm，然后在其上面澆筑2-15mm 厚的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥混合漿料，使混合漿料將整個(gè)真空絕熱保溫板包覆，形成防護(hù)層，然后壓制8-24 h、烘干6-24 h后脫模，再在自然環(huán)境條件下用普通塑料薄膜蓋住養(yǎng)護(hù)3-28 天即可，即得到纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板。
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）平鋪所述密封層，再取規(guī)格尺寸的模具壓置其上，平攤一層1-20mm 厚的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥的混合漿料，使混合漿料將模具內(nèi)的密封層覆蓋，壓制8-24 h、烘干6-24 h后脫模，形成帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜；
（2）所述的帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜包裹在芯材的外圍，并與芯材之間通過抽真空封裝，形成具有防護(hù)層的復(fù)合真空絕熱保溫板。
本發(fā)明的有益效果在于：
1）本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)合理、具有外保護(hù)層的復(fù)合真空絕熱保溫板，替換了目前現(xiàn)有技術(shù)中的保溫板，解決了施工過程中真空絕熱保溫板因破損漏氣、出現(xiàn)空鼓的問題，影響施工效率。復(fù)合板具有更好的耐壓性、抗摔性，而且質(zhì)量輕，此復(fù)合板施工安裝方便，利用率大大提高；
2）將纖維增強(qiáng)型聚合物水泥作為保護(hù)層可以有效阻隔高溫?zé)嵩磁cSTP真空板的直接接觸，解決STP真空板在高溫環(huán)境下壁材容易被破壞的問題；
3）所述的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板不僅具有良好的保護(hù)層，且具有相變蓄能、紅外反射等更好的保溫功能。
具體實(shí)施方式
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板，其特征在于：所述的真空絕熱保溫板包括芯材和帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜，所述的帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜包裹在芯材的外圍，并與芯材之間通過抽真空封裝；所述的帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜由外側(cè)的防護(hù)層與內(nèi)側(cè)的密封層復(fù)合而成；其中，防護(hù)層為纖維增強(qiáng)型聚合物水泥，用于大幅度提高阻氣膜的耐久性、耐磨性、硬度及整個(gè)保溫板的保溫性能；密封層由無紡布、鋁箔、鍍鋁膜、聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇薄膜、乙烯- 醋酸乙烯共聚物薄膜、乙烯-乙烯醇共聚物薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚丙烯的一種或一種以上復(fù)合而成，用于維持芯材的真空環(huán)境。
通過在真空絕熱板外部包覆纖維增強(qiáng)型聚合物水泥，一方面解決了目前的真空絕熱板的破損問題，同時(shí)解決了真空絕熱板在高溫下工作容易損壞破損的現(xiàn)象，節(jié)約成本，可以替換目前現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)產(chǎn)品。
本發(fā)明與現(xiàn)有的低堿粘結(jié)砂漿、發(fā)泡水泥、無機(jī)保溫砂漿、改性水泥聚苯顆粒包覆物等現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高大約29%的耐壓性，而且因?yàn)榉雷o(hù)層和密封層一體形成后再抽真空，因此使得芯材和阻氣膜之間會形成一定的空間，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有更輕的重量，能夠減少大約10%左右的重量，同時(shí)因?yàn)槔w維，使得保溫板具有更高的耐彎折強(qiáng)度，能夠提高大約17%的耐彎折強(qiáng)度。同時(shí)本申請的保溫性能相對于現(xiàn)有技術(shù)也能提高27%左右。
作為優(yōu)選，所述的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥的漿料組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為：
水泥20%-40%，石英砂10%-35%，聚合物乳液20%-40%，短切纖維5%-20%，相變蓄能劑10%-30%，熱反射絕熱粉4%-9%，重鈣5%-8%，外加劑0.1%-3%，減水劑0.2%-0.4%，緩凝劑0.4%-0.8%。
進(jìn)一步優(yōu)選，水泥22%-30%，石英砂15%-25%，聚合物乳液22%-30%，短切纖維7%-12%，相變蓄能劑11%-20%，熱反射絕熱粉5%-7%，重鈣6%-7%，外加劑1%-2%，減水劑0.25%-0.34%，緩凝劑0.6%-0.7%。
作為優(yōu)選，將各原料充分混合攪拌后加水，即得。
作為優(yōu)選，其中水與上述各組分組成的混合物的質(zhì)量比為1:（1.5-4），優(yōu)選為1:2。
作為優(yōu)選，所述水泥采用硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、鎂氧水泥、高強(qiáng)度石膏中的一種或幾種按任意比例組成的混合物。
作為優(yōu)選，所述水泥采用硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥，其質(zhì)量比為1:1:2.25。
作為優(yōu)選，所述聚合物乳液為醋酸乙烯酯、乙烯、苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯中的一種或多種。
作為優(yōu)選，所述短切纖維為碳纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、聚酯纖維中的一種或多種按比例組合后的混合物，其中纖維長度為3-12mm；纖維用于增強(qiáng)防護(hù)層的柔韌性及抗折抗壓性能，若纖維長度過短則會失去良好的柔韌性，若纖維長度過長則不利于漿料均勻混合，上述纖維長度是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)獲得的最佳的效果。
作為優(yōu)選，所述相變蓄能劑是以Na2SO4·10H2O、CaCl2·6H2O、Na2HPO4·12H2O中的一種或多種混合的無機(jī)水合鹽為囊芯的相變微膠囊。
作為優(yōu)選，相變微膠囊直徑為0.1-0.5mm，用于增加保護(hù)層的保溫及微調(diào)溫功能，若相變微膠囊顆粒過小，則其包覆的相變材料過少，起不到良好的微調(diào)溫作用，若相變微膠囊顆粒過大，則影響混合漿料的壓制成型。
作為優(yōu)選，所述熱反射絕熱粉由納米氧化鈦、氧化釩、氧化鐵、空心玻璃微珠、海泡石、珍珠巖的一種或多種按比例組合后的混合物，用于增加保護(hù)層的熱反射功能，以提高整個(gè)保溫板的保溫性能。
通過增加相變蓄能劑、熱反射絕熱粉，使本發(fā)明具有相變蓄能、紅外反射功能。
作為優(yōu)選，所述的外加劑為聚丙烯纖維、酒石酸、羥丙基甲基纖維素、木質(zhì)素和聚乙烯醇按任意比例組合后得到的混合物。
作為優(yōu)選，所述的減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽或磺化三聚氰胺甲醛樹脂。
作為優(yōu)選，所述的緩凝劑為一元醇、多元醇、聚乙烯醇、羧酸鹽基有機(jī)物、酒石酸、磷酸鹽或硼酸鹽中的任意一種。
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將混合漿料的各組分稱量后，充分混合，得到混合物；
（2）將步驟（1）中得到的混合物與水混合以后投入到攪拌機(jī)中攪拌10min，保證充分混合，其中水與上述各組分組成的混合物的質(zhì)量比為1: 2 ；
（3）平鋪所述密封層，再取規(guī)格尺寸的模具壓置其上，平攤一層1-20mm 厚的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥的混合漿料，使混合漿料將模具內(nèi)的密封層覆蓋，壓制8-24 h、烘干6-24 h后脫模，形成帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜；
（4）所述的帶有防護(hù)層的高強(qiáng)度阻氣膜包裹在芯材的外圍，并與芯材之間通過抽真空封裝，形成具有防護(hù)層的復(fù)合真空絕熱保溫板。
下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板，包括纖維增強(qiáng)型聚合物水泥質(zhì)量配比分別如下的成份：水泥20%，石英砂35%，聚合物乳液20%，短切纖維5%，相變蓄能劑10%，熱反射絕熱粉4%，重鈣5%，外加劑0.1%，減水劑0.2%，緩凝劑0.7%。
將上述原材料精確計(jì)量后，投入干粉砂漿混合機(jī)中，經(jīng)機(jī)械混合均勻后，與水混合繼續(xù)攪拌10min，保證充分混合，其中水與上述各組分組成的混合物的質(zhì)量比為1: 2。
此配比條件下，在真空絕熱板兩個(gè)表面復(fù)合10mm厚的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥漿料，其性能如下：抗壓強(qiáng)度為0.33MPa，復(fù)合板的密度為450kg/m3，抗折強(qiáng)度為0.30 MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.027W/(m·K)。
實(shí)施例2
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板，包括纖維增強(qiáng)型聚合物水泥質(zhì)量配比分別如下的成份：水泥30%，石英砂10%，聚合物乳液25%，短切纖維9%，相變蓄能劑15%，熱反射絕熱粉4%，重鈣5%，外加劑1%，減水劑0.3%，緩凝劑0.7%。
將上述原材料精確計(jì)量后，投入干粉砂漿混合機(jī)中，經(jīng)機(jī)械混合均勻后，與水混合繼續(xù)攪拌10min，保證充分混合，其中水與上述各組分組成的混合物的質(zhì)量比為1: 2。
此配比條件下，在真空絕熱板兩個(gè)表面復(fù)合10mm厚的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥漿料，其性能如下：抗壓強(qiáng)度為0.35MPa，復(fù)合板的密度為442kg/m3，抗折強(qiáng)度為0.32 MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.026W/(m·K)。
實(shí)施例3
一種纖維增強(qiáng)型聚合物水泥復(fù)合真空絕熱保溫板，包括纖維增強(qiáng)型聚合物水泥質(zhì)量配比分別如下的成份：水泥35%，石英砂10%，聚合物乳液28%，短切纖維9%，相變蓄能劑12%，熱反射絕熱粉4%，外加劑1%，減水劑0.3%，緩凝劑0.7%。
將上述原材料精確計(jì)量后，投入干粉砂漿混合機(jī)中，經(jīng)機(jī)械混合均勻后，與水混合繼續(xù)攪拌10min，保證充分混合，其中水與上述各組分組成的混合物的質(zhì)量比為1: 2。
此配比條件下，在真空絕熱板兩個(gè)表面復(fù)合10mm厚的纖維增強(qiáng)型聚合物水泥漿料，其性能如下：抗壓強(qiáng)度為0.37MPa，復(fù)合板的密度為415kg/m3，抗折強(qiáng)度為0.35 MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.022W/(m·K)。
本發(fā)明實(shí)施例3與現(xiàn)有的發(fā)泡水泥、無機(jī)保溫砂漿、改性水泥聚苯顆粒包覆物等現(xiàn)有技術(shù)相比，抗壓性能提高29%以上，能夠接近低堿粘結(jié)砂漿復(fù)合真空絕熱保溫板的抗壓性能，而且因?yàn)榉雷o(hù)層和密封層一體形成后再抽真空，因此使得芯材和阻氣膜之間會形成一定的空間，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有更輕的重量，能夠減少10%以上的重量，同時(shí)因?yàn)槔w維水泥氈，使得保溫板具有較高的耐彎折強(qiáng)度，與現(xiàn)有的發(fā)泡水泥、無機(jī)保溫砂漿、改性水泥聚苯顆粒包覆物等現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高大約17%以上的耐彎折強(qiáng)度，能夠接近低堿粘結(jié)砂漿復(fù)合真空絕熱保溫板的抗折性能。最重要的是，本申請的保溫性能相對于現(xiàn)有技術(shù)有大幅提高，約27%以上。
表1 300×300×30mm規(guī)格的復(fù)合真空絕熱保溫板性能比較
表1列出了正反兩面各包覆10mm厚度保護(hù)層的300×300×30mm規(guī)格的復(fù)合真空絕熱保溫板相關(guān)性能的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于此發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的任何改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。