CN101503903B - 无机保温金属饰面一体型防火墙面型材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无机保温金属饰面一体型防火墙面型材及其制备方法，该墙面型材具有保温层和饰面层，保温层是由无机保温轻骨料与浆料混合压制成型，饰面层采用金属薄板，保温层与饰面层之间采用胶粘剂粘合压制成型为一体结构。该墙面型材的保温层是由多种天然无机矿物质复合材料组合配比而成，因而具有无毒、无味、不腐、不燃、耐酸、耐碱、隔热保温等多种良好性能，是一种比较理想的绿色环保建筑材料，并且采用金属饰面，不但具有良好的阻燃防火、防水，防开裂功能，使墙体和保温层得到最为理想的防护，而且具有高档华贵、装饰美化环境的感观效果。

Description

无机保温金属饰面一体型防火墙面型材及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑物墙体保温材料技术领域，是一种无机保温金属饰面一体型防火墙面型材及其制备方法。

背景技术

随着民用建筑节能设计“标准”的进一步规范和国务院《民用建筑节能条例》的实施，对新型建筑材料和墙体保温体系提出了越来越高的要求，要求既要有良好的绝热保温性能，又要有较强的抗压、抗拉、抗老化性能；既要有可靠的阻燃防火、防水抗渗性能，使墙体具有较长的整体使用寿命，又要符合绿色环保，无毒无害的要求；同时社会经济的发展及生活水准的不断提高，对美观高雅的装饰效果提出了更高的要求。现有的墙体保温层多使用聚苯板、挤塑板、胶粉聚苯颗粒等有机材料或保温砂浆材料，并采取隔热保温层和饰面防护层相结合的复合型结构，其施工方法通常是在承重墙体层之外，利用粘结剂、钢丝网或网格布、加固钉和隔热保温材料制作粘敷保温层，待其凝结之后，再在其外表面做加强层、抗裂层，最后再粘接瓷砖或涂敷涂料等防护装饰材料。这种保温方式存在以下几方面的缺陷：

1)承重墙体层、隔热保温层和饰面防护层相互之间结合牢度差，而且表层的瓷砖仅具有单一的装饰功能，自重较大，因而加大了墙体的整体重量，而且容易开裂、脱落，造成维修困难，保温层得不到有效的防护，使用寿命短，以及安全隐患多，而采用涂料饰面又容易出现退色、起皱等现象。

2)由于其复合保温饰面层中多采用有机物料，使用过程中释放大量有毒气体，严重地污染环境，尤其是这种材料的阻燃系数低，防火性能差，容易招致火灾，给经济和人群带来严重的危害。

3)保温层及饰面层粘敷施工工序烦琐，费工费事，施工工期长，费用高，且质量完全靠人工作业质量来保证，加之属于隐蔽工程，对施工过程中作业粗糙，甚至偷工减料不容易检查发现，导致施工质量失控，影响墙体保温的质量和使用寿命。

4)饰面层隔热、防水、自洁性能差，容易沾染灰尘、污渍，特别是高层建筑，清洁维护非常困难，作业极不安全，而且表面容易退色，影响建筑的美观效果。

5)由于有机材料难于与无机材料墙体粘接成整体，需用昂贵的粘结剂或制作铁丝网辅助固定层，不仅施工难度大，造价高，易产生“热桥”效应，降低保温效果。

截止目前，虽然有关部门在建筑材料和施工技术方面付出极大的努力，并不断研发出各种新的保温材料和技术，但总体效果均不太理想。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种集装饰功能和保温隔热功能于一体，防火阻燃效果好，具有质轻、高强、保温隔热及粘接牢固等特点的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材及其制备方法。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该墙面型材具有保温层和饰面层，保温层是由无机保温轻骨料与浆料混合压制成型，饰面层采用金属薄板，保温层与饰面层之间采用胶粘剂粘合压制成型为一体结构。

所述饰面层采用的是铝合金板或钛金板或钛合金板。

所述胶粘剂采用无机不燃胶粘剂。

所述墙面型材为方形或矩形或其它多边形板块，其厚度为1.5cm～6cm。

所述无机保温轻骨料是由浆料和芯料制成，浆料是由下列重量份的原料混合而成：硫酸铝20～30份、磷酸铝30～40份、硬脂酸钙10～15份、硬脂酸铝10～15份、木质纤维素5～10份和水160～200份，芯料采用改性憎水膨胀珍珠岩颗粒料，芯料与浆料的容积比为：芯料∶浆料＝1∶1～1.5。

所述改性憎水膨胀珍珠岩是由下列重量份的原料混合而成：膨胀珍珠岩75～85份、防水剂18～22份和增强剂7～9份。

所述保温层中无机保温轻骨料与浆料的配比按容积比为：浆料∶无机保温轻骨料＝1∶2～4。

本发明的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材的制备方法按下述步骤进行：

1)制备芯料：从膨胀珍珠岩中过筛选取粒径≤3.5mm、≥1.0mm的颗粒，并按所述配比加入防水剂和增强剂混合均匀，制成改性憎水膨胀珍珠岩颗粒芯料备用；

2)制备浆料：分别取硫酸铝、磷酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸铝和木质纤维素，并分别粉碎过筛制成粒度为180～230目的粉末，然后按所述配比混合搅拌均匀，并按所述配比加水配制成浆料，该浆料一部分用于无机保温轻骨料的制作，一部分用于保温层压制成型的凝结剂；

3)制备无机保温轻骨料：按所述配比取制备的改性憎水膨胀珍珠岩颗粒芯料和浆料进行混合搅拌，在搅拌的过程中浆料采用不断流加的方式加入，使浆料均匀的裹附在芯料表面，然后在常温下自然风干或晾干，使浆料在芯料外部形成一层硬壳，即制成无机保温轻骨料；

4)保温层压制成型：按浆料∶无机保温轻骨料＝1∶2～4的容积比取无机保温轻骨料和浆料均匀混合，然后置入保温层模具中，通过压力机压制成型，脱模制成保温层成型湿坯备用；

5)饰面层的制备：将选用的金属面板按成型尺寸要求切割成型备用；

6)粘合压制成型：将切割成型的饰面层置于复合成型压制模具中，并均匀刷涂无机不燃胶粘剂，然后取压制成型的保温层成型湿坯置于其上，再通过复合成型压力机压制，制成墙面型材湿坯；

7)低温烘干：将墙面型材湿坯在45～70℃温度条件下，烘干5～12小时，即为本发明的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材。

在本发明中，保温层的材料以纯天然无机矿物质为主要原料，具有无毒、无味、不腐、不燃、耐酸、耐碱、隔热保温、环保等多种良好性能，并且在保温层的制作中，使用了最新建材技术的无机高强保温轻骨料，它具有重量轻、绝热性能好、抗压强度高等优点；饰面层采用金属板材，具有良好的防水、防火性能，能有效的避免使用过程中雨水及潮湿空气对保温型材的损害，并由此消除型材的胀缩变形、老化、开裂、毁损等现象，大大延长保温层的使用寿命，使其始终保持良好的隔热保温性能。在型材制作中，使用无机不燃胶粘剂，能够将保温层与饰面层牢固地粘结在一起，并使制备的墙面型材获得质量轻、不开裂、不变形、不老化、不退色、环保、节能及防火等优良的使用效果。

按照上述方案制成的墙面型材，可适用于内、外墙体的保温饰面和屋面、屋顶、分户墙等部位的保温及装饰，其有益效果为：

1)该墙面型材的保温层采用多种天然无机矿物质复合材料，因而具有无毒、无味、不腐、不燃、耐酸、耐碱、隔热保温等多种良好性能，是一种比较理想的绿色环保建筑材料。

2)该墙面型材在保温层的制作中，使用最新建材技术的无机高强保温轻骨料作为主要材料，其容重由传统骨料的650～720kg/m³减轻至200～250kg/m³，导热系数由传统骨料的0.072～0.085W/m·K降低至0.053～0.057W/m·K，因此，该保温轻骨料具有闭孔率高、保温性能好、抗压强度高、亲和力强、不开裂、收缩率小、施工方便等明显特点。从而使墙面型材每平方米自重仅10kg～15kg，相当于先作保温层再贴瓷砖传统做法同面积重量的1/4～1/5，由此不仅能大大减轻建筑墙体的总体重量，还能有效的避免其使用过程中的开裂、脱落现象，有效防止安全事故发生。

4)该墙面型材采用金属饰面，不仅具有良好的阻燃防火、防水，防开裂功能，使墙体和保温层得到最为理想的防护，而且具有高档华贵、装饰美化环境的感观效果。

5)使用该墙面型材，能够简化墙体保温工程的施工工序，保温饰面一次完成，因而便于施工、节省工时、缩短施工周期，降低工程费用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参看图1，本发明的墙面型材具有保温层2和饰面层1，保温层2是由无机保温轻骨料与浆料混合压制成型，无机保温轻骨料与浆料的配比按容积比为：浆料∶无机保温轻骨料＝1∶2～4。饰面层1采用光泽好、耐腐蚀的铝合金板或钛金板或钛合金薄板制作，保温层2与饰面层1之间采用无机不燃胶粘剂粘合压制成型为一体结构。该墙面型材为方形或矩形或其它多边形板块，其厚度为1.5cm～6cm。无机保温轻骨料是由浆料和芯料制成，浆料是由下列重量份的原料混合而成：硫酸铝20～30份、磷酸铝30～40份、硬脂酸钙10～15份、硬脂酸铝10～15份、木质纤维素5～10份和水160～200份，该浆料粘附性强、凝结强度高等特点，能均匀地粘附芯料表面，并凝结成强度较高的外壳。芯料采用质量轻、绝热保温性能好、强度较高，并具有防水性能的改性憎水膨胀珍珠岩颗粒料，芯料与浆料的容积比为：芯料∶浆料＝1∶1～1.5，改性憎水膨胀珍珠岩是由下列重量份的原料混合而成：膨胀珍珠岩75～85份、防水剂18～22份和增强剂7～9份。这种无机保温轻骨料颗粒具有较强的抗压强度，同时具有闭孔率高，质量轻，保温性能优良，环保效果好，而且材料资源丰富，价格便宜等多种优点。

下面结合实施例对本发明墙面型材的制作进一步说明。

实施例1

本发明无机保温金属饰面一体型防火墙面型材可按以下步骤进行：

1)先从膨胀珍珠岩中过筛选取粒径≤3.5mm、≥1.0mm的颗粒，并按所膨胀珍珠岩75份、防水剂18份和增强剂7份的配比加入防水剂和增强剂混合均匀，制成改性憎水膨胀珍珠岩颗粒芯料；再分别取硫酸铝、磷酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸铝、木质纤维素，并分别粉碎过筛制成粒度为180～230目的粉末后，按重量百分比硫酸铝20份、磷酸铝30份、硬脂酸钙10份、硬脂酸铝10份、木质纤维素5份和水160份的配比，混合搅拌均匀制成浆料，该浆料一部分用于无机保温轻骨料的制作，一部分用于压制无机保温层的凝结剂。按照芯料与浆料的容积比芯料∶浆料＝1∶1的容积比取制备的颗粒芯料和浆料进行配比混合搅拌，混合方法是在搅拌的过程中不断的流加浆料，使浆料均匀的裹附在芯料表面，然后在常温下自然晾干或风干，使浆料在芯料外部形成一层硬壳，即制成无机保温轻骨料。

2)取铝合金板或钛金板或钛合金薄板，按照设计要求切割为成型的饰面层；

3)按照浆料∶无机保温轻骨料＝1∶2的容积比取制备的无机保温轻骨料和浆料进行配比混合搅拌均匀后，置入保温基体模具中，通过压力机压制成型，脱模制成保温层成型湿坯；

4)将切割成型的饰面层置于复合成型压制模具中，并均匀刷涂高阻燃胶粘剂，再将压制成型的保温层成型湿坯置于饰面层上，通过复合成型压力机压制，制成墙面型材湿坯；

5)将保温饰面型材湿坯在45℃温度条件下，烘干12小时，即为本发明的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材。

实施例2

本实施例无机保温金属饰面一体型墙面型材的制作方法与实施例1基本相同，其区别仅在于：制备改性憎水膨胀珍珠岩颗粒料颗粒芯料时各原料的配比可以是：膨胀珍珠岩85份、防水剂22份和增强剂9份；制备浆料时各原料的重量百分比可以是：硫酸铝30份、磷酸铝40份、硬脂酸钙15份、硬脂酸铝15份、木质纤维素10份和水200份；制备无机保温轻骨料时芯料与浆料的容积比可以是：芯料∶浆料＝1∶1.5；制备保温层成型湿坯时浆料与无机保温轻骨料的容积比可以是：浆料∶无机保温轻骨料＝1∶4；墙面型材湿坯可以在70℃温度条件下，烘干5小时。

实施例3

本实施例无机保温金属饰面一体型防火墙面型材的制作方法与实施例1基本相同，其区别仅在于：制备改性憎水膨胀珍珠岩颗粒料颗粒芯料时各原料的配比还可以是：膨胀珍珠岩80份、防水剂20份和增强剂8份；制备浆料时各原料的重量百分比还可以是：硫酸铝25份、磷酸铝35份、硬脂酸钙12份、硬脂酸铝12份、木质纤维素7份和水180份；制备无机保温轻骨料时芯料与浆料的容积比还可以是：芯料∶浆料＝1∶1.2；制备保温层成型湿坯时浆料与无机保温轻骨料的容积比还可以是：浆料∶无机保温轻骨料＝1∶3；墙面型材湿坯还可以在60℃温度条件下，烘干8小时。

Claims (3)

1.一种无机保温金属饰面一体型防火墙面型材，该型材具有保温层和饰面层，饰面层采用金属薄板，保温层是由无机保温轻骨料与浆料混合压制成型，保温层与饰面层之间采用胶粘剂粘合压制成型为一体结构，其特征在于：无机保温轻骨料是由浆料和芯料制成，浆料是由下列重量份的原料混合而成：硫酸铝20～30份、磷酸铝30～40份、硬脂酸钙10～15份、硬脂酸铝10～15份、木质纤维素5～10份和水160～200份，芯料采用改性憎水膨胀珍珠岩颗粒料，芯料与浆料的容积比为：芯料∶浆料＝1∶1～1.5。

2.根据权利要求1所述的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材，其特征在于：所述改性憎水膨胀珍珠岩是由下列重量份的原料混合而成：膨胀珍珠岩75～85份、防水剂18～22份和增强剂7～9份。

3.一种用于权利要求1所述的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材的制备方法，其特征在于：它是按以下步骤进行：

1)制备芯料：从膨胀珍珠岩中过筛选取粒径≤3.5mm、≥1.0mm的颗粒，并按权利要求2中所述改性憎水膨胀珍珠岩各组分原料的配比取筛选的膨胀珍珠岩颗粒、防水剂和增强剂混合均匀，制成改性憎水膨胀珍珠岩颗粒芯料备用；

2)制备浆料：分别取硫酸铝、磷酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸铝和木质纤维素，并分别粉碎过筛制成粒度为180～230目的粉末，然后按权利要求1所述浆料各组分的配比取过筛制成的各种粉末加水混合搅拌均匀制成浆料，该浆料一部分用于无机保温轻骨料的制作，一部分用于保温层压制成型的凝结剂；

3)制备无机保温轻骨料：按权利要求1所述芯料与浆料的容积比取步骤1)制备的改性憎水膨胀珍珠岩颗粒芯料和步骤2)制备的浆料进行混合搅拌，在搅拌的过程中浆料采用不断流加的方式加入，使浆料均匀的裹附在芯料表面， 然后在常温下自然风干或晾干，使浆料在芯料外部形成一层硬壳，即制成无机保温轻骨料；

4)保温层压制成型：按浆料∶无机保温轻骨料＝1∶2～4的容积比取无机保温轻骨料和浆料均匀混合，然后置入保温层模具中，通过压力机压制成型，脱模制成保温层成型湿坯备用；

5)饰面层的制备：将选用的金属面板按成型尺寸要求切割成型备用；

6)粘合压制成型：将切割成型的饰面层置于复合成型压制模具中，并均匀刷涂无机不燃胶粘剂，然后取压制成型的保温层成型湿坯置于其上，再通过复合成型压力机压制，制成墙面型材湿坯；

7)低温烘干：将墙面型材湿坯在45～70℃温度条件下，烘干5～12小时，即为本发明的无机保温金属饰面一体型防火墙面型材。 

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