CN102505798A - 复合保温墙板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

复合保温墙板及其制备方法，涉及一种保温墙板。保温墙板设有2层硅酸钙板，夹合保温芯材，保温芯材各组分为水泥、粉煤灰、石膏、EPS、Maleamic Acid-Isobutyl POSS、乳胶粉、减水剂、发泡剂和早强剂。将POSS干粉溶于正己烷，喷洒在EPS颗粒表面得A；将水泥、粉煤灰、石膏、乳胶粉干拌，加入水搅拌成浆状，将A加入得浆料B；通过搅拌机搅拌发泡剂溶液制取泡沫得到泡沫C；将B与C混合得保温芯材浆料；将硅酸钙板表面刷洗，放入固定的模具两边，将保温芯材浆料浇注到两硅酸钙板中间，振捣成型；脱模，洒水养护后即得产品。

Description

复合保温墙板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种保温墙板，尤其涉及一种基于有机/无机杂化材料界面改性技术的轻质复合保温墙板。
背景技术
随着城市现代化建设的发展，降低建筑能耗，提高能源利用效率，推进建筑节能工作的发展，已受到政府和社会各界愈来愈多的重视。建筑物采用轻质保温材料可节能50％～80％，因此发展节能型建材成为建筑节能的有效途径之一。早期复合保温墙板由两层水泥薄板中间夹合聚苯板或挤塑板制成。这种墙板使用一段时间后，由于无机水泥板材料与有机苯板材料两者相容性差，不能牢固粘接，易起鼓脱落。现有的轻质复合保温墙板以上下两块硅酸钙板作为面板，两板中间夹合以聚苯乙烯泡沫颗粒(EPS)为骨料的水泥基混凝土作为保温芯材。此类EPS-硅酸钙复合墙板具有轻质、高强、保温隔热、耐水等特点，符合建筑节能要求，被广泛应用于各类建筑物的内外隔墙和非承重墙。但这类复合保温墙板的保温芯材，依然存在有机EPS骨料与无机胶凝料相容性不好所致的界面缺陷、物理力学性能以及墙板整体性不理想的问题。
许多研究者对轻质复合保温墙板生产工艺和提高界面粘结性能进行了研究及探讨：边希安【中国专利，CN94102605.1，高强夹芯复合隔墙板】提供了一种以玻璃纤维增强水泥(GRC)为表层，以水泥、增钙飞灰为胶凝料，聚苯乙烯泡沫粒、膨胀珍珠岩、炉渣为骨料的超轻砼作为夹层的复合隔墙板的配方及工艺。该夹芯复合墙板的制备施工方便，节能利废，成本低。李泽刚【中国专利，CN200410023858.6，一种墙体保温材料】提供的一种墙体保温材料中含有粉煤灰、膨润土、膨胀剂等多种粘合性物质，制得的墙体材料具有粘结力强，抗压抗折强度高，保证了施工过程方便、省时省力，同时又保证达到坚固耐用的特点。陈网和，李巍【硅钙板-EPS轻质混凝土复合墙板的研究[J].砖瓦，2005，(06)】探讨和分析了水泥、矿物掺和料、砂等对复合墙板的抗压强度、干缩、EPS轻质混凝土芯体混合料工作性的影响及作用机理。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种基于有机无机杂化材料界面改性技术的复合保温墙板及其制备方法。
所述复合保温墙板设有2层面板，所述面板为硅酸钙板，2层面板间夹合保温芯材，所述保温芯材是以EPS为骨料的水泥基加气混凝土，所述轻质复合保温墙板的厚度为60～120mm；所述保温芯材各组分按质量比为：水泥100～180，粉煤灰10～30，石膏5～10，EPS1.5～2，MaleamicAcid-Isobutyl POSS 0.1～0.3，乳胶粉0.5～3.0，减水剂0.8～1.5，发泡剂0.2～0.5，早强剂0.1～2.5。
所述Maleamic Acid-Isobutyl POSS的结构式如下：
Figure BDA0000111866550000021
所述EPS可选用直径为3～5mm和2～3mm，容重为10～50kg/m3的发泡聚苯乙烯泡沫颗粒，两种大小颗粒级配比为3∶1。
所述乳胶粉可为建筑用可再分散乳胶粉，成分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物。
所述减水剂可为萘系高效减水剂，成分为β基萘磺酸盐甲醛缩合物。
所述发泡剂可为wd-11水泥发泡剂。
所述早强剂可为无水氯化钙、三乙醇胺等中的至少一种。
所述复合保温墙板的制备方法包括以下步骤：
1)将Maleamic Acid-Isobutyl POSS干粉原料以1∶10的质量比溶解于正己烷，用制得的溶液喷洒在EPS颗粒表面，得到A；
2)按组分配比称取水泥、粉煤灰、石膏、乳胶粉，用砂浆搅拌机干拌均匀，按照水灰比0.3～0.5将水加入搅拌机中，搅拌成浆状，再将A加入得到浆料B；
3)通过搅拌机的高速叶片搅拌发泡剂溶液制取泡沫得到泡沫C；
4)将浆料B与泡沫C机械搅拌混合均匀制得保温芯材浆料；
5)将硅酸钙板表面刷洗，放入固定的模具两边，将保温芯材浆料浇注到两硅酸钙板中间，振捣成型；
6)20～30h后脱模，洒水养护6～8天，然后置于干燥环境中自然养护26～30天即可得到轻质复合保温墙板成品。
本发明与现有的轻质复合保温墙板相比，有如下特点：
(1)采用Maleamic Acid-Isobutyl POSS为界面改性剂，利用Maleamic Acid-Isobutyl POSS亲油端连接EPS有机骨料，亲水端的酰胺基与减水剂中的磺酸基反应生成酰胺磺酸盐，羧基与水泥水化产物Ca(OH)2生成羧酸盐，即亲水端与无机胶凝料发生强的化学键合作用，从而使得EPS在水泥基轻质混凝土中有良好的分散性，形成结构密实的网络水化结构，有效改善了EPS与无机胶凝料之间界面相容性，显著提高复合墙板物理力学性能、整体性和耐久性，避免使用过程中有机无机界面缺陷所产生的墙板破坏。
(2)具有优良的保温、隔热功能。采用导热系数较低的EPS和硅酸钙板做原材料，并且通过发泡剂引入大量封闭、分布均匀的微气泡代替部分EPS，达到优化级配的效果，降低导热系数和生产成本。
(3)成型工艺简单。采用一次性立式浇注成型，较卧式浇注成型更易控制墙板厚度，墙板整体性好，不易变形，可直接粘贴瓷砖、墙纸、木饰板等材料作饰面处理，无需抹灰。
(4)节能环保。本发明的轻质复合保温墙板安装之后，可拆可卸，并可以重新装搭，减少了破碎混凝土的排放，同时墙板可循环再用，符合环保要求。
(5)施工效能高。本发明的轻质复合保温墙板拼装后，如需埋设暗管线、开关盒等可用手提电锯切割线槽安装，中间不含金属材料，可任意切割和拼接，易操作，施工简便。
附图说明
图1为本发明所述轻质复合保温墙板的结构组成示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1)称取42.5普通硅酸盐水泥100份、II级粉煤灰10份、石膏5份、乳胶粉0.5份、萘系高效减水剂0.8份、无水氯化钙0.1份加入到砂浆搅拌机中，先干拌均匀，再将水以水灰比为0.5的比例加入砂浆搅拌机中，继续搅拌。
2)称取Maleamic Acid-Isobutyl POSS(美国hybrid plastics公司生产)0.1份，EPS(粒径4mm与2mm为3∶1)1.5份，将Maleamic Acid-Isobutyl POSS以1∶10的比例溶解在正己烷中，将溶解后的溶液喷洒在EPS上，将表面被POSS溶液润湿的EPS加入到搅拌机中持续搅拌。
3)将0.2份wd-11水泥发泡剂加入发泡机发泡4-5分钟得到的大量泡沫加入到搅拌机中搅拌均匀，得到有微气泡的保温芯材浆料。
4)将硅酸钙板按60mm、90mm和120mm板距分别固定在正方形模具(建筑隔墙条板行业通用模具)两边，用毛刷沾水将硅酸钙板表面刷洗一遍，然后将所述保温芯材浆料浇注到两板之间，振捣压实，脱模后先洒水养护7天，然后置于干燥环境中自然养护28天即得到板厚分别为60mm、90mm和120mm的轻质复合保温墙板成品。
所得轻质复合保温墙板的物理力学性能测试结果见表1，测试结果与国家标准的对比可以发现，采用Maleamic Acid-Isobutyl POSS有机/无机杂化材料界面改性技术，显著改善了轻质复合保温墙板物理力学性能、整体性和耐久性。
表1 轻质节能保温复合墙板物理性能检测结果与国家标准
Figure BDA0000111866550000041
实施例2～6
制备方法同实施例1，改变各组分用量如表2所示。所得轻质节能保温复合墙板的物理性能测试结果同实施例1。
表2 各实施例中各组分用量(质量份数)
Figure BDA0000111866550000051
图1给出本发明所述轻质复合保温墙板的结构组成示意图，在图1中，上、下两层面板1采用硅酸钙板，上、下两层面板1之间夹合保温芯材2是以EPS为骨料3和加气混凝土(含各种助剂)4组成，EPS表面包覆有Maleamic Acid-Isobuty POSS层5。

Claims (8)

1.复合保温墙板，其特征在于设有2层面板，所述面板为硅酸钙板，2层面板间夹合保温芯材，所述保温芯材是以EPS为骨料的水泥基加气混凝土，所述轻质复合保温墙板的厚度为60～120mm；所述保温芯材各组分按质量比为：水泥100～180，粉煤灰10～30，石膏5～10，EPS 1.5～2，Maleamic Acid-Isobutyl POSS 0.1～0.3，乳胶粉0.5～3.0，减水剂0.8～1.5，发泡剂0.2～0.5，早强剂0.1～2.5。
2.如权利要求1所述的复合保温墙板，其特征在于所述Maleamic Acid-Isobutyl POSS的结构式如下：
Figure FDA0000111866540000011
3.如权利要求1所述的复合保温墙板，其特征在于所述EPS选用直径为3～5mm和2～3mm，容重为10～50kg/m3的发泡聚苯乙烯泡沫颗粒，两种大小颗粒级配比为3∶1。
4.如权利要求1所述的复合保温墙板，其特征在于所述乳胶粉为建筑用可再分散乳胶粉，成分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物。
5.如权利要求1所述的复合保温墙板，其特征在于所述减水剂为萘系高效减水剂，成分为β基萘磺酸盐甲醛缩合物。
6.如权利要求1所述的复合保温墙板，其特征在于所述发泡剂为wd-11水泥发泡剂。
7.如权利要求1所述的复合保温墙板，其特征在于所述早强剂为无水氯化钙、三乙醇胺中的至少一种。
8.如权利要求1所述的复合保温墙板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将Maleamic Acid-Isobutyl POSS干粉原料以1∶10的质量比溶解于正己烷，用制得的溶液喷洒在EPS颗粒表面，得到A；
2)按组分配比称取水泥、粉煤灰、石膏、乳胶粉，用砂浆搅拌机干拌均匀，按照水灰比0.3～0.5将水加入搅拌机中，搅拌成浆状，再将A加入得到浆料B；
3)通过搅拌机的高速叶片搅拌发泡剂溶液制取泡沫得到泡沫C；
4)将浆料B与泡沫C机械搅拌混合均匀制得保温芯材浆料；
5)将硅酸钙板表面刷洗，放入固定的模具两边，将保温芯材浆料浇注到两硅酸钙板中间，振捣成型；
6)20～30h后脱模，洒水养护6～8天，然后置于干燥环境中自然养护26～30天即可得到轻质复合保温墙板成品。
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