CN101948253A

CN101948253A - 一种特种无机矿物胶及其制备的无机保温装饰复合板

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Publication number: CN101948253A
Application number: CN2010102771922A
Authority: CN
Inventors: 李良鑫; 李宇阳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2011-01-19

Abstract

本发明公开了一种特种无机矿物胶及其制备的无机保温装饰复合板。其由粉料∶无机复合激发水溶液固化剂按质量比＝1∶0.3～0.8组成；所述的粉料为粒度达到比表面积不低于350M²/KG的炼铁废弃的火淬矿渣；所述的无机复合激发水溶液固化剂是首先将模数0.9～1.8的Na₂O·nSiO₂·H₂O与水按照重量比3-6∶4-7配制成溶液，再添加甲基纤维素钠，使其质量含量为1-5％。它具有粘结力强、强度高、锚固拉拔粘结强度高、耐冻融、耐高低温、抗渗性能好，对钢筋无锈蚀作用、防火性能好，环保等显著优势。其制得的无机保温装饰复合板，集保温、隔热、实用、耐久、安全、环保、防火、装饰于一体，具有广阔的应用前景。

Description

一种特种无机矿物胶及其制备的无机保温装饰复合板

技术领域

本发明属于建筑保温装饰材料领域，具体涉及一种建筑粘接和保温装饰用的特种无机矿物胶，以及该特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板。

背景技术

目前，在建筑装饰领域常用的无机矿物胶是硅酸盐水泥种类，硅酸盐水泥内含有三大有害物质，1、游离氧化钙，水泥标准要求小于0.6％；2、方镁石分子结构的氧化镁，水泥标准要求小于5％；3、三氧化硫，水泥标准要求小于3.5％；尽管水泥标准中严加限量，但仍然以小于9.1％的份量存在水泥之中造成危害。同时硅酸盐水泥的水化产物中Ca(OH)₂易与CO₂、SO₃反应产生腐蚀。而水化铝酸钙及水化硫铝酸钙的形成和相变容易诱发破坏因素，而且上述产物的溶解度较强(水化热高)，所以导致耐久性不好。而本发明的特种无机矿物胶没有这些水化产物，其水化产物生成如石榴石、方沸石、钠沸石结构体等，其产物的溶解度都很低(水化热低)，加上特种无机矿物胶结构体中的孔少且小，腐蚀介质难以进入，因而抗腐蚀性能较强，其抗冻融循环次数比硅酸盐水泥高，曾用活性集料，如玻璃碎渣、蛋白石集料来检验碱集料反应的可能性，结果仅发现混凝土体积在早期稍有膨胀，危险程度不大。

生产本发明的特种无机矿物胶在经济上远比硅酸盐水泥优越。在能耗方面，硅酸盐水泥“两磨一烧”的工艺过程中需要大量能量，而特种无机矿物胶只需“一磨”的生产工艺，在矿渣磨细时仅为水泥的三分之一电能。在节能、减排、利废、减碳的大好形势下，特种无机矿物胶在建设事业中做出应有贡献。

因此，开发出无毒、无味、粘结力强、强度高、耐高低温、抗冻性能好、抗渗性能优、防火性能好等优势的特种无机矿物胶来代替水泥是建筑保温装饰粘贴领域的首要任务。

特别是国家“新节约能源法”实施后，明确规定建筑物外墙必须做外保温维护，以节约能源并维护好建筑物。建筑物能源消耗占总能源消耗的1/3。在节能、减排、低碳的战略方针指导下，节能减碳已是全世界各国政府和人民的共同责任。当前外墙外保温材料绝大部份是有机材料，存在易老化，防火性能差。特别是中央电视台火灾后，广泛被人们认识到有机保温材料之脆弱点。用无机矿物胶复合制成无机高强度薄板具有抗老化、耐高低温、耐冻融、防火性能好的优势。在建筑物外墙做了节能保温维护后，还存在一大装饰问题。因为保温材料是轻质、多孔的材料，抗压强度低，在保温板面层上无法用瓷砖、大理石、花岗岩、水磨石装饰，所以在保温板的面层上只能用外墙涂料作装饰，而外墙装饰涂料都是有机材料存在易老化，不防火、使用寿命短，维修起来十分困难。因此本发明将无机矿物胶复合制成无机高强度防水薄板(抗压强度＞60MPa)，再与无机保温复合板和无机装饰板结合，解决了建筑物外墙的保温节能，安全和美观三大问题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种无毒、无味、粘结力强、强度高、耐高低温、抗冻性能好、抗渗性能优、防火达A级的特种无机矿物胶。

本发明的第二个目的是提供上述特种无机矿物胶制备的集美观、保温、隔热、实用、耐久、安全、环保于一体的保温装饰复合板。

本发明的目的是通过以下方式实现的。

一种特种无机矿物胶，由粉料∶无机复合激发水溶液固化剂按质量比＝1∶0.3～0.8组成；所述的粉料为粒度达到比表面积不低于350M²/KG的炼铁废弃的火淬矿渣；所述的无机复合激发水溶液固化剂是首先将模数0.9～1.8的Na₂O·nSiO₂·H₂O与水按照重量比3-6∶4-7配制成溶液，再添加甲基纤维素钠，使其质量含量为1-5％。

所述的炼铁废弃的火淬矿渣中的氧化铝粉的质量含量最好不低于15％。

所述的粉料中可以含有重量比为1-3％的骨胶。

所述的粉料中还可以含有重量比为10-50％的干粉煤灰和10～30％其他不含辐射的工业废渣中的一种或两种。

所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，在所述的特种无机矿物胶复合制成的无机高强度薄板的一面粘贴有无机保温复合板，另一面固定有无机装饰板。

所述的无机高强度薄板制备时加入纤维丝和细砂，抗压强度不低于60MPa。

所述的无机装饰板为瓷砖、大理石、花岗岩或水磨石时，所述的无机装饰板粘贴于无机高强度薄板上与无机保温复合板相对的另一面，并采用至少两颗螺钉紧固或锚栓锚固。

粘贴时采用所述的特种无机矿物胶。

无机高强度薄板与无机装饰板紧固或锚固时，螺钉或锚栓先蘸取所述的特种无机矿物胶，然后立刻进行锚固。

所述的无机装饰板为铝复合板时，所述的无机装饰板的边缘部分弯折并包覆住无机高强度薄板的侧面，弯折的边缘部分通过螺钉紧固或锚栓锚固于无机高强度薄板上，无机装饰板整体处于无机高强度薄板上与无机保温复合板相对的另一面。

上述无机复合激发水溶液固化剂的配制是用Na₂O·nSiO₂·H₂O调配而成。其主要在于调整Na₂O和SiO₂分子数之比，称为模数(M)。一般调整为0.9～1.8。

M＝SiO₂分子数/Na₂O分子数＝SiO₂％/Na₂O％×62/60＝SiO₂％/Na₂O％×1.033(说明：60为Na₂O的分子量；62为SiO₂分子量；1.033为常数)

该无机矿物胶是由粉料和无机复合激发水溶液固化剂双组份组成。使用时：粉料∶水溶液＝1∶0.3～0.8(质量比)。根据不同产品和施工要求调整粉料与水溶液的配比(质量比)。

无机高强度薄板规格大小与无机装饰材料可以同一尺寸。

无机高强度薄板与无机装饰板锚固时，也可以先在无机装饰板背面钻有两个至四个未穿倒锥孔内放入无机矿物胶，然后放进锚栓锚固。

本发明所采用的原材料炼铁废弃的火淬矿渣，矿粉的化学成份为，CaO 35-42％，SiO₂30-35％，At₂O₃ 8-20％。这三种潜在活性物质，以At₂O₃为主要活性系数，在我国钢铁炼铁选用铁矿石不同，冶炼的工艺不一，At₂O₃的含量有差异，At₂O₃含量低活性差。为了使活性提高，增强其技术性能，在矿粉内加入氧化铝粉(纯度铝含量≥90％)以提高矿粉的活性，这是在矿粉化学元素成份配料中较为重要的配方。At₂O₃的含量＞15％为佳。根据矿渣内At₂O₃的含量高低加入氧化铝粉(纯度≥90％)。其掺入量视矿粉At₂O₃的含量而定。如矿粉At₂O₃的含量为8％，可加入5至8％的氧化铝粉(纯度≥90％)，也正因为如此，此种无机胶不能粘结铝板。

在本发明无机矿物胶配方中加入了甲基纤维素钠，能明显提高粘接强度。

在本发明无机矿物胶配方中，还可加入占粉料10-50％的干粉煤灰和10～30％其他不含辐射的工业废渣，以提高废物利用率。甚至还可以添加占粉料1-3％的骨胶，以改善其脆性，获得较好技术性能，特别提高抗折强度更为有效。应用胶体化学作用，通过不同的活性微粒子在高效无机激发水溶剂固化剂的作用下进行离子交换，生成新的石榴石、方沸石、钠沸石之类的结构体，它具有粘结力强、强度高、锚固拉拔粘结强度高、耐冻融、耐高低温、抗渗性能好，对钢筋无锈蚀作用、防火性能好，环保等显著优势。

由于本发明特种无机矿物胶具有很高的强度，因此，发明人将其制作成无机高强度薄板起到中界过度作用，与保温板和无机装饰板复合在一起，制作出全新的集美观、保温、隔热、实用、耐久、安全、防火、环保于一体的建筑保温装饰复合板。本发明的复合板一方面通过锚固的方法将无机装饰板与无机高强度薄板固成整体，另一方面，在每一层之间还涂布了特种无机矿物胶，而且还在锚栓上蘸取了特种无机矿物胶，这样采用粘结与锚固同时施工使固定效果更为牢固，并有相关的检测数据可以证明。本发明的复合板采用保温板解决了保温问题，采用无机高强度薄板与无机保温板使用特种无机矿物胶解决了粘结和锚固双重紧固，解决了安全和环保的问题，采用无机装饰板解决了美观和耐久性问题。所以说本发明在建筑保温装饰领域具有很广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的无机保温装饰复合板的结构图；

图2为本发明的无机保温装饰复合板的安装示意图；

图3为本发明采用铝复合板作为无机装饰板时的铆固方式示意图。

图中1为无机装饰板，2为无机高强度薄板，3为无机保温复合板，4为螺钉，5为热镀钢制扣件，6为紧固螺钉，7为塑胶螺母，8为泡沫条，9为耐高温硅酮胶，10为外墙混凝土，11为安装槽。

具体实施方式

以下结合实施例进一步说明本发明，而非限制本发明。

实施例1

首先配制无机复合激发水溶液固化剂，先将模数0.9～1.8的Na₂O·nSiO₂·H₂O与水按照重量比3∶7配制成溶液，再添加甲基纤维素钠，使其质量含量为5％。最后按照炼铁废弃的火淬矿渣∶无机复合激发水溶液固化剂按质量比＝1∶0.8配制而成。

实施例2

首先配制无机复合激发水溶液固化剂，先将模数0.9～1.8的Na₂O·nSiO₂·H₂O与水按照重量比5∶5配制成溶液，再添加甲基纤维素钠，使其质量含量为3％。最后按照炼铁废弃的火淬矿渣∶无机复合激发水溶液固化剂按质量比＝1∶0.5配制而成。

实施例3

首先配制无机复合激发水溶液固化剂，先将模数0.9～1.8的Na₂O·nSiO₂·H₂O与水按照重量比6∶4配制成溶液，再添加甲基纤维素钠，使其质量含量为1％。最后按照炼铁废弃的火淬矿渣∶无机复合激发水溶液固化剂按质量比＝1∶0.8配制而成。

本发明所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，是在无机高强度薄板2的一面粘贴有无机保温复合板3，当无机装饰板为瓷砖、大理石、花岗岩或水磨石时，在无机高强度薄板2的另一面粘贴有无机装饰板1；无机高强度薄板2与无机装饰板1采用至少两颗螺钉4紧固或锚栓锚固。螺钉或锚栓先蘸取特种无机矿物胶，然后立刻进行锚固。当无机装饰板为铝复合板时，所述的无机装饰板1的边缘部分弯折并包覆住无机高强度薄板2的侧面，弯折的边缘部分通过螺钉紧固或锚栓锚固于无机高强度薄板2上，无机装饰板1整体处于无机高强度薄板2上与无机保温复合板3相对的另一面。

本发明的无机保温装饰复合板的安装方法如下：在所述的无机装饰板1与无机高强度薄板2之间各留出一个安装槽11(长30mm宽5mm高3mm)，无机保温装饰复合板两两相邻安装时，用热镀钢制扣件5一端压住无机高强度薄板2，扣件另一端压住另一块无机高强度薄板，扣件中间用长100mm至130mm，直径8mm的紧固螺钉6打入外墙混凝土10内，然后采用塑胶螺母7将固定件固定在混凝土墙壁上，塑胶螺母7的螺纹先蘸取所述的特种无机矿物胶固化后，起到锚固作用，在两两无机保温装饰复合板之间的缝隙中填充有泡沫条8和耐高温硅酮胶9。

实施例1-3制得的特种无机矿物胶与普通硅酸盐水泥相比均具有粘结力强、强度高、锚固拉拔粘结强度高、耐冻融、耐高低温、抗渗性能好，对钢筋无锈蚀作用、防火性能好，环保等显著优势。并有技术性能检测数据如下：

(一)特种无机矿物胶经国家建筑材料测试中心按国家强制性标准GB18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》规定的各项有害物质限量指标检验

检测结果：

1、游离甲醛：标准要求≤1.0g/KG 检测结果：未检出，合格

2、苯：标准要求≤0.2g/KG 检测结果：未检出，合格

3、甲苯+二甲苯：标准要求≤10g/KG 检测结果：未检出，合格

4、总挥发性有机物：标准要求≤350g/L 检测结果：4.4g，合格

(说明：4.4为水份蒸发量)

(二)特种无机矿物胶试验方法：JC/T547-2005

检测结果：

1、拉伸胶粘原强度MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：1.6～1.8

2、浸水后拉伸胶粘强度MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：1.7～1.9

3、冻融循环后拉伸胶粘强度MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：1.2～1.4

4、凉置时间10分钟拉伸胶粘强度MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：1.5～1.7

5、早期拉伸胶粘强度(24h)MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：1.1～1.3

6、凉置时间20分钟拉伸胶粘强度MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：1.3～1.5

7、热老化后拉伸胶粘强度MPa(C型)标准要求：≥0.5 检测结果：0.7～1.0

(三)无机胶锚固拉拔粘结强度试验方法：GB50367-2006

检测结果：

约束条件下带肋钢筋与混凝土的拉拔粘结强度，国家标准：A级胶11MPa检测结果：19.7MPa

(四)无机胶锚固拉拔粘结强度本人起草标准，试验检测结果：

检测结果：

参照试验方法

①抗压强度：1天：67.1MPa 7天：94.4MPa GB/T17671-1999

②抗折强度：1天：7.5MPa 7天：8.5MPa GB/T17671-1999

③凝结时间：初凝：67分钟终凝：82分钟 GB/T1346-2001

④耐热性：置于沸煮箱100℃煮5小时，无开裂、起皮、脱落 JC900-2002

⑤抗冻性：-15℃～+20℃，循环25次，无开裂、起皮、脱落 GBJ82-85

⑥约束条件下带肋钢筋与混凝土的拉拔粘结强度MPa GB50367-2006

1天C45混凝土 12.8MPa

7天C45混凝土 17.2MPa

(五)抗氯离子扩散性能

矿粉中加入标准砂与珠江牌525水泥加入标准砂做对比试验，在华南理工大学检测检测结果：

无机胶比珠江牌525水泥抗氯离子扩散小一个数量级以上

(六)特种无机矿物胶加入砂、石制成混凝土，作冻融循环试验

检测结果：

冻融500次，质量损失为0，抗压强度损失为25％

本发明的特种无机矿物胶还可以粘结竹丝压制成竹丝墙板、楼板、开发新的资源，替代部分水泥用量，减少水泥用量就是减少二氧化碳的排量。

用无机矿物胶粘竹丝制成竹丝墙板、楼板具有以下特点：

1无机矿物胶粘竹丝板不含甲醛、甲苯、甲二苯等有害性挥发物质，环保性能好；

2无机矿物胶粘竹丝板，抗折、抗压强度远远高于水泥混凝土强度；

3无机矿物胶粘竹丝板比水泥混凝土墙板要薄很多，建筑物外墙是300mm，竹丝外墙板制成30mm的厚度，其抗折、抗压强度高于水泥混凝土强度，在两竹丝板中间夹上保温材料制成外墙保温复合板到100mm厚(包括保温隔热层)，外墙就减少200mm，这样就增加室内有效面积，在同样占地面积可增加室内使用面积，相应减少了占地面积，节约土地资源。按室内面积售房增加房地产商收益。

4竹丝墙板韧性很好，抗冲击力强。

5竹丝在无机矿物胶维护下，使用寿命长。

6无机矿物胶粘竹丝墙板是很好的抗震材料，当地震发生时，房屋震动，用砖砌筑的墙板，很快解体散架，砌砖掉落在地下，空间很小。如竹丝墙板，它不可能散架，而是整块掉下来，也不可能平行落下，这样竹丝墙板落在地面上就会形成三角形和多边形的空间，让被压人员有生成空间和空气。

7现在农村建房大量使用粘土砖，开发无机胶粘竹丝墙板，是解决农村建房不使用粘土砖的有效途径。

8竹丝墙板比混凝土墙板薄，减轻重量，从而减轻建筑物框架荷载。

9综合成本低，大量的工序在车间完成，减少大量的室外作业。

此外，本发明特种无机矿物胶喷涂在无机保温材料上也具有优越性，无机保温材料，如岩棉、石棉、玻璃棉等是很好的防火保温材料，由于质轻、易掉灰、严重影响人民的身体健康。用特种无机矿物胶喷涂在无机保温材料面层上，增加了整体强度，防止面层掉落粉尘，既环保又增加强度好运输。

有机保温板，如聚苯板和聚乙烯板在面层喷上特种无机矿物胶，隔绝火源、防止火灾。现在市场旺销的彩钢板五个面裸露在外面，有火源就一触即燃，如果在彩钢板五个面层上喷上特种无机矿物胶隔离火源，可以大大减少火灾的发生。央视台的火灾就是因防鞭炮烟花掉落下来的火星与涂料装修的聚苯板接触造成的火灾，如果在聚苯板面层上喷上特种无机矿物胶再刷外墙涂料，火星烧了涂料可无法再燃烧矿物胶，因为矿物胶经1600℃煅烧过，是不燃物。这样就避免造成惨重的财产损失。

Claims

1.一种特种无机矿物胶，其特征在于，由粉料∶无机复合激发水溶液固化剂按质量比＝1∶0.3～0.8组成；所述的粉料为粒度达到比表面积不低于350M²/KG的炼铁废弃的火淬矿渣；所述的无机复合激发水溶液固化剂是首先将模数0.9～1.8的Na₂O·nSiO₂·H₂O与水按照重量比3-6∶4-7配制成溶液，再添加甲基纤维素钠，使其质量含量为1-5％。

2.根据权利要求1所述的特种无机矿物胶，其特征在于，所述的炼铁废弃的火淬矿渣中的氧化铝粉的质量含量不低于15％。

3.根据权利要求1所述的特种无机矿物胶，其特征在于，所述的粉料中含有重量比为1-3％的骨胶。

4.根据权利要求1所述的特种无机矿物胶，其特征在于，所述的粉料中含有重量比为10-50％的干粉煤灰和10～30％其他不含辐射的工业废渣中的一种或两种。

5.权利要求1所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，其特征在于，在所述的特种无机矿物胶复合制成的无机高强度薄板的一面粘贴有无机保温复合板，另一面固定有无机装饰板。

6.根据权利要求5所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，其特征在于，所述的无机高强度薄板制备时加入纤维丝和细砂，抗压强度不低于60MPa。

7.根据权利要求5所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，其特征在于，所述的无机装饰板为瓷砖、大理石、花岗岩或水磨石时，所述的无机装饰板粘贴于无机高强度薄板上与无机保温复合板相对的另一面，并采用至少两颗螺钉紧固或锚栓锚固。

8.根据权利要求5或7所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，其特征在于，粘贴时采用权利要求1所述的特种无机矿物胶。

9.根据权利要求8所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，其特征在于，无机高强度薄板与无机装饰板紧固或锚固时，螺钉或锚栓先蘸取权利要求1所述的特种无机矿物胶，然后立刻进行锚固。

10.根据权利要求5所述的特种无机矿物胶制备的无机保温装饰复合板，其特征在于，所述的无机装饰板为铝复合板时，所述的无机装饰板的边缘部分弯折并包覆住无机高强度薄板的侧面，弯折的边缘部分通过螺钉紧固或锚栓锚固于无机高强度薄板上，无机装饰板整体处于无机高强度薄板上与无机保温复合板相对的另一面。