CN102807385A - 一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，它包括如下重量百分比的组分制成：水性环氧树脂30%～50%；水泥40%～60%；发泡剂6.5%～7%；固化剂2.5%～3%；调凝剂0.5%；稳泡剂0.5%。本发明还公开了上述水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料的制备方法和应用。本发明的创新点是使用水性环氧树脂来改性水泥基泡沫材料。环氧树脂因其粘结强度高、收缩率小、耐腐蚀性能优良及加工操作工艺简便等优势在水泥基材料中得到了广泛的应用。目前，还没有环氧树脂乳液改性水泥基泡沫保温材料的研究报道。本项技术引入成膜物质水性环氧树脂，旨在改善气泡的密闭性，提高保温效果，而且大大提高材料的强度。

Description

一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料及制备方法
技术领域
本发明属于保温建材领域，特别涉及一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料及制备方法。
背景技术
目前，国内外常用的建筑保温材料主要有有机发泡材料与无机发泡材料。有机的例如：聚苯乙烯泡沫塑料(EPS、XPS)、酚醛树脂板、聚氨酯硬质泡沫体(PU)。无机例如：泡沫玻璃、泡沫混凝土（泡沫砂浆）、矿棉（岩棉）、膨胀珍珠岩保温砂浆等，其特点分别为：
有机的泡沫材料优点是轻质、保温性好，但这些有机泡沫材料易老化，更为严重的是其防火安全性差。
无机保温材料岩棉板是以玄武岩及其它天然矿石等为主要原料，岩棉板经高温熔融成纤，加入适量粘结剂，固化加工而制成的。其缺点是吸水率大，水分容易积累在岩棉板内，长时间会增加保温层重量，导致保温层脱落，返修率高，工序复杂，工期长。
泡沫玻璃是以废平板玻璃和瓶罐玻璃为原料，经高温发泡成型的多孔无机非金属材料，其缺点是吸水率很大，尺寸稳定性比较差，防火性能也较差。
泡沫混凝土是将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到有水泥基胶凝材料、集料、掺和料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注、自然养护而成的轻质多孔混凝土制品，其缺点是强度偏低，易开裂。
膨胀珍珠岩保温砂浆是以膨胀珍珠岩为基料，以水泥、石膏等为胶凝材料，掺入适量的外加剂和水搅拌而成。其缺点是出现裂纹、空鼓、强度低等的现象，并且整体性能差。
上海静安区11.15特大火灾提示人们，有机保温材料防火等级，已经不能满足人们的安全需要，因此，迫切需要开发耐火等级更高的材料，提高安全等级。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料以弥补上述建筑保温材料存在的不足。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，它包括如下重量百分比的组分制成：
水性环氧树脂      30%～50%；
水泥              40%～60%；
发泡剂            6.5%～7%；
固化剂            2.5%～3%；
调凝剂            0.5%；
稳泡剂            0.5%。
优选配方如下：
水性环氧树脂      35%～45%；
水泥              45%～55%；
发泡剂            6.5%～7%；
固化剂            2.5%～3%；
调凝剂            0.5%；
稳泡剂            0.5%。
其中，所述的水性环氧树脂是采用溶液聚合制备得到：以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，以环氧树脂E51为基体，通过自由基接枝聚合反应将甲基丙烯酸(MAA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)共聚高分子链接枝到环氧树脂链上，中和乳化后制备出水性环氧树脂，具体的合成路线见图1。
其中，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、戊烷和碳酸氢钠按质量比10:2:3的混合物。
其中，所述的固化剂为二乙烯三胺与酰胺按质量比10:3的混合物。
其中，所述的调凝剂为碳酸锂。
其中，所述的稳泡剂为油酸正丁酯与油酸按质量比1:1的混合物。
上述水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料的制备方法，它包括如下步骤：
（1）将水性环氧树脂、水泥和发泡剂按配方量混合，搅拌成净浆；
（2）将步骤（1）所得的净浆置于均化器中，再加入固化剂、稳泡剂和调凝剂，搅拌成料浆；
（3）将步骤（2）所得的料浆浇筑、静停、养护。
上述水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料在节能墙体、或运动场、或夹芯构件、或管线回填中的应用。
有益效果：本发明的创新点是使用水性环氧树脂来改性水泥基泡沫材料。环氧树脂因其粘结强度高、收缩率小、耐腐蚀性能优良及加工操作工艺简便等优势在水泥基材料中得到了广泛的应用。目前，还没有环氧树脂乳液改性水泥基泡沫保温材料的研究报道。本项技术引入成膜物质水性环氧树脂，旨在改善气泡的密闭性，提高保温效果，而且大大提高材料的强度。
附图说明
图1为环氧树脂水性化的基本过程与改性的基本线路图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，它包括如下重量百分比的组分制成：
Figure BDA00001908612000031
其中，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、戊烷和碳酸氢钠按质量比10:2:3的混合物。
其中，所述的固化剂为二乙烯三胺与酰胺按质量比10:3的混合物。
其中，所述的调凝剂为碳酸锂。
其中，所述的稳泡剂为油酸正丁酯与油酸按质量比1:1的混合物。
具体制备方法为：
（1）将水性环氧树脂、水泥、发泡剂按一定速率搅拌成净浆；
（2）将步骤（1）所得的净浆置于均化器中，再加入固化剂、稳泡剂、调凝剂搅拌成料浆；
（3）将步骤（2）所得料浆浇筑、静停、养护。
实施例1性能测定结果见表1。
表1
Figure BDA00001908612000041
实施例2：
水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，它包括如下重量百分比的组分制成：
Figure BDA00001908612000042
其中，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、戊烷和碳酸氢钠按质量比10:2:3的混合物。
其中，所述的固化剂为二乙烯三胺与酰胺按质量比10:3的混合物。
其中，所述的调凝剂为碳酸锂。
其中，所述的稳泡剂为油酸正丁酯与油酸按质量比1:1的混合物。
具体制备方法为：
（1）将水性环氧树脂、水泥、发泡剂按一定速率搅拌成净浆；
（2）将步骤（1）所得的净浆置于均化器中，再加入固化剂、稳泡剂、调凝剂搅拌成料浆；
（3）将步骤（2）所得料浆浇筑、静停、养护。
实施例2性能测定结果见表2。
表2
Figure BDA00001908612000051
实施例3：
水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，它包括如下重量百分比的组分制成：
Figure BDA00001908612000052
其中，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、戊烷和碳酸氢钠按质量比10:2:3的混合物。
其中，所述的固化剂为二乙烯三胺与酰胺按质量比10:3的混合物。
其中，所述的调凝剂为碳酸锂。
其中，所述的稳泡剂为油酸正丁酯与油酸按质量比1:1的混合物。
具体制备方法为：
（1）将水性环氧树脂、水泥、发泡剂按一定速率搅拌成净浆；
（2）将步骤（1）所得的净浆置于均化器中，再加入固化剂、稳泡剂、调凝剂搅拌成料浆；
（3）将步骤（2）所得料浆浇筑、静停、养护。
实施例3性能测定结果见表3。
表3
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，其特征在于，它包括如下重量百分比的组分制成：
水性环氧树脂      30%～50%；
水泥              40%～60%；
发泡剂            6.5%～7%；
固化剂            2.5%～3%；
调凝剂            0.5%；
稳泡剂            0.5%。
2.根据权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，其特征在于，所述的水性环氧树脂是采用溶液聚合制备得到：以过氧化苯甲酰为引发剂，以环氧树脂E51为基体，通过自由基接枝聚合反应将甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯共聚高分子链接枝到环氧树脂链上，中和乳化后制备出水性环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，其特征在于，所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、戊烷和碳酸氢钠按质量比10:2:3的混合物。
4.根据权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，其特征在于，所述的固化剂为二乙烯三胺与酰胺按质量比10:3的混合物。
5.根据权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，其特征在于，所述的调凝剂为碳酸锂。
6.根据权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料，其特征在于，所述的稳泡剂为油酸正丁酯与油酸按质量比1:1的混合物。
7.权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）将水性环氧树脂、水泥和发泡剂按配方量混合，搅拌成净浆；
（2）将步骤（1）所得的净浆置于均化器中，再加入固化剂、稳泡剂和调凝剂，搅拌成料浆；
（3）将步骤（2）所得的料浆浇筑、静停、养护。
8.权利要求1所述的水泥基水性环氧树脂泡沫保温材料在节能墙体、或运动场、或夹芯构件、或管线回填中的应用。
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