CN102557721B - 一种不燃节能保温板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料类，涉及一种不燃节能保温板材及其制备方法。其特征在于：它是按各组分的重量百分比计由水泥50-80%，增粘剂0.1-1%，有机发泡剂0.1-5%，无机发泡剂0.1-1%，憎水剂0.1-5%，矿物掺合料0-28%，玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%，加水拌制得到浆料，然后浇筑成型养护而得。本发明采用多重次第发气技术——使用表面活性剂类发泡剂和无机发泡剂两次发气，可提高气孔含量，修正先前有机发泡剂发泡产生的气孔形状，强化气孔壁，增强节能保温效果，使不燃节能保温板材具有密度低和保温性能好的效果。

Description

一种不燃节能保温板材及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料类，涉及一种不燃节能保温板材及其制备方法。

背景技术

墙体节能技术是建筑节能技术的重要组成部分。墙体保温材料作为墙体节能技术的核心，需要具有节能、安全、耐久等性能，然而目前所用的大部分高效节能保温材料均为易燃的有机材料，如：挤塑聚苯板（XPS）或膨胀聚苯板（EPS）等，尽管其具有导热系数低和密度小等优点，但其自身的可燃性会造成很大的安全隐患。近年来，北京、上海、沈阳等多地发生的因保温层燃烧而引起的“央视大楼”、“上海教师公寓”、“沈阳万鑫酒店”火灾，就充分暴露出了传统保温材料的防火缺陷。随着外墙保温系统在工程中的日益普及，防火已成为影响工程质量的突出问题，也受到了人们越来越多的关注。

与有机保温材料相比，一般无机保温材料的不燃性能得到保证。目前关于不燃无机保温材料的报道主要有岩棉、矿棉、泡沫玻璃、玻化微珠保温浆料等。但岩棉、矿棉等成本高，施工复杂。玻化微珠保温浆料虽相对应用广泛，但在制备时需要平衡保温材料的力学性能和保温性能，因此，这些材料通常密度较大，保温性能比较差。

如CN101186475公开了改性玻化微珠保温隔热砂浆及其制备方法。其制备方法步骤如下：(1)低品质玻化微珠改性：将有机硅憎水剂用水进行稀释，憎水剂与水的体积比为1∶10～1∶80，将稀释的憎水剂均匀喷洒到低品质玻化微珠上；(2) 烘干：将憎水处理过的玻化微珠置于烘箱中烘干；(3)配制保温隔热砂浆：将砂浆母料与改性玻化微珠按重量比为1∶2～2∶1搅拌均匀，即制得改性玻化微珠保温隔热砂浆。

CN1792976公开了一种用玻化微珠作为超轻质骨料，由胶凝材料、可再分散乳胶粉、纤维素、纤维、淀粉醚等复合而成的超轻玻化微珠砂浆。

但分析前人的研究成果，结合其采取的技术手段可得由此制备的保温材料均存在密度较高，保温性能差的问题，且力学性能较差，这大大限制了此类保温材料的使用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不燃节能保温板材及其制备方法，该不燃节能保温板材密度低，保温性能好。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种不燃节能保温板材，其特征在于：它是按各组分的重量百分比计由水泥50-80%，增粘剂0.1-1%，有机发泡剂0.1-5%，无机发泡剂0.1-1%，憎水剂0.1-5%，矿物掺合料0-28%，玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%，加水拌制得到浆料，然后浇筑成型养护而得。 

按上述方案，所述各组分的重量百分比计为水泥50-80%，增粘剂0.1-1%，有机发泡剂0.1-5%，无机发泡剂0.1-1%，憎水剂0.1-5%，矿物掺合料5-28%，玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%。 

按上述方案，所述的水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的一种或两种的混合，所述硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥均为42.5等级以上，最大粒径不超过18um，80％以上的颗粒尺寸在5um以下。

按上述方案，所述的增粘剂为纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺干粉中的一种或一种以上的混合。其作用是使浆体保持一定稠度，一方面有利于初期有机发泡剂产生气泡的稳定，另一方面提高浆料对玻化微珠的包裹能力。

按上述方案，所述的有机发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、动植物蛋白类发泡剂、纸浆废液中的一种或一种以上的混合。其特点是气泡瞬间发泡，即在浆体制备过程中发泡，可在浆体引入气泡的同时，提高浆体体积，增强浆体对保温骨料玻化微珠的包裹。

按上述方案，所述的无机发泡剂为碳酸氢铵、H₂O₂中的一种或两种的混合。无机发泡剂的发泡需在一定的温度条件下发生，通过控制养护温度，可以使其在初凝完成后一段时间内完成，可提高气孔含量，修正有机发泡剂发泡造成的气孔形状，强化气孔壁。

按上述方案，所述的憎水剂为乳化石蜡。

按上述方案，所述的矿物掺合料的粒度≥300目，为偏高岭土、硅灰中的一种或两种的混合。

按上述方案，所述的玻化微珠粒径为30-70目，吸水率小于50%。

一种不燃节能保温板材的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1将水泥、增粘剂、有机发泡剂、无机发泡剂、憎水剂、矿物掺合料、玻化微珠按重量百分比为：水泥50-80%、增粘剂0.1-1%、有机发泡剂0.1-5%、无机发泡剂0.1-1%、憎水剂0.1-5%、矿物掺合料0-28%、玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%，取料备用；

（2）先将水泥、增粘剂、有机发泡剂、无机发泡剂、憎水剂、矿物掺合料加水，搅拌得到流动性良好、有大量气泡的浆料，然后加入玻化微珠继续搅拌；

（3）浇筑成型至终凝后养护，脱模即得。

按上述方案，所述的养护为热养护，热养护温度为50-80℃。热养护可以更好地促进无机发泡剂的分解，提高不燃节能保温板材制品强度，缩短养护时间。

本发明的有益效果：

1．采用多重次第发气技术——使用表面活性剂类发泡剂和无机发泡剂先后两次发气，可提高气孔含量，修正先前有机发泡剂发泡产生的气孔形状，强化气孔壁，增强节能保温效果。

2. 加入憎水剂材料，可使最终制备的不燃节能保温板材具有憎水功能，防止使用过程中因水分进入导致的材料保温性能的下降，优选采用具有一定吸热能力的乳化石蜡，可在具有憎水能力的同时，同时起到一定的相变作用，进一步有效提高该不燃节能保温板材的节能效果。

3. 适当加入超细的矿物掺合料，可使材料在较低密度下有较高的强度，同时由于细度较小的矿物掺合料吸水量大，可提高浆体的稠度而有利于气泡的保持，而进一步提高该不燃节能保温板材的保温性能。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本申请的发明内容，但实施例不应视作对本发明权利的限定。

实施例1

按各组分重量百分比为硫铝酸盐水泥10%，普通硅酸盐水泥50%，羧丙基纤维素0.1%，十二烷基硫酸钠3%，碳酸氢铵0.1%，乳化石蜡2%，偏高岭土28%，玻化微珠6.8%，选取原料，其中硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥均为市售42.5等级，在球磨机中将其磨细至最大粒径不超过18um，80％以上颗粒尺寸在5um以下，玻化微珠的粒径为30-70目，吸水率小于50%，偏高岭土粒径为500目，备用；

将硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、羧丙基纤维素、十二烷基硫酸钠、碳酸氢铵、乳化石蜡、偏高岭土加水搅拌混合均匀，得到流动度为80-150、有大量均匀气泡的浆料；

然后加入玻化微珠，继续搅拌3-5min，在设定大小的模具中浇筑成型，初始养护至终凝；

60℃蒸汽养护，脱模即得，常温养护而得。

该不燃节能保温板材的密度为160-250kg/m³，导热系数为0.06-0.08W/Mk。

实施例2

按各组分重量百分比计为硫铝酸盐水泥20%，普通硅酸盐水泥60%，羧甲基纤维素0.8%，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠4.2%，碳酸氢铵1%，乳化石蜡4%，玻化微珠10%，选取原料，其中硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥均为市售42.5等级，在球磨机中将其磨细至最大粒径不超过18um，80％以上颗粒尺寸在5um以下，玻化微珠的粒径为30-70目，吸水率小于50%，待用；

将硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、羧甲基纤维素、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、碳酸氢铵、乳化石蜡加水搅拌混合均匀，得到流动度为80-150、有大量均匀气泡的浆料；

然后加入玻化微珠，继续搅拌3-5min，在设定大小的模具中浇筑成型，初始养护至终凝；

50℃蒸汽养护，脱模即得，常温养护待用。

该不燃节能保温板材的密度为160-250kg/m³，导热系数为0.06-0.08W/Mk。

实施例3

按各组分重量百分比为硫铝酸水泥23%，普通硅酸盐水泥50%，羟甲基纤维素0.1%，十二烷基硫酸钠0.1%，有效含量为0.5%的双氧水，乳化石蜡0.1%，硅灰26.2%，选取原料，其中硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥均为市售42.5等级，在球磨机中将其磨细至最大粒径不超过18um，80％以上颗粒尺寸在5um以下，硅灰粒度为800目，待用，

将硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、羟甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、双氧水、乳化石蜡、硅灰，加水搅拌混合均匀，得到流动度为80、有大量均匀气泡的浆料；

在设定大小的模具中浇筑成型，初始养护至终凝；

60℃蒸汽养护，脱模即得，常温养护待用。

该不燃节能保温板材的密度为350-450kg/m³，导热系数为0.08-0.09W/Mk。

实施例4

按各组分重量百分比为硫铝酸水泥20%，普通硅酸盐水泥60%，羟丙基纤维素1%，十二烷基硫酸钠4%，碳酸氢铵1%，乳化石蜡4%，偏高岭土9%，玻化微珠1%，选取原料，其中硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥均为市售42.5等级，在球磨机中将其磨细至最大粒径不超过18um，80％以上颗粒尺寸在5um以下，偏高岭土粒度为300目，玻化微珠的粒径为30-70目，吸水率小于50%，待用，

将硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、羟甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、双氧水、乳化石蜡、粉煤灰，加水搅拌混合均匀，得到流动度为80、有大量均匀气泡的浆料；

然后加入玻化微珠，继续搅拌3-5min，在设定大小的模具中浇筑成型，初始养护至终凝；

60℃蒸汽养护，脱模即得，常温养护待用。

该不燃节能保温板材的密度为350-450kg/m³，导热系数为0.08-0.09W/Mk。

Claims (3)

1.一种不燃节能保温板材，其特征在于：它是按各组分的重量百分比计由水泥50-80%，增粘剂0.1-1%，有机发泡剂0.1-5%，无机发泡剂0.1-1%，乳化石蜡0.1-5%，矿物掺合料0-28%，玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%，加水拌制得到浆料，然后浇筑成型养护而得，其中：所述的有机发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、松香皂类发泡剂、动植物蛋白类发泡剂、纸浆废液中的一种或一种以上的混合；所述的无机发泡剂为碳酸氢铵、H₂O₂中的一种或两种的混合；所述的养护为热养护，热养护温度为50-80℃；所述的水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的一种或两种的混合，所述硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥均为42.5等级以上，最大粒径不超过18um，80％以上的颗粒尺寸在5um以下；所述的增粘剂为纤维素醚、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺干粉中的一种或一种以上的混合；所述的矿物掺合料的粒度≥300目，为偏高岭土、硅灰中的一种或两种的混合；所述的玻化微珠粒径为30-70目，吸水率小于50%。

2.根据权利要求1所述的不燃节能保温板材，其特征在于：所述各组分的重量百分比计为水泥50-80%，增粘剂0.1-1%，有机发泡剂0.1-5%，无机发泡剂0.1-1%，憎水剂0.1-5%，矿物掺合料5-28%，玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%。

3.根据权利要求1所述的不燃节能保温板材的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）将水泥、增粘剂、有机发泡剂、无机发泡剂、憎水剂、矿物掺合料、玻化微珠按重量百分比为：水泥50-80%、增粘剂0.1-1%、有机发泡剂0.1-5%、无机发泡剂0.1-1%、憎水剂0.1-5%、矿物掺合料0-28%、玻化微珠0-10%，各组分的重量百分比加和为100%，取料备用；

（2）先将水泥、增粘剂、有机发泡剂、无机发泡剂、憎水剂、矿物掺合料加水，搅拌得到流动性良好、有大量气泡的浆料，然后加入玻化微珠继续搅拌；

（3）浇筑成型至终凝后养护，脱模即得；所述的养护为热养护，热养护温度为50-80℃ 。