CN102503333B - 复合硅质墙体保温材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合硅质墙体保温材料，它是由基料和水组成，基料主要有闭孔膨胀珍珠岩、水泥、建筑石膏、硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿渣棉纤维等无机矿物质纤维、高粘剂凹土、可再分散胶粉、羟丙基甲基纤维素助剂和憎水剂，使用时基料与水的重量比为1∶1.2～1.3。本产品为不定型粉状保温材料，具有良好的节能保温、隔热、吸音阻燃达到A1级防火、抗震防裂、抗裂性、柔韧性和耐候性；不与墙体发生化学反应，强度高，不变形、不开裂、不空鼓、不脱落，抗老化性能好，使用性能与墙体同寿命；本发明绿色环保无毒，适用于各种墙体基材的内外墙保温，分户墙保温以及屋面、地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等隔热保温节能工程。

Description

复合硅质墙体保温材料

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是一种用于建筑墙体、楼顶、蔬菜大棚等墙体的复合硅质墙体保温材料。

背景技术

现有用于各种墙体的保温材料通常采用苯板、聚苯颗粒隔热保温材料、岩棉保温板和酚醛保温板，上述产品及技术存在以下缺点：1、苯板或挤塑板保温隔热效果虽然比较好，但它最大的缺点是防火性能差，高层建筑保温层的抗风压特别是低抗负风压不安全；用于外粘苯板的胶和固定用塑料胀钉是高分子材料制成，随着时间的推移将老化变脆，耐久年限较短，使用性能不与墙体同寿命；当保温层随着建筑物拆除时将会对城市的环境安全造成很大危害，增加了废弃物流对城乡环境的压力；外粘苯板不能满足在建筑外墙上外贴釉面砖的施工要求，如果发生火灾或建筑物超过20～30年，粘结胶和塑料膨胀钉到了使用年限会变硬、变脆，使附在外层的釉面砖发生脱落而造成危险，因此在国标及地方标准中都要求外粘苯板的外装修是涂料。不仅如此，这种保温系统施工质量的控制难度较大，施工效率较低，使用板材时由于有接缝不严出现冷桥热桥，使用的膨胀钉会使墙体开裂和渗水，影响建筑质量。2、用聚苯颗粒作保温材料是将苯板粉碎成大约20～30目颗粒，再加入水泥和胶粘剂混合制成，聚苯颗粒作墙体保温的隔热系统一般由三层组成：腻子层、底漆层及面漆层，它主要是由有机材料构成，其缺点是保温隔热效果差，老化性能、亲水性、抗压及抗折强度等方面的性能也较差，达不到涂料工程及环保节能的要求。岩棉保温板生产工艺复杂，对人体危害极大，在强度、抗风压、施工质量的控制难度等诸多方面有与苯板同样的弊端，且成本高一般用户很难接受。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种环保无毒、性能与墙体同寿命，并具有良好的保温隔热和阻燃效果，其强度、抗震、耐候等性能优良的复合硅质墙体保温材料。

本发明主要组分是以无机材料组成，这种复合硅质墙体保温材料，是由基料和水组成，其基料主要有闭孔膨胀珍珠岩、水泥、建筑石膏、无机矿物质纤维、高粘剂凹土、可再分散胶粉、羟丙基甲基纤维素助剂和憎水剂，所述的无机矿物质纤维为硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿渣棉纤维、海泡石纤维它们中的任意一种，其特征在于基料中各组份的重量组成是：

闭孔膨胀珍珠岩90～110份，水泥120～140份，建筑石膏15～30份，硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿渣棉纤维或海泡石纤维20～35份，高粘剂凹土10～15份，可再分散胶粉2～4份，羟丙基甲基纤维素1.5～3份，憎水剂1～2.5份，上述混合基料的堆积密度为240～280公斤/立方米；本品以散粉状生产贮存，使用时基料与水的重量配比为1∶1.2～1.3。将上述原料与水进行混合搅拌，使混合均匀度达到95％，分装施工使用。

本发明基料中各组份的优选重量组成是：闭孔膨胀珍珠岩100份，水泥130份，建筑石膏20份，硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿渣棉纤维或海泡石纤维25份，高粘剂凹土15份，可再分散胶粉2.5份，羟丙基甲基纤维素2份，憎水剂1.5份；使用时基料与水的重量配比为1∶1.2。

本发明原料中的珍珠岩膨胀颗粒作为骨料，该闭孔膨胀珍珠岩的颗粒度为20～30目，堆积密度为90～100公斤/立方米，导热系数低于0.05W/m.K。该珍珠岩材料轻质多空，导热系数低；525号水泥为凝胶材料和水硬性材料，用以提高无机保温砂浆层硬度；建筑石膏质轻为气硬性材料，干燥后内部形成大量毛细孔隙，降低导热系数，吸声性能好。

海泡石纤维：呈白色绒，无毒性。其性能导热系数低、耐高温、保温，收缩率低，提高拉抗折强度，不易裂开，具有抗辐射的特殊性能。无机水镁石纤维：呈白色绒，无毒性，导热系数低，用于微孔复合硅质保温材料作增强材料，保温隔热、阻燃，提高抗拉、抗裂、抗折强度。硅酸铝短纤维是无机纤维的新型材料，具有耐高温、导热系数低，容重轻，使用寿命长，抗拉、抗裂强度大，弹性好，无毒等特点。矿渣棉纤维：无机纤维类保温、隔热、吸声材料。它们具有导热系数低、不燃，吸声效果好的特点。而且具有一定的弹性和柔软性，适合于各种形状的保温和吸声工程的填充材料。使用方法：将矿渣棉纤维粉碎成粉末状后先加入水泥混合搅拌均匀后，再加入配方原料混合。

高粘剂凹土：是一种天然的水合镁铝硅酸盐，作用分子筛粘接剂，增加各种材料的融溶性和粘度及特殊的针、棒纤维状晶体形态，具有独特的三维空间链式结构功能。

可再分散胶粉：具有极突出的粘结强度，提高砂浆的柔性并有较长之开放时间，赋予砂浆优良的耐碱性，改善砂浆的粘附性、粘合性、抗折强度、防水性、可塑性、耐磨性能，在柔性抗裂砂浆中更具有较强的柔韧性。可再分散乳胶粉分散后成膜使膨胀珍珠岩颗粒和其它无机材料形成空心体，为中空的球体或不规则体作为第二种胶粘剂发挥增强作用；保护胶体被砂浆体系吸收(成膜后不会被水破坏掉，或“二次分散”；成膜的聚合物树脂作为增强材料分布与整个砂浆体系中，从而增加了砂浆的内聚力。

羟丙基甲基纤维素：作为保温砂浆的保水剂、黏合剂、缓凝剂、提高涂抹性和延长可操作时间。保水性能使浆料在涂抹后不会因干得太快而龟裂，增强粘结力、增强硬化后强度。1.建筑业：作为水泥沙浆料的保水剂、缓凝剂使沙浆具有泵送性。在抹灰浆、石膏料、腻子粉或其他的建材作为黏合剂，提高涂抹性和延长可操作时间。用作粘贴瓷砖、大理石、塑料装饰，粘贴增强剂，还可以减少水泥用量。HPMC的保水性能使浆料在涂抹后不会因干得太快而龟裂，增强硬化后强度。

憎水剂SHP50：当砂浆加水拌合后，憎水剂能保护胶体外壳迅速溶解于水，并释放出包裹的硅烷使其再分散到拌合水中。在水泥水化后的高碱性环境下硅烷中亲水的有机官能团水解形成高反应活性的硅烷醇基团，硅烷醇基团继续同水泥水化产物中的羟基基团进行不可逆反应形成化学结合，从而使通过交连作用连接在一起的硅烷牢固地固定在水泥砂浆中孔壁的表面，并在基材固化后形成憎水保护，使保温砂浆干燥后的吸水性降低。

本发明具有如下特点和显著效果：

1、本发明绿色环保无毒，不含有对人体有害成分，适用于严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖地区的新建、改建、扩建的公共建筑和民用建筑的各种墙体基材的外墙外保温，外墙内保温，分户墙保温以及屋面、地下室、车库、楼梯、走廊、消防通道等隔热保温节能工程；

2、保温隔热节能：本产品为不定型粉状保温材料，使用时与水按比例搅拌成浆状，涂抹在墙上干燥后各种硅质材料配制形成了完整的三维中空网状结构，无机空心体，为中空的球体或不规则体，里面封闭不流动的空气或氮气，形成阻断热传导的物质，填充无机空心体之间的孔隙，防止其间的空气出现对流，提高隔热效果；与墙体形成整体密闭，具有良好的粘结强度、抗裂性、柔韧性和耐候性。实现节能保温、隔热、吸音阻燃、抗震防裂、耐候等性能，无机硅质材料不氧化使用性能与墙体同寿命，导热系数低于0.05W/m.K；

3、达到A1级防火、隔燃，本产品经国家消防电子产品监督检验中心检验，达到建筑制品燃烧性能A1级的要求；国家建设质量检测中心检测为A级防火保温材料；

4、本产品主要原料均为超轻的无机材料，性能稳定粘接牢靠，界面拉毛均匀，涂抹干燥后与墙体形成致密性接触，无冷桥热桥产生，不与墙体发生化学反应，强度高，且不变形、不开裂、不空鼓、不脱落，冬季不结霜，夏季不反潮，抗老化性能好，使用性能与墙体同寿命；

5、节省材料和时间，直接涂抹，免除了类似苯板需冲筋对封粘结等工序，利用率高，没有边角料；

6、施工使用方便、可塑性强，本品以散粉状生产储存，加水搅拌(粉料与水重量比＝1∶1.2)以膏状涂抹外、内墙体上，不受形状部位的限制，施工简单方便不用辅助材料。

具体实施方式

实施例1(1#试样)：

闭孔膨胀珍珠岩90公斤(廊坊腾龙保温建材厂)，525#水泥130公斤(朝阳群峰水泥有限公司生产)，建筑石膏20公斤(山东泰安鹏程石膏粉有限公司生产)，硅酸铝纤维25公斤(山东省淄博新耐火保温材料公司纤维长度0.5～1.5cm)，高粘剂凹土15公斤(明光市中天工贸公司)，可再分散胶粉(JMH-07珍珠岩保温砂浆专用胶粉廊坊振兴保温建材有限公司生产)2.5公斤，羟丙基甲基纤维素(北京天宏锐成保温材料公司生产)2公斤，SHP50有机硅粉末憎水剂1.5公斤(北京筑宝新技术有限公司生产)。使用时上述8种基料与水混合搅拌成浆状，基料∶水＝1∶1.2(重量比)。

实施例2(2#试样)：

闭孔膨胀珍珠岩100公斤，525#水泥130公斤，建筑石膏20公斤，水镁石纤维25公斤(河北来源县磊丰保温摩擦材料公司生产，纤维长度0.5～1.5cm)，高粘剂凹土15公斤，可再分散胶粉(聚合树脂胶粉AT-08自调温相变节能储能保温材料专用胶粉-廊坊奥特保温建材公司生产)2.5公斤，羟丙基甲基纤维素2公斤，SHP50有机硅粉末憎水剂1.5公斤。使用时上述8种基料与水混合搅拌成浆状，基料∶水＝1∶1.2(重量比)。

实施例3(3#试样)：

闭孔膨胀珍珠岩110公斤，525#水泥140公斤，建筑石膏25公斤，海泡石纤维30公斤(河北宏利海泡石绒有限公司生产纤维长度0.5～1.5cm)，高粘剂凹土10公斤，可再分散胶粉(可分散树脂胶粉-河北廊坊恒信胶业有限公司生产)3.2公斤，羟丙基甲基纤维素2.5公斤，SHP50有机硅粉末憎水剂2公斤。基料∶水＝1∶1.2(重量比)。

实施例4(4#试样)：

闭孔膨胀珍珠岩100公斤，525#水泥130公斤，建筑石膏20公斤，矿渣棉纤维35公斤(石家庄金宝利保温材料有限公司纤维长度0.5～1.5cm)，高粘剂凹土10公斤，可再分散胶粉(聚合树脂胶粉AT-08自调温相变节能储能保温材料专用胶粉)3.0公斤，羟丙基甲基纤维素2.0公斤，SHP50有机硅粉末憎水剂2公斤。基料∶水＝1∶1.2(重量比)。

实施例5(5#试样)：

闭孔膨胀珍珠岩100公斤，525#水泥120公斤，建筑石膏30公斤，水镁石纤维25公斤(纤维长度0.5～1.5cm)，高粘剂凹土13公斤，可再分散胶粉(聚合树脂胶粉AT-08自调温相变节能储能保温材料专用胶粉)2.5公斤，羟丙基甲基纤维素2.0公斤，SHP50有机硅粉末憎水剂1.5公斤。基料∶水＝1∶1.2(重量比)。

本发明对实施例1、2制得试样进行各项性能测试，检验结果见表1～2：

表1：辽宁省工程质量检测中心检验报告(1#试样)

表2：国家建筑材料质量监督检验报告(2#试样)

本发明对实施例1～5制得试样由国家消防电子检验中心1进行防火阻燃等相关性能测试结果见表3～5：

表3：阻燃建筑制品燃烧热值试验测定

表4：建筑材料不燃性试验测定(I)

表5：建筑材料不燃性试验测定(II)

Claims (1)

1.一种复合硅质墙体保温材料，它是由基料和水组成，其特征在于基料由闭孔膨胀珍珠岩、水泥、建筑石膏、无机矿物质纤维、高粘剂凹土、可再分散胶粉、羟丙基甲基纤维素助剂和憎水剂组成，所述的无机矿物质纤维为硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿渣棉纤维、海泡石纤维它们中的任意一种，基料中各组份的重量组成是：闭孔膨胀珍珠岩100份，水泥130份，建筑石膏20份，硅酸铝纤维、水镁石纤维、矿渣棉纤维或海泡石纤维25份，高粘剂凹土15份，可再分散胶粉2.5份，羟丙基甲基纤维素2份，憎水剂1.5份；使用时基料与水的重量配比为1∶1.2；所述闭孔膨胀珍珠岩的颗粒度为20～30目，堆积密度为90～100公斤/立方米，导热系数为低于0.05W/(m·K)。