CN101597158A - 一种保温材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于保温技术领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。本保温材料由云母和水性乳胶类粘结剂或者水泥混合而成，所述的云母在本保温材料中所占的重量百分比为0.5％～98.0％，水性乳胶类粘结剂或者水泥所占的重量百分比为0.05％～95％，这些是干基重量比，制备时将云母和水性乳胶类粘结剂或者水泥相混合，然后加水搅拌均匀，再将所得浆液涂敷到需要保温的表面上，涂敷厚度至少为1毫米。本保温材料保温效果好，制造简单，施工程序便捷且施工成本小，尤其适合对老旧建筑物进行保温。

Description

一种保温材料及其制备方法
技术领域
本发明属于保温技术领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。
背景技术
随着能源消耗的日益增加，有效利用能源和节约能源已经成为全人类关注的最重要问题之一。20世纪90年代以来，我国出台了《节能法》，并制定了一系列节能法规，对节能提出了具体的标准和要求。目前市场可以见到多种保温材料，比如矿物棉类，泡沫塑料类，珍珠岩类，树脂材料类，保温砂浆类等等。但这些材料的使用不但施工程序较为复杂，而且在内墙上使用时，由于涂层厚度大，需消耗较多的内部空间，综合成本高。尤其是对以前没有使用保温层的老旧建筑物来讲，增加保温层的施工难度就更大。
发明内容
本发明的目的是提供一种保温材料，其成本低且保温效果好，尤其适合对老旧建筑物进行保温。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种保温材料，本保温材料由云母和水性乳胶类粘结剂或者水泥混合而成，所述的云母在本保温材料中所占的重量百分比为0.5％～98.0％，水性乳胶类粘结剂或者水泥所占的重量百分比为0.05％～95％，这些是干基重量比，配置过程中加适量水。
在各种矿物中，云母类矿物在保温效果上最为显著。由于其结构中所含阳离子的种类差异，云母类矿物根据其天然外观颜色进一步划分为白云母、绢云母、金云母、黑云母、锂云母等。虽然颜色有差异，但这类矿物的基本性能如外形为片状、具有塑性柔韧性、弹性、反射性、折射性、绝缘性、稳定化学性、绝热性能、重量轻等方面都是相似的。而且云母类矿物在恶劣的温度、电、光或湿度环境下都能保证性能稳定。正是云母这些固有的性能使得其具有下列应用特点：化学性能为惰性、容易分散、经剥片后径厚比增加，也就增加了覆盖性、优异的绝缘性能、在高温状态下的稳定性、良好的增强性能等。因此本保温材料在达到同样的保温效果的情况下，其厚度只有同类产品的几分之一，所以本保温材料成本低且保温效果好。
本发明的另一个目的就是提供一种上述保温材料的制备方法，其制造简单，施工程序便捷且施工成本小。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种如前所述的保温材料的制备方法，其包括如下步骤：
1)将云母和水性乳胶类粘结剂或者水泥相混合，所述的云母在保温材料中所占的重量百分比为0.5％～98.0％，水性乳胶类粘结剂或者水泥所占的重量百分比为0.05％～95％，这些是干基重量比，配置过程中加水均匀搅拌；
2)将上述步骤所得浆液涂敷到需要保温的表面上，涂敷厚度至少为1毫米。
有上述制备步骤可得，按前述保温材料配方制得的产品可以在结构墙体上直接施工，然后可以直接做表层油漆或涂料的喷涂或刷涂，而不需要其他任何程序，因此本方法施工快捷且成本低。
具体实施方式
本发明中的材料选择根据不同地区考虑不同的对象。例如下面的组份A中的云母类，在中国东部中心区可以考虑本区有的绢云母，而中国北方地区应该考虑使用白云母；又如在填料方面，在中国南方可以考虑使用水洗型高岭土，而在北方则考虑使用煅烧型高岭土。本发明对加水量没有特殊要求，具体加水量根据施工条件以及施工者的习惯而定。
1.产品组份：本保温材料包括下列五大类组份。其中组份A和组份B是必要组份，其他三类组份为选择性组份。
组份A：为云母，是保温材料的功能性组份，也是配方中的必要成分。云母可以是白云母、绢云母、金云母、黑云母、锂云母等的其中任何一种、两种或者多种混合物。这些云母类矿物从原矿经过除砂、提纯、降级等物理处理方法以达到产品粒度范围在5毫米到5微米之间，堆积密度为0.1～1.5g/m3范围内，砂含量按重量比低于80％。组份A在配方中的重量含量0.5％～98.0％。
组份B：为水性乳胶类粘结剂或者水泥，水性乳胶类粘结剂主要为乙烯醇聚合物(PVA)、聚乙烯醋酸乳胶、聚乙烯醇的其中一种、两种或多种配合物。该组份在配方中的重量含量为0.05％～95％。
组份C：为填料类，可以是磨粉后的碳酸钙、白云石、石膏、高岭土、以及细石砂等。该组份在配方中的重量含量为0～80％。
组份D：矿物粘结剂，主要为凹凸棒、海泡石、膨润土、石棉、皂石等其中一种、两种或多种混合物。组份D在配方中的重量含量为0-70％。
组份E：杀菌剂和/或消泡剂。根据使用的地点和环境条件，可以适当加入一定量的杀菌剂和/或消泡剂。
2.施工：按以上配方制成的混合物在施工时，加入适量的水并均匀搅拌。加水搅拌均匀后的浆液可以刷涂也可以刮抹到建筑物的表层或者其他需要保温的面体上，刷涂或者刮抹的厚度不低于1毫米。
实施例1：
实验材料：
a.0.7厘米厚石膏板；
b.温度控制器；
c.发热源-200瓦灯泡；
d.白云母粒度为200目粉产品；
e.碳酸钙400目粉；
f.凹凸棒200目产品；
g.乳胶液；
h.水；
i.市场上现有保温材料A-5厘米聚苯乙烯泡沫塑料板；
j.市场上现有保温材料B-5厘米挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(高档次)。
实验方案：
将上述材料中的石膏板按边长50厘米制成6块同样大小的方板。这组方板作为本发明材料配方浆液附着的底板。然后将上述材料中的d～h料按下面比例配比并均匀混合：白云母粉25％，碳酸钙36％，凹凸棒4％，乳胶液5％，水30％。将上述浆液均匀涂敷到上述6块板中的5块上。厚度为0.5厘米。待涂敷后的石膏板完全干燥后，将6块板制成一个封闭的箱体。其中底部一个是没有任何涂层的板。发热源放在封闭箱体的底部的中间位置。温度控制器的敏感探头在箱体中间部位。控制显示器在箱体外面。实验是与不同材料在同样环境温度条件对比完成的。
为了与上述根据本发明配方制成的箱体保温结果来对比确定其保温效果，利用市场上现有的在北京、天津地区符合国家规定的保温材料进行制作同样大小的箱体。箱体除底部外，其余5面全部由保温材料粘结在石膏板上之后再封闭。内部有同样的发热源、敏感探头以及外部的控制显示器。此外也用没有涂敷本发明配方制造的浆液的仅石膏板制作箱体，以便确定涂敷与没有涂敷的效果差别。
实验条件：
箱体内部温度恒温30℃，外部环境温度15℃，恒温时间12小时。
实验结果：
实施例实验结果见下表。
实施例2：
实验材料：
a.0.7厘米厚石膏板；
b.温度控制器；
c.发热源-200瓦灯泡；
d.白云母粒度为200目粉产品；
e.凹凸棒200目产品；
f.外墙用水泥；
g.砂子，为外墙砂浆常用规格；
h.水；
i.市场上现有保温材料A-5厘米聚苯乙烯泡沫塑料板；
j.市场上现有保温材料B-5厘米挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(高档次)。
实验方案：
将上述材料中的石膏板按边长50厘米制成6块同样大小的方板。这组板作为本发明材料配方浆液附着的底板。然后将上述材料中的d～g料按下面比例配比并均匀混合：水泥35％，白云母粉10％，凹凸棒5％，砂子50％。上述混合物加适量水均匀搅拌。将上述含云母砂浆均匀涂敷到上述6块板中的5块上。厚度为0.5厘米。待涂敷后的板完全干燥后，将6块板制成一个封闭的箱体。其中底部一个为没有任何涂层的板。发热源放在封闭箱体的底部的中间位置。温度控制器的敏感探头在箱体中间部位。控制显示器在箱体外面。实验是在与不同材料在同样环境温度条件对比完成的。
为了与上述根据本发明配方制成砂浆涂层的箱体保温效果的对比来确定其保温效果，利用市场上现有的在北京、天津地区符合国家规定的保温材料进行制作同样大小的箱体。具体做法如下：石膏板按边长50厘米制成6块同样大小的方板。然后将上述材料中的f，g料按下面比例配比并均匀混合：水泥30％，砂子70％。上述混合物加适量水均匀搅拌，之后将该砂浆均匀涂敷到上述6块板中的5块上。厚度为0.5厘米。待涂敷后的板完全干燥后，5块板再全部由保温材料粘结在其上之后再封闭。其中底部一个板没有任何涂层或保温板。内部有同样的发热源、敏感探头以及外部的控制显示器。
实验条件：
箱体内部温度恒温45℃，外部环境温度18℃，恒温时间12小时。
实验结果：
案例2实验结果见下表。
  A2按本发明上述实验方案制成的涂层 B2其他材料   节能率(电量消耗降低率)，％(B2-A2)/B2*100％
  水泥21％白云母粉3％  水泥15％，砂子85％，加适量水砂浆涂层。再加5厘 6％
  凹凸棒2％砂子74％加适量水0.5厘米厚   米挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板。
基于本发明所生产的系列产品具有下列优点：
a.主要成分由纯天然矿物组成，为环保型产品。
b.保温效果显著。在厚度只有0.5厘米时，可以超过5厘米市场上现有高档保温材料的效果。
c.施工程序大大简化，节约了工程上保温项的整体成本。
由于要求的涂层厚度小，大大节约了使用空间，而且不论对新建工程或者是已建工程都可以有效施工。

Claims (12)

1、一种保温材料，其特征在于：本保温材料由云母和水性乳胶类粘结剂或者水泥混合而成，所述的云母在本保温材料中所占的重量百分比为0.5％～98.0％，水性乳胶类粘结剂或者水泥所占的重量百分比为0.05％～95％，这些是干基重量比，配置时加适量水。
2、根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述的云母为白云母、绢云母、金云母、黑云母、锂云母中的一种或多种混合物。
3、根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述的水性乳胶类粘结剂为乙烯醇聚合物、聚乙烯醋酸乳胶、聚乙烯醇中的一种或多种配合物。
4、根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述的保温材料中还含有填料和/或矿物粘结剂，其中填料所占的重量百分比为0～80％，矿物粘接剂所占的重量百分比为0～70％。
5、根据权利要求1或4所述的保温材料，其特征在于：所述的保温材料中还含有杀菌剂和/或消泡剂。
6、根据权利要求4所述的保温材料，其特征在于：所述的填料为碳酸钙、白云石、石膏、高岭土、细石砂中的一种或多种混合物。
7、根据权利要求4所述的保温材料，其特征在于：所述的矿物粘接剂为凹凸棒、海泡石、膨润土、石棉、皂石中的一种或多种混合物。
8、一种如权利要求1所述的保温材料的制备方法，其包括如下步骤：
1)将云母和水性乳胶类粘结剂或者水泥相混合，所述的云母在保温材料中所占的重量百分比为0.5％～98.0％，水性乳胶类粘结剂或者水泥所占的重量百分比为0.05％～95％，这些是干基重量比，配置过程中加水均匀搅拌；
2)将上述步骤所得浆液涂敷到需要保温的表面上，涂敷厚度至少为1毫米。
9、根据权利要求8所述的保温材料的制备方法，其特征在于：所述的云母的粒度范围在5毫米到5微米之间。
10、根据权利要求8所述的保温材料的制备方法，其特征在于：所述的云母堆积密度为0.1～1.5g/m3，砂含量按重量比＜80％。
11、根据权利要求8所述的保温材料的制备方法，其特征在于：在步骤1)中再加入填料和/或矿物粘接剂，其中填料所占的重量百分比为0～80％，矿物粘接剂所占的重量百分比为0～70％，并加水均匀搅拌。
12、根据权利要求8或11所述的保温材料的制备方法，其特征在于：在步骤1)中再加入杀菌剂和/或消泡剂，并加水均匀搅拌。
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