CN102400531A

CN102400531A - 具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板及其制备方法

Info

Publication number: CN102400531A
Application number: CN2011103848080A
Authority: CN
Inventors: 李欣涛; 许鑫华; 方海东; 刘全欣; 王学良
Original assignee: Easy Virtue (tianjin) Environmental Protection Building Material Co Ltd
Current assignee: Easy Virtue (tianjin) Environmental Protection Building Material Co Ltd
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明涉及一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板及其制备方法，其特征是：包括自外向内依次连接的饰面层、无机矿物尾料面层、首层无机纤维网层、第一层无机有机复合保温包裹层、真空囊泡结构保温阻隔层、下层无机纤维网层、第二层无机有机复合保温包裹层和无机尾矿底料层；及其制备方法，制备无机矿物尾料面层；铺装无机结构纤维层；铺装第一层无机有机复合保温包裹层；铺装真空囊泡结构温度阻隔层；铺装第二层无机有机复合保温包裹层；铺装下层无机结构纤维网层，其组成及铺装过程同第二步；制备无机尾矿底料层；温养定型裁切并堆码养护；涂装饰面层。有益效果：具有良好的保温性能和装饰性、良好力学性能、阻燃性能。

Description

具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑装饰板材，尤其涉及一种主要应用于建筑外保温材料的具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板及其制备方法。

背景技术

近年来，我国建筑事业发展迅速，极大地改善了城乡居民的生活条件和工作环境。但是，我国大部分建筑保温隔热和气密性不佳，供暖采暖系统落后，导致我国建筑能耗极高。据统计，我国的单位能耗，外墙为发达国家平水平的4—5倍，屋顶为2.5—5.5倍，外窗为1.5—2.5倍，门窗气密性为3—6倍，其中外墙能耗占总能耗比重达到50-60%，因此建筑物外墙保温系统对于减少建筑物能耗意义重大。

当前，我国的建筑物保温结构主要包括外保温模式，内保温模式和夹心保温模式。通过多年建筑节能试验表明，外保温模式的优点最为显著，逐渐成为我国墙体保温的主要形式和发展方向。目前用于保温材料种类很多，主要包括岩棉、聚苯乙烯泡沫塑料、发泡水泥等等。其中广泛应用于建筑工程的保温材料多为模塑聚苯乙烯板（EPS）、挤塑聚苯乙烯板（XPS）和聚氨酯保温系统（PU）等。由于市场疏于管理，生产厂家良莠不齐，多数产品的保温和防火性能达不到国家标准。特别是国内连续发生由于保温材料防火阻燃不达标而引起的大型火灾，给人民群众的生命财产安全造成极大损害。公安部最新下发的《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》更是明确规定了民用建筑外保温材料必须采用燃烧性能为A级的材料。虽然通过在发泡聚苯中加入石墨使EPS板达到B2级难燃，但仍不能满足应用要求。因此，根据建筑物的防火保温标准，采取相应的工艺技术研发并生产满足保温、防火、装饰一体化要求的保温材料，以实现低碳、环保，减少能源消耗和保障人民生命财产安全的目标，势在必行，迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板及其制备方法，可以用工矿业废弃物合成的环保低碳产品替代天然石材在建筑装饰材料中的使用；彻底解决了目前现有薄抹灰外墙外保温系统存在的易开裂、易脱落、耐久性差等问题；攻克了当前建筑保温装饰材料消防安全的难题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：包括自外向内依次连接的饰面层、无机矿物尾料面层、首层无机纤维网层、第一层无机有机复合保温包裹层、真空囊泡结构保温阻隔层、下层无机纤维网层、第二层无机有机复合保温包裹层和无机尾矿底料层。

所述饰面层包括自下而上依次连接的UV光固化渗透剂底层、UV光固化修色氟碳漆层、UV光固化哑光中涂氟碳漆层和UV光固化面漆氟碳罩光层。

所述无机矿物尾料面层，按重量份数，包括：

铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾料1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30。

所述无机有机复合保温包裹层，按重量份数，包括：

铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾粉1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30、直径为2-5mm的聚苯乙烯颗粒5-50 。

所述真空囊泡结构温度阻隔层由若干直径为1-4cm的真空囊粒密排镶嵌成保温绝热阻隔层。

所述首层和下层无机结构纤维网层由无机玻璃纤维网和矿棉纤维网构成。

一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板的制备方法，其特征是：按以下步骤进行，

第一步制备无机矿物尾料面层

先将铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾料1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30按照按重量份数配比，以1600转/分钟速度均匀搅拌混合成面层原料在10-30摄氏度的均衡温度条件下均匀摊铺在树脂模具的光滑表面上，摊铺厚度平均3-5mm；

第二步铺装无机结构纤维网层

将无机玻璃纤维网和矿棉纤维网分别均匀不间断铺装在无机矿物尾料面层上成为首层无机结构纤维网层；

第三步铺装第一层无机有机复合保温包裹层

将铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾粉1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30、直径为2-5mm的聚苯乙烯颗粒5-50分步混合制备成浆料，均匀摊铺置于上无机结构纤维层上，铺装厚度10-30mm，温度为10-30℃；

第四步铺装真空囊泡结构温度阻隔层

将已制作好的？？若干直径为1-4cm的真空囊粒嵌入在第一层无机有机复合保温包裹层浆料中，温度阻隔层厚度为10-50mm；

第五步铺装第二层无机有机复合保温包裹层

其组成及铺装过程同第三步，铺装厚度10-30mm，温度为10-30℃；

第六步铺装下无机结构纤维层

其组成及铺装过程同第二步；

第七步制备无机尾矿底料层

其组成及铺装过程同第一步，厚度为3-5mm；

第八步温养定型

在30-80℃温度条件下、时间10-40分钟内，通过材料的自身分子重组聚合和凝聚态结晶反应，使已铺装好的材料初凝结合成一定强度板材；

第九步裁切并堆码养护

将温养定型后的板材四周切边处理并堆码在一起继续常温养护10-30成为可深加工的防火保温装饰一体板基板；

第十步涂装饰面层

将已养护好的保温装饰一体板表面进行抛磨处理，并依次涂装15-25μm厚的UV光固化渗透剂底层、10-20μm 厚的UV光固化修色氟碳漆层，15-25μm 厚的UV光固化哑光中涂氟碳漆层和10-15μm厚的UV光固化面漆氟碳罩光层，即可制成经过涂装工艺处理的防火保温装饰一体板。

有益效果：主要应用于建筑外保温材料领域。除了具有良好的保温性能和装饰性，还具有良好力学性能、阻燃性能等。利用工矿业废弃物，可以用工矿业废弃物合成的环保低碳产品替代天然石材在建筑装饰材料中的使用，在解决工矿业废弃物消纳问题的同时，减少了天然石材开采过程中对生态环境的破坏。彻底解决了目前现有薄抹灰外墙外保温系统存在的易开裂、易脱落、耐久性差等问题，由于其防火性能达到A级不燃，彻底解决了目前困扰业内人士的消防安全问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、饰面层，2、无机矿物尾料面层，3、首层无机纤维网层，4、第一层无机有机复合保温包裹层，5、真空囊泡结构保温阻隔层，6、下层无机纤维网层，7、第二层无机有机复合保温包裹层，8、无机尾矿底料层。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图所示，一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，包括自外向内依次连接的饰面层1、无机矿物尾料面层2、首层无机纤维网层3、第一层无机有机复合保温包裹层4、真空囊泡结构保温阻隔层5、下层无机纤维网层6、第二层无机有机复合保温包裹层7、和无机尾矿底料层8。

所述无机矿物尾料面层，按重量份数，包括：

所述无机有机复合保温包裹层，按重量份数，包括：

铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾粉1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30、直径为2-5mm的聚苯乙烯颗粒5-50。

一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板的制备方法，按以下步骤进行，

第一步制备无机矿物尾料面层

先将铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾料1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30按照按重量份数配比均匀高速（1600转/分钟）搅拌混合成面层原料在真空及10-30摄氏度的均衡温度条件下均匀摊铺在树脂模具的光滑表面上，摊铺厚度平均3-5mm；

第二步铺装无机结构纤维网层

将无机玻璃纤维网和矿棉纤维网分别均匀不间断铺装在无机矿物尾料面层上成为首层无机结构纤维层；

第三步铺装第一层无机有机复合保温包裹层

将铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾粉1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30、直径为2-5mm的聚苯乙烯颗粒5-50、界面改性剂分步混合制备成浆料，均匀摊铺置于首层无机结构纤维层上，铺装厚度10-30mm，温度为10-30℃；

第四步铺装真空囊泡结构温度阻隔层

将已制作好的若干直径为1-4cm的真空囊粒嵌入在第一层无机有机复合保温包裹层浆料中，温度阻隔层厚度为10-50mm；

第五步铺装第二层无机有机复合保温包裹层

第六步铺装下无机结构纤维层

其组成及铺装过程同第二步；

第七步制备无机尾矿底料层

其组成及铺装过程同第一步，厚度为3-5mm；

第八步温养定型

第九步裁切并堆码养护

将温养定型后的板材四周切边处理并堆码在一起继续常温养护10-30天成为可深加工的防火保温装饰一体板基板；

第十步涂装饰面层

无机有机复合保温芯层制作过程中，聚苯乙烯龙珠颗粒在保温层中的存在方式有以下几种：1、单一尺寸聚苯乙烯龙珠颗粒均匀存在于无机相中；2、多种尺寸聚苯乙烯龙珠颗粒混合均匀存在于无机相中；3、单一尺寸聚苯乙烯龙珠颗粒密度含量梯度存在于无机相中；4、多种尺寸聚苯乙烯龙珠颗粒密度梯度存在于无机相中。单一尺寸聚苯乙烯龙珠颗粒直径分别为单一的2mm或3mm或4mm或5mm原料按添加比例独自均匀搅拌在无机浆料中；多种尺寸聚苯乙烯龙珠颗粒2mm、3mm、4mm或5mm的不同直径混合均匀存在于无机相中。

无机结构纤维网层主要起到结构支撑和增强作用，使低碳防火保温装饰一体板在加工、安装和使用过程中不易损坏。

真空囊泡结构温度阻隔层：是由众多紧密镶嵌在一起的1-4m3/个的单排真空囊粒组成的保温绝热阻隔层，真空囊泡结构本身具有良好的结构支撑性能和极佳的保温性能。

以岩棉纤维为例简要叙述真空囊粒的制备方法：

1、填充芯材的制备：选取直径3-5μm的岩棉纤维，绞碎，并120℃恒温烘干至恒重。2、真空阻隔膜袋的制备：挤出成型的方式制备多层复合膜并吹塑成型制备不同尺寸的真空包装袋3、岩棉填充管材的制备：以PET、PVC或其他高分子材料管材为基础，选取长度为50-100cm管材壁厚为1-5mm截面边长10-50mm的方形管，将步骤1制备的岩棉纤维填入方管中压实。4、截断的制备：采取机械切割的手段，按照设计尺寸切割成1-30mm长度的小段，再次进行70℃烘干至恒重。5、真空胶囊粒子的制备：将制备的岩棉填充截断依次放入预先制备的真空包装袋中依次排开，并放入吸气剂和干燥剂，然后在热合真空包装机中抽真空封装并逐个裁切，其中真空度控制在0.01Pa以下。

实施例1

低碳防火保温装饰一体板的无机矿物尾料面层，按重量份数，1Kg/份

铝镁硅酸盐粉10 Kg、轻烧镁粉 1 Kg、镁质胶凝材料调节剂1 Kg、

硅灰粉 1 Kg、磷酸或硫酸盐粉10 Kg、矿石尾料70 Kg、

矿砂或彩色石英砂1 Kg、氧化铁矿粉1 Kg、矿棉纤维 1 Kg、

增强玻璃纤维30 Kg、聚丙乙烯纤维1 Kg。

所述无机有机复合保温包裹层，按重量份数，1Kg/份包括：

铝镁硅酸盐粉10 Kg、轻烧镁粉 1 Kg、硅灰粉20 Kg、

镁质胶凝材料调节剂50 Kg、磷酸或硫酸盐粉1 Kg、矿石尾粉1 Kg、矿砂或彩色石英砂1 Kg、氧化铁矿粉 20 Kg、矿棉纤维30 Kg、增强玻璃纤维30 Kg、聚丙乙烯纤维1 Kg、直径为2-5mm的聚苯乙烯龙珠颗粒50 Kg。

实施例2

铝镁硅酸盐粉 50 Kg、轻烧镁粉50 Kg、镁质胶凝材料调节剂50 Kg、

硅灰粉 20 Kg、磷酸或硫酸盐粉1 Kg、矿石尾料1 Kg、

矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1 Kg、矿棉纤维 30 Kg、

增强玻璃纤维1 Kg、聚丙乙烯纤维30 Kg。

所述无机有机复合保温包裹层，按重量份数计，1Kg/份

铝镁硅酸盐粉50 Kg、轻烧镁粉 50 Kg、硅灰粉1-20、

镁质胶凝材料调节剂1 Kg 、磷酸或硫酸盐粉 10 Kg、矿石尾粉70 Kg、矿砂或彩色石英砂70 Kg、氧化铁矿粉 1 Kg 、矿棉纤维1 Kg 、增强玻璃纤维1 Kg 、聚丙乙烯纤维30 Kg、直径为2-5mm的聚苯乙烯龙珠颗粒5 Kg。

实施例3

铝镁硅酸盐粉15 Kg、轻烧镁粉 25 Kg、镁质胶凝材料调节剂15 Kg、

硅灰粉 10 Kg、磷酸或硫酸盐粉5 Kg、矿石尾料35 Kg、

矿砂或彩色石英砂40 Kg、氧化铁矿粉10 Kg、矿棉纤维 15 Kg、

增强玻璃纤维18Kg、聚丙乙烯纤维20 Kg。

所述无机有机复合保温包裹层，按重量份数计，1Kg/份

铝镁硅酸盐粉15 Kg、轻烧镁粉 15 Kg、硅灰粉10 Kg、

镁质胶凝材料调节剂20 Kg、磷酸或硫酸盐粉5 Kg、矿石尾粉40 Kg、矿砂或彩色石英砂50 Kg、氧化铁矿粉 10 Kg、矿棉纤维15 Kg、增强玻璃纤维15 Kg、聚丙乙烯纤维5 Kg、直径为2-5mm的聚苯乙烯龙珠颗粒30 Kg。

以上实施例可以按照上述制备方法制备低碳防火保温装饰一体板。

低碳防火保温装饰一体板技术指标和规格：

1、防火性能达到A级阻燃；

2、导热系数应小于0.06 W/(m·K)；

3、静曲强度大于≥20MPa

4、表层装饰面具有天然石材或木材的肌理和表现

板材规格(长×宽×厚)：1200/2400×600×30-100mm;

1200×800×30-100mm。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：包括自外向内依次连接的饰面层、无机矿物尾料面层、首层无机纤维网层、第一层无机有机复合保温包裹层、真空囊泡结构保温阻隔层、下层无机纤维网层、第二层无机有机复合保温包裹层和无机尾矿底料层。

2.根据权利要求1所述的具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：所述饰面层包括自下而上依次连接的UV光固化渗透剂底层、UV光固化修色氟碳漆层、UV光固化哑光中涂氟碳漆层和UV光固化面漆氟碳罩光层。

3.根据权利要求1所述的具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：所述无机矿物尾料面层，按重量份数，包括：

4.根据权利要求1所述的具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：所述无机有机复合保温包裹层，按重量份数，包括：

5.根据权利要求1所述的具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：所述真空囊泡结构温度阻隔层由若干直径为1-4cm的真空囊粒密排镶嵌成保温绝热阻隔层。

6.根据权利要求1所述的具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板，其特征是：所述上下无机结构纤维网层由无机玻璃纤维网和矿棉纤维网构成。

7.一种具有真空囊泡结构的低碳防火保温装饰板的制备方法，其特征是：按以下步骤进行，

第一步制备无机矿物尾料面层

先将铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾料1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30按照按重量份数配比，以速度1600转/分钟均匀搅拌混合成面层原料在10-30摄氏度的均衡温度条件下均匀摊铺在树脂模具的光滑表面上，摊铺厚度平均3-5mm；

第二步铺装无机结构纤维层

第三步铺装第一层无机有机复合保温包裹层

将铝镁硅酸盐粉10-50、轻烧镁粉1-50、镁质胶凝材料调节剂1-50、硅灰粉1-20、磷酸或硫酸盐粉1-10、矿石尾粉1-70、矿砂或彩色石英砂1-70、氧化铁矿粉1-20；矿棉纤维1-30；增强玻璃纤维1-30、聚丙乙烯纤维1-30、直径为2-5mm的聚苯乙烯颗粒5-50分步混合制备成浆料，均匀摊铺置于首层无机结构纤维网层上，铺装厚度10-30mm，温度为10-30℃；

第四步铺装真空囊泡结构温度阻隔层

第五步铺装第二层无机有机复合保温包裹层

第六步铺装下层无机结构纤维网层

其组成及铺装过程同第二步；

第七步制备无机尾矿底料层

其组成及铺装过程同第一步，厚度为3-5mm；

第八步温养定型

第九步裁切并堆码养护

第十步涂装饰面层