CN102807348A - 无机酚醛复合保温砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无机酚醛复合保温砂浆；该保温砂浆包括水泥90～100份，硅灰8～18份，酚醛泡沫颗粒30～50份，膨胀玻化微珠100～120份，可再分散乳胶粉4～6份，纤维素醚1.2～1.8份，木质纤维素2.5～3.5份，PP纤维0.8～1.2份。所述酚醛泡沫颗粒经过碱中和及防水处理，改善了其对墙体的腐蚀和降低了其吸水率。本发明的复合保温砂浆不仅保留了无机保温砂浆施工性能好、抗压强度高、燃烧性能等级达到A2级的优点，而且具有更低的干密度和导热系数，是一种同时具备节能效果好和燃烧性能等级高的优点的保温材料，可广泛应用于建筑外墙保温施工。

Description

无机酚醛复合保温砂浆
技术领域
本发明属于建筑节能保温领域，涉及一种无机酚醛复合保温砂浆。
背景技术
建筑节能是整个社会节能减排的重要组成部分，建筑节能系统的性能和结构稳定性直接关系着节能减排工作的落实和目标的实现。目前，我国使用的建筑节能系统主要包括无机保温砂浆系统、膨胀聚苯板系统、挤塑聚苯板系统、聚氨酯系统等。无机保温砂浆系统具有施工性能好、强度高、燃烧性能等级达到A2级、综合造价低等优点，但其导热系数较高，难以满足更高的节能目标的要求。而膨胀聚苯板系统、挤塑聚苯板系统、聚氨酯系统等系统虽然具有较好的保温性能，但它们的致命缺陷是燃烧性能等级低，央视大火、上海“11.15”大火、沈阳皇朝万鑫国际大厦大火均是因为使用了这些易燃材料而引起。上海“11.15”大火发生后，公安部出台“65号文件”，要求建筑保温材料的燃烧性能等级必须达到A级。由于酚醛泡沫难以燃烧，一些厂家于是大力推广酚醛泡沫保温系统，但实际上，酚醛泡沫也具有一些致命的缺陷——质脆、易粉化、耐久性差、吸水率高，并且残留的酸对墙体造成腐蚀。即使是单纯用未经技术处理的酚醛泡沫颗粒与膨胀玻化微珠复合成砂浆，也依然存在着许多问题，最突出的是酚醛泡沫颗粒的吸水问题，由于酚醛泡沫颗粒的质量吸水率可达到200%甚至更高，所制备出的复合砂浆不仅干密度和导热系数比未复合的无机保温砂浆高，而且在同样的加水比例下，施工流动性极差，无法上墙，凝结干燥时间也大大延长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的无机保温砂浆系统导热系数较高，酚醛泡沫保温系统存在质脆、易粉化、耐久性差、吸水率高、残留酸对墙体造成腐蚀等缺陷，提供了一种无机酚醛复合保温砂浆及其制备方法。该无机酚醛复合保温砂浆以水泥和硅灰为凝结材料；酚醛泡沫颗粒与膨胀玻化微珠以一定的比例混合作为保温骨料，其中酚醛泡沫颗粒经过碱性调节剂中和后，采用防水乳液进行表面封闭处理，前者避免了使用过程中对墙体造成腐蚀；后者大大降低了酚醛泡沫颗粒的吸水率，改善了复合保温砂浆的施工流动性，缩短了复合保温砂浆的凝结干燥时间，降低了成型后复合保温层的干密度，在保证酚醛泡沫颗粒的结构未被破坏进而使其正常发挥低导热性能的前提下，解决了因酚醛泡沫质脆、易粉化、吸水率高、耐久性差等缺陷而难以在建筑保温领域推广应用的技术难题；实现了低导热系数和高燃烧性能等级的双结合。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明涉及一种无机酚醛复合保温砂浆，包括以下重量份数的各组分：
水泥              90～100，
硅灰              8～18，
酚醛泡沫颗粒      30～50，
膨胀玻化微珠      100～120，
可再分散乳胶粉    4～6，
纤维素醚          1.2～1.8，
木质纤维素        2.5～3.5，
PP纤维            0.8～1.2。
优选地，所述酚醛泡沫颗粒经碱性调节剂中和至pH值为6.5～7.5。
优选地，所述碱性调节剂为2.0～4.0mol/L的氨水或0.5～1.0mol/L的氢氧化钠水溶液。
优选地，所述酚醛泡沫颗粒再经防水乳液进行表面封闭处理。
优选地，所述防水乳液为丙烯酸酯乳液或苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
优选地，所述酚醛泡沫颗粒的粒径为1mm～5mm。
优选地，所述水泥为强度等级等于42.5的普通硅酸盐水泥。
优选地，所述膨胀玻化微珠的容重为105kg/m3～120kg/m3。
优选地，所述可再分散乳胶粉为丙烯酸胶粉或聚乙烯醇胶粉。
优选地，所述纤维素醚是粘度为60000～75000mPa.s的羟丙基甲基纤维素。
优选地，所述的PP纤维是长度为6mm的短纤维。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的无机酚醛复合保温砂浆中，酚醛泡沫颗粒与膨胀玻化微珠以一定的比例混合作为保温骨料，其中酚醛泡沫颗粒经过碱性调节剂中和后，采用防水乳液进行表面封闭处理，前者避免了使用过程中对墙体造成腐蚀；后者大大降低了酚醛泡沫颗粒的吸水率，改善了复合保温砂浆的施工流动性，缩短了复合保温砂浆的凝结干燥时间，降低了成型后复合保温层的干密度，在保证酚醛泡沫颗粒的结构未被破坏进而使其正常发挥低导热性能的前提下，解决了酚醛泡沫因质脆、易粉化、吸水率高、耐久性差等缺陷而难以在建筑保温领域推广应用的技术难题。
2、本发明的无机酚醛复合保温砂浆以水泥和硅灰为凝结材料，所加入的硅灰可起到增加强度的作用。
3、加入可再分散乳胶粉用于改善砂浆的粘结性能，同时可起到一定的引气作用；加入纤维素醚和木质纤维素可起到增稠和保水的作用；加入PP纤维可提高保温层的强度。
4、本发明的无机酚醛复合保温砂浆不但保留了无机保温砂浆良好的防火性能，而且因为复合了导热系数低的酚醛泡沫颗粒，其导热系数大大降低，可达到0.045W/（m·K）；另外，因酚醛泡沫本身难燃，复合后的保温砂浆燃烧性能等级可达到A2级，实现了低导热系数和高燃烧性能等级的双结合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
对比例1
本实施例的无机酚醛复合保温砂浆的原料组成及重量份如表1所示：
表1
  原料序号   原料名称   原料型号或规格   原料重量份
  1   水泥   42.5   90.0
  2   硅灰   -   18.0
  3   可再分散乳胶粉   丙烯酸胶粉   4.0
  4   纤维素醚   HPMC60000   1.2
  5   木质纤维素   -   2.5
  6   PP纤维   长度：6mm   0.8
  7   膨胀玻化微珠   100目，105kg/m3≤容重≤110kg/m3   100.0
  8   酚醛泡沫颗粒   pH＜6.0,1mm≤粒径≤2mm   50.0
以水泥和硅灰为胶凝材料，以未经任何处理的酚醛泡沫颗粒和膨胀玻化微珠为保温的轻质骨料，添加丙烯酸胶粉、增稠和保水用的纤维素醚（HPMC60000，即粘度为60000mPa.s的羟丙基甲基纤维素）、木质纤维素、提高强度用的PP纤维，混合均匀，既得。
对比例2
本实施例的无机酚醛复合保温砂浆的原料组成及重量份如表2所示：
表2
  原料序号   原料名称   原料型号或规格   原料重量份
  1   水泥   42.5   90.0
  2   硅灰   -   18.0
  3   可再分散乳胶粉   丙烯酸胶粉   4.0
  4   纤维素醚   HPMC60000   1.2
  5   木质纤维素   -   2.5
  6   PP纤维   长度：6mm   0.8
  7   膨胀玻化微珠   100目，105kg/m3≤容重≤110kg/m3   150.0
以水泥和硅灰为胶凝材料，以膨胀玻化微珠为保温的轻质骨料，添加丙烯酸胶粉、增稠和保水用的纤维素醚（HPMC60000，即粘度为60000mPa.s的羟丙基甲基纤维素）、木质纤维素、提高强度用的PP纤维，混合均匀，既得。
实施例1
本实施例的无机酚醛复合保温砂浆的原料组成及重量份如表3所示：
表3
  原料序号   原料名称   原料型号或规格   原料重量份
  1   水泥   42.5   90.0
  2   硅灰   -   18.0
  3   可再分散乳胶粉   丙烯酸胶粉   4.0
  4   纤维素醚   HPMC60000   1.2
  5   木质纤维素   -   2.5
  6   PP纤维   长度：6mm   0.8
  7   膨胀玻化微珠   100目，105kg/m3≤容重≤110kg/m3   100.0
  8   酚醛泡沫颗粒   pH=6.5,1mm≤粒径≤2mm   50.0
以水泥和硅灰为胶凝材料，以经过碱性调节剂（2.0mol/L的氨水）中和至pH值为6.5、再经防水乳液(丙烯酸酯乳液)进行表面封闭处理的酚醛泡沫颗粒和膨胀玻化微珠为保温的轻质骨料，添加丙烯酸胶粉、增稠和保水用的纤维素醚（HPMC60000，即粘度为60000mPa.s的羟丙基甲基纤维素）、木质纤维素、提高强度用的PP纤维，混合均匀，既得。
实施例2
本实施例的无机酚醛复合保温砂浆的原料组成及重量份如表4所示：
表4
  原料序号   原料名称   原料型号或规格   原料重量份
  1   水泥   42.5   93.0
  2   硅灰   -   15.0
  3   可再分散乳胶粉   PVA-2488   5.0
  4   纤维素醚   HPMC70000   1.5
  5   木质纤维素   -   3.0
  6   PP纤维   6mm   1.0
  7   膨胀玻化微珠   100目，115kg/m3≤容重≤120kg/m3   110.0
  8   酚醛泡沫颗粒   pH=7.5,4mm≤粒径≤5mm   40.0
以水泥和硅灰为胶凝材料，以经过碱性调节剂（1.0mol/L的氢氧化钠水溶液）中和至pH值为7.5、再经防水乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)进行表面封闭处理的酚醛泡沫颗粒和膨胀玻化微珠为保温的轻质骨料，添加聚乙烯醇胶粉、增稠和保水用的纤维素醚、木质纤维素、提高强度用的PP纤维，混合均匀，既得。
实施例3
本实施例的无机酚醛复合保温砂浆的原料组成及重量份如表5所示：
表5
  原料序号   原料名称   原料型号或规格   原料重量份
  1   水泥   42.5   97
  2   硅灰   -   10
  3   可再分散乳胶粉   PVA-2488   5.0
  4   纤维素醚   HPMC75000   1.5
  5   木质纤维素   -   3.0
  6   PP纤维   6mm   0.5
  7   膨胀玻化微珠   100目，110kg/m3≤容重≤115kg/m3   110
  8   酚醛泡沫颗粒   pH=7.0,2mm≤粒径≤3mm   40
以水泥和硅灰为胶凝材料，以经过碱性调节剂（4.0mol/L的氨水）中和至pH值为7.0、再经防水乳液(丙烯酸酯乳液)进行表面封闭处理的酚醛泡沫颗粒和膨胀玻化微珠为保温的轻质骨料，添加聚乙烯醇胶粉、增稠和保水用的纤维素醚、木质纤维素、提高强度用的PP纤维，混合均匀，既得。
实施例4
本实施例的无机酚醛复合保温砂浆的原料组成及重量份如表6所示：
表6
以水泥和硅灰为胶凝材料，以经过碱性调节剂（0.5mol/L的氢氧化钠水溶液）中和至pH值为6.5、再经防水乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)进行表面封闭处理的酚醛泡沫颗粒和膨胀玻化微珠为保温的轻质骨料，添加丙烯酸胶粉、增稠和保水用的纤维素醚、木质纤维素、提高强度用的PP纤维，混合均匀，既得。
实施例5、性能测试
对实施例1～4以及对比例1、2制得的保温砂浆进行性能测试，性能数据如表7、表8所示：
表7
由表7可知，实施例1～4的无机酚醛复合保温砂浆导热系数较低，实施例1的无机酚醛复合保温砂浆导热系数最低，为0.045W/（m·K），其原因在于实施例1的无机酚醛复合保温砂浆中水泥和膨胀玻化微珠含量相对较少，酚醛泡沫颗粒含量较多。此外，实施例1～4的无机酚醛复合保温砂浆燃烧性能等级均达到A2级；说明本发明的无机酚醛复合保温砂浆实现了低导热系数和高燃烧性能等级的双结合。
表8
Figure BDA00002034763500062
由表8可以看出，对比例1和实施例1相比：松散堆积密度差别不大，但干密度差别巨大，进而导致导热系数也差别巨大，几乎接近了纯粹的无机保温砂浆的数值，原因就在于酚醛泡沫吸水率大，在砂浆加水搅拌、抹墙、成型的过程中，吸收了大量的水，造成整体体积的收缩和后期释放水分的困难，干密度和导热系数自然就高了；而实施例1由于对酚醛泡沫颗粒进行了表面封闭处理，其表面形成一层致密的防水膜，阻隔了水分进入酚醛泡沫颗粒内部，保证了其结构和体积的完整性，使其在复合保温砂浆内部能正常发挥低导热的作用；此外，实施例1通过对酚醛泡沫颗粒进行碱中和处理，避免了使用过程中对墙体造成腐蚀；充分说明本发明的无机酚醛复合保温砂浆在保证酚醛泡沫低导热性能的前提下，解决了酚醛泡沫因质脆、易粉化、吸水率高、耐久性差等缺陷而难以在建筑保温领域推广应用的技术难题。实施例1和对比例2相比，在松散堆积密度、干密度、导热系数、抗压强度、拉伸粘结强度、体积吸水率等性能上均有较大的改善，进一步说明本发明的复合保温砂浆不仅保留了无机保温砂浆施工性能好、抗压强度高、燃烧性能等级达到A2级的优点，而且具有更低的干密度和导热系数，是一种同时具备节能效果好和燃烧性能等级高的优点的保温材料，可广泛应用于建筑外墙保温施工。

Claims (11)

1.一种无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
水泥            90～100，
硅灰            8～18，
酚醛泡沫颗粒    30～50，
膨胀玻化微珠    100～120，
可再分散乳胶粉  4～6，
纤维素醚        1.2～1.8，
木质纤维素      2.5～3.5，
PP纤维          0.8～1.2。
2.如权利要求1所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述酚醛泡沫颗粒经碱性调节剂中和至pH值为6.5～7.5。
3.如权利要求2所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述碱性调节剂为2.0～4.0mol/L的氨水或0.5～1.0mol/L的氢氧化钠水溶液。
4.如权利要求2所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述酚醛泡沫颗粒经防水乳液进行表面封闭处理。
5.如权利要求4所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述防水乳液为丙烯酸酯乳液或苯乙烯-丙烯酸酯乳液。
6.如权利要求1～5中任一项所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述酚醛泡沫颗粒的粒径为1mm～5mm。
7.如权利要求1～5中任一项所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述水泥为强度等级等于42.5的普通硅酸盐水泥。
8.如权利要求1～5中任一项所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述膨胀玻化微珠的容重为105kg/m3～120kg/m3。
9.如权利要求1～5中任一项所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为丙烯酸胶粉或聚乙烯醇胶粉。
10.如权利要求1～5中任一项所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述纤维素醚是粘度为60000～75000mPa.s的羟丙基甲基纤维素。
11.如权利要求1～5中任一项所述的无机酚醛复合保温砂浆，其特征在于，所述的PP纤维是长度为6mm的短纤维。
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