CN101602592A - 一种轻质外墙保温层饰面砖及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻质外墙保温层饰面砖及制造方法。以α型高强石膏为胶凝剂；以水性丙稀酸树脂为粘结增强剂；以硅酸盐水泥、氧化钙为激发增强剂；以聚酯纤维为纤维增强剂；以高效萘系减水剂为减水增强剂；以有机硅防水剂为防水抗污剂；以珍珠岩、轻钙为轻质填料；以铝粉为发泡剂；以抗老剂J为抗老化剂；以氧化铁颜料为调色剂；经注模成型。该饰面砖轻质、高强、柔韧、防水、阻燃、抗裂、抗老化、抗形变、保色。可直接用聚合物粘结剂贴于保温层上，永不脱落，安装方便、快捷。广泛用建筑物外墙节能保温层饰面，综合成本低。

Description

一种轻质外墙保温层饰面砖及制造方法

本发明属化工建材技术领域，具体地说是一种用于建筑物外墙保温层饰面砖的制造方法.

随着国家对建筑节能工作的强制实施，随着我国人民生活水平及居住条件的提高，随着我国住宅产业化发展及高品质节能住宅的普及，房地产开发商为了使住宅外墙美观、高档，在节能保温层上仍采用瓷砖饰面。但目前外墙保温饰面瓷砖脱落伤人的事例已举不胜数，已成为建筑业的质量通病和安全隐患。

据有关资料统计，全国出现瓷砖脱落伤人、损物的事例数以万计。如：深圳新闻网2008年2月15日，事发现场深圳松岗街道松瑞西侧恒祥酒店，瓷砖脱落砸死男童；重庆民生新闻2007年7月9日，事发现场南岸长生桥镇新建街晶晶文体用品商场，外墙瓷砖脱落砸伤2名路人；遵义晚报2008年3月3日，遵义建文巷口高楼外墙瓷砖频繁脱落酿成血案；福州新闻网2007年11月30日，福州长乐金峰商城外墙瓷砖脱落砸伤2名购物女子；东北新闻网2007年6月2日，哈尔滨道里区某银行大楼外墙砖脱落，三辆车被砸坏，一辆车中的2名男子受伤；杭州都市快报2008年3月23日，杭州朝晖路绿州花园22楼外墙瓷砖脱落砸中4辆车等等。大量的瓷砖脱落的案例表明，外墙保温饰面瓷砖脱落已成为未来最大的安全隐患。目前解决和杜绝外墙保温瓷砖脱落是当务之急，应该引起建设主管部门、建设工程质量监督部门的高度重视。

本发明研制的目的，在于提供一种轻质、柔韧、高强、防水、抗污、阻燃、抗老化、保色、美观的外墙保温层饰面砖。

本发明的特点：

1.本发明饰面砖的规格与现有外墙瓷砖尺寸相同，每块饰面砖重量仅30-40克，是同规格瓷砖重量的1/6，以保证制品的轻质特点。

2.柔韧高强：本发明采用水性丙稀酸树脂为柔性粘结增强剂，以聚酯纤维为抗折增强剂，以水泥、氧化钙为激活增强剂，以减水剂为减水增强剂，以保证制品的柔韧高强。

3.防水抗污：本发明以水性丙稀酸树脂、有机硅为防水抗污改性剂，保证了制品极低的吸水率和防水性。

4.保色：本发明采用了无机氧化铁粉体颜料与配方组份里的各种原料均匀混合作为色基，保证了制品的保色性。

5.多彩美观：本发明采用各种色彩的氧化铁颜料，可根据用户的要求调出各种颜色的饰面产品。

6.耐老化：本发明采用无机硅酸盐胶凝材料石膏、水泥为粘结剂，以水性丙稀酸树脂为改性粘结剂，并配以防老剂，保证了制品的耐老化性和使用寿命。

7.阻燃：本发明主要胶结材料、填充料多为硅酸盐材质，保证了制品的防火及阻燃性。

8.粘结力强不脱落：本发明饰面砖采用的是无机有机改性聚合物粘结剂，与外墙保温EPS板保护层聚合物抗裂砂浆粘结剂为同体材料，确保其三种材料的有机结合而不分体脱落。

9、本发明饰面砖为4块连成一组，一次可粘贴4块，施工方便、快捷。

10、本发明饰面砖面层可喷涂，刷涂水性涂料、油性涂料、高光冷瓷、金属漆等各种不同材料的饰面，改变装饰效果。

本发明属外墙保温层饰面装饰材料，近年来国内外墙保温饰面材料发展很快，如弹性乳胶漆涂层、氟碳涂层、真石漆涂层，以有机胶为粘结剂的真石漆仿瓷砖块材等，有文献报道，但施工繁琐、工艺复杂、不阻燃、综合造价高。像本发明以无机胶凝材料为主要粘结剂的外墙保温层饰面块材未见报道。

本发明的目的在于提供一种建筑物外墙保温层专用饰面砖，利用常用化工建筑材料复合而成的一种轻质、柔韧、高强、防水、耐老化、多色彩的外墙保温专用饰面砖。

本发明要解决的任务是制品配方中各组份材料的改性及有机组合。

作为外墙节能保温层饰面砖，制品的综合性能必须具备轻质、柔韧、高强、抗冲击、防水、阻燃、抗形变、抗老化、抗污染、保色、与外墙保温防护层聚合物抗裂砂浆有良好的粘接强度、使用寿命长等特点。为此本制品配方经过上百次的试验、组合，改性，选择了以下优化组合的主要原材料。

1.主要胶凝材料的选择与改性

1)硅酸盐水泥：属水硬性胶凝材料，水化胶凝后硬度高、耐水性好、不燃烧。但收缩较大、无韧性、易产生形变、开裂。

2)α型高强石膏：属气凝性胶凝材料，凝结后轻质、高强、柔韧、无收缩、表面光洁、无裂纹、不燃烧、易脱模、不变形，但耐水性差。

3)菱镁水泥：属胶凝性材料，特点是不燃烧、耐磨、隔热、隔音、成型后收缩小。但耐水性差，板面翘曲问题影响产品质量。

通过上述三种胶凝材料的配方试验，用于保温层饰面砖的胶凝材料以α型高强石膏为最佳。为了改善α型高强石膏材料耐水性、抗冲击性、柔韧性、配方组合试验采用四增强二耐水的改性措施。

四增强：

纤维增强  配方中掺入5-10mm的聚酯短纤维，以提高制品的抗折，抗冲击性能。

粘合剂增强  配方中掺入粘结性、防水性能优良的水性丙稀酸树脂，大大提高了制品的强度、韧性、耐水性。

激发增强  配方中掺入硅酸盐水泥、氧化钙激发剂，以提高制品的强度及耐水性。

减水增强  配方中掺入高效减水剂，以降低拌和水的用量，提高浆体的固含量增加制品的强度。

二耐水：即配方中掺入防水性能优异的水性丙稀酸树酯是有机硅防水剂，使制品具备了优良的防水耐水性，降低了制品的吸水率，提高了制品的抗污性。

2、配方中各组份的作用

1》α型高强石膏  配方中用作主要胶凝材料，它赋于制品以轻质、高强、柔韧、无收缩，无变形，无裂纹，不燃烧，易脱模，可钉，可锯，可刨的优良性能。

2》硅酸盐水泥，氧化钙  配方中用作激发剂，主要用于改善提高α型石膏的强度及耐水性。

3》细粉煤灰  配方中主要用作改性剂在氧化钙激发剂的作用下与硅酸盐水泥发生协同效应，以提高制品的耐水性。

4》水性丙稀酸树脂，配方中主要用于粘结增强剂、防水剂，主要作用是提高制品的强度、柔韧性、抗冲击性，防水性。

5》醇酯十二  配方中主要用于改善提高水性丙稀酸树脂的弹柔性从而使制品具有柔性、抗折的特点。

6》聚酯纤维  配方中用作纤维增强剂，以提高制品的抗冲击强度及抗折性。

7》有机硅防水剂  配方中用作提高制品的防水性及抗污性。

8》珍珠岩粉  轻质碳酸钙配方中主要用作轻质填充料。

9》铝粉  配方中用作发泡剂，用于改善提高制品的脆性，降低制品的重量。

10》乙二醇  配方中用作缓凝剂，以延缓胶凝材料的硬化速度，有利于操作，防止材料早凝无法操作。

11》防老化剂J  配方中用作抗紫外线老化作用，以提高制品的抗老化性能，延长制品的使用寿命。

12》高效萘系减水剂  配方中用作减水剂，以减少胶凝材料的拌和水用量，提高制品的强度。

13》氧化铁类颜料  配方中用作调色剂，给制品以多种色彩的外观饰面。

本发明外墙保温层饰面砖，其特征在于：以α型高强石膏为胶凝剂；以珍珠岩粉，轻质碳酸钙为轻质填充料；以细粉煤灰为改性剂；以硅酸盐水泥，氧化钙为激发剂；以水性丙稀酸树脂为粘结增强剂；以醇酯十二为柔性剂；以有机硅防水剂为防水抗污剂；以铝粉为发泡剂；以聚酯纤维为纤维增强剂；以乙二醇为缓凝剂；以防老化剂J为抗老剂；以高效萘系减水剂为减水剂；以氧化铁颜料为调色剂。

以重量比为单位的配合比：

原料名称	规格	配合比
			α型石膏	200目以上	85-90
硅酸盐水泥	32.5R	5-6
			细粉煤灰	120目	3-5
珍珠岩粉		4-5
			轻质碳酸钙	400目	2-4
氧化钙	300目	1-2
			铝粉	600目-800目	0.1-0.2
聚酯纤维	H5-10mm	0.12-0.15
			乙二醇	工业级	0.2-0.3
防老剂J	工业级	适量
			水性丙稀酸乳液	固含50±2	15-18
醇酯十二	工业级	0.5-0.8
			有机硅防水剂	32±2	3-5
高效萘系减水剂	工业级	0.5-1
			氧化铁颜料	工业级	适量
水	自来水	15-18

本发明外墙保温层饰面砖，其主要特征是：长、方型规格200×60×2.5、230×60×2.5、100×100×2.5，(概括现有建筑外墙砖尺寸)：以α型高强石膏胶凝剂(概括β型石膏，建筑粉刷石膏，硅酸盐水泥，白水泥，镁水泥，高铝水泥)；珍珠岩粉，轻质碳酸钙填充料(概括聚苯乙烯颗粒，植物节杆粉，重质碳酸钙各种石粉，砂)；聚酯纤维(概括聚丙稀纤维，尼龙纤维，木纤维，棉纤维，无机矿物纤维等)；水性丙稀酸树脂(概括苯丙，纯丙，硅丙，六偏，环氧，聚氨酯等水性树脂乳液)；有机硅防水剂(概括硅酸钠，硅溶胶等有机硅类防水剂)；氧化铁类颜料(概括氧化铬等无机矿物颜料)。

本发明外墙保温层饰面砖的制造方法，其特征在于：制备橡胶模具

根据现有市售外墙饰面砖长型、方型砖尺寸委托模具厂制作230×60×2.5、200×60×2.5、100×100×2.5的标准橡胶模具或树脂玻璃钢模具备用。(见图1磨具制作尺寸图)

饰面砖的制作方法，特征在于：

1.粉料制备：按配方量将α型石膏、硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化钙、珍珠岩粉、轻质碳酸钙、铝粉、氧化铁颜料、聚酯纤维，依次加入双螺旋混合机，混合8-10分钟即可计量包装，每袋22kg入库备用(见图2粉体生产制备工艺流程图)

2.液体制备：按配方量依次将水、水性丙稀酸树脂、萘系高效减水剂、有机硅防水剂加入分散罐中低速分散(转速在400转/分以下)，10分钟后加防老剂丁(气泡较多可加入少许磷酸三丁脂消泡剂)，在搅拌下缓慢加入醇酯十二，乙二醇。加完后继续搅拌反应10分钟即可计量包装。每包装为7kg(与粉体对应包装)。(见图3液体生产制备工艺流程图)

3.耐碱网格布：采用50-60克/m²的耐碱涂塑网格，网眼为5mm×5mm，裁剪尺寸与一组饰面砖(四块)模具大小相同备用。(制成一组4块连体砖，便于快捷安装)

4.饰面砖的生产制造方法，其特征在于：

1)取一只容器，将对应包装组份的液体加入容器内。在搅拌下缓慢加入粉料，混合搅拌均匀即可使用。

2)取一组模具，喷涂一遍液体蜡，晾干。按计量将拌和好的浆料加入模具内，用水平刮尺刮除多余的浆料，将剪好的与一组饰面砖模具大小相同的耐碱网格布置于模具上，然后将模具放在平板振动台上振动20-30秒，清除模具周围的余胶，水平放置6-8小时即可分组脱模。分组脱模后，按四块砖为一组对折，然后装箱。自然养护7天即可出厂使用。(见图4饰面制作工艺流程图)

上述饰面砖其使用时特征：

饰面砖在使用时可直接采用市售聚合物砂浆瓷砖胶将饰面砖粘贴于外墙保温层上。粘贴方法按从上至下、从左至右的瓷砖的粘贴方法进行。

1、弹挂线找平基层。

2、用电动搅拌器将瓷砖胶按说明书的配合比加水搅拌均匀，无粉团及干粉颗粒。

3、用刮板将拌和好的瓷砖胶均匀的刮涂于外墙保温层基面上，每次刮涂的面积约在1平方米左右，涂胶厚度2-3毫米。

4、采用方型带齿刮板，将已刮涂于保温层基面上的瓷砖胶梳理成条纹，厚度均匀一致，梳理后的条型胶层厚度控制在4-5毫米左右。

5、取一组条形饰面砖，将饰面砖按照从左至右的粘贴顺序直接按入胶粘剂中，并用长方型木抹子轻拍压平整，应保持砖缝横竖平直顺畅，宽度一致。

6、饰面砖贴好20分钟后即定型。定型后采用浸湿水后的毛巾轻轻擦饰面砖缝，使砖缝密实，光滑无缝隙。(见附图5饰面砖使用工艺流程图)

本发明从2006年开始研究，2007年在烟台福山工程试用。采用相同的薄层瓷砖胶贴法，经工艺对比，具有明显的优特点，并将比较列于下表

通过本发明与瓷砖施工粘贴工艺及经济性对比，更能反映本发明的先进性。

Claims (5)

1、本发明外墙保温层饰面砖，其特征在于：以α型高强石膏为胶凝剂；以珍珠岩粉，轻质碳酸钙为轻质填充料；以细粉煤灰为改性剂；以硅酸盐水泥，氧化钙为激发剂；以水性丙稀酸树脂为粘结增强剂；以醇酯十二为柔性剂；以有机硅防水剂为防水抗污剂；以铝粉为发泡剂；以聚酯纤维为纤维增强剂；以乙二醇为缓凝剂；以防老化剂J为抗老剂；以高效萘系减水剂为减水剂；以氧化铁颜料为调色剂。

以重量比为单位的配合比：

  原料名称   规格   配合比   α型石膏   200目以上   85-90   硅酸盐水泥   32.5R   5-6   细粉煤灰   120目   3-5   珍珠岩粉   4-5   轻质碳酸钙   400目   2-4   氧化钙   300目   1-2   铝粉   600目-800目   0.1-0.2   聚酯纤维   H5-10mm   0.12-0.15   乙二醇   工业级   0.2-0.3   防老剂J   工业级   适量   水性丙稀酸乳液   固含50±2   15-18   醇酯十二   工业级   0.5-0.8   有机硅防水剂   32±2   3-5   高效萘系减水剂   工业级   0.5-1   氧化铁颜料   工业级   适量   水   自来水   15-18

2、根据权利要求1所述的外墙保温层饰面砖，其主要特征是：长、方型规格200×60×2.5、230×60×2.5、100×100×2.5，(概括现有建筑外墙砖尺寸)：以α型高强石膏胶凝剂(概括β型石膏，建筑粉刷石膏，硅酸盐水泥，白水泥，镁水泥，高铝水泥)；珍珠岩粉，轻质碳酸钙填充料(概括聚苯乙烯颗粒，植物节杆粉，重质碳酸钙各种石粉，砂)；聚酯纤维(概括聚丙稀纤维，尼龙纤维，木纤维，棉纤维，无机矿物纤维等)；水性丙稀酸树脂(概括苯丙、纯丙、硅丙、六偏、环氧、聚氨酯等水性树脂乳液)；有机硅防水剂(概括硅酸钠，硅溶胶等有机硅类防水剂)；氧化铁类颜料(概括氧化铬等无机矿物颜料)。

3、根据权利要求1所述的外墙保温层饰面砖的制造方法，其特征在于：制备橡胶模具

根据现有市售外墙饰面砖长型、方型砖尺寸委托模具厂制作230×60×2.5、200×60×2.5、100×100×2.5的标准橡胶模具或树脂玻璃钢模具备用。

饰面砖的制作方法，特征在于：

1)粉料制备：按配方量将α型石膏、硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化钙、珍珠岩粉、轻质碳酸钙、铝粉、氧化铁颜料、聚酯纤维，依次加入双螺旋混合机，混合8-10分钟即可计量包装，每袋22kg入库备用

2)液体制备：按配方量依次将水、水性丙稀酸树脂、萘系高效减水剂，有机硅防水剂加入分散罐中低速分散(转速在400转/分以下)，10分钟后加防老剂丁(气泡较多可加入少许磷酸三丁脂消泡剂)，在搅拌下缓慢加入醇酯十二，乙二醇。加完后继续搅拌反应10分钟即可计量包装。每包装为7kg(与粉体对应包装)。

3)耐碱网格布：采用50-60克/m²的耐碱涂塑网格，网眼为5mm×5mm，裁剪尺寸与一组饰面砖(四块)模具大小相同备用。(制成一组4块连体砖，便于快捷安装)。

4、饰面砖的生产制造方法，其特征在于：

1)取一只容器，将对应包装组份的液体加入容器内。在搅拌下缓慢加入粉料，混合搅拌均匀即可使用。

2)取一组模具，喷涂一遍液体蜡，晾干。按计量将拌和好的浆料加入模具内，用水平刮尺刮除多余的浆料，将剪好的与一组饰面砖模具大小相同的耐碱网格布置于模具上，然后将模具放在平板振动台上振动20-30秒，清除模具周围的余胶，水平放置6-8小时即可分组脱模。分组脱模后，按四块砖为一组对折，然后装箱。自然养护7天即可出厂使用。

5、根据权利要求1所述的饰面砖其使用时特征：饰面砖在使用时可直接采用市售聚合物砂浆瓷砖胶将饰面砖粘贴于外墙保温层上。粘贴方法按从上至下、从左至右的瓷砖的粘贴方法进行。

1)弹挂线找平基层。

2)用电动搅拌器将瓷砖胶按说明书的配合比加水搅拌均匀，无粉团及干粉颗粒。

3)用刮板将拌和好的瓷砖胶均匀的刮涂于外墙保温层基面上，每次刮涂的面积约在1平方米左右，涂胶厚度2-3毫米。

4)采用方型带齿刮板，将已刮涂于保温层基面上的瓷砖胶梳理成条纹，厚度均匀一致，梳理后的条型胶层厚度控制在4-5毫米左右。

5)取一组条形饰面砖，将饰面砖按照从左至右的粘贴顺序直接按入胶粘剂中，并用长方型木抹子轻拍压平整，应保持砖缝横竖平直顺畅，宽度一致。

6)、饰面砖贴好20分钟后即定型。定型后采用浸湿水后的毛巾轻轻擦饰面砖缝，使砖缝密实，光滑无缝隙。

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