CN103058703A - 一种高性能复合材料保温板及其制备方法 - Google Patents

一种高性能复合材料保温板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及保温材料领域，提供了一种复合材料保温板及其制备方法，其原料包括：425普通硅酸盐水泥、聚苯颗粒、聚乙酸乙烯脂乳液、有机硅防水剂、纤维素、物理发泡剂以及水；制备过程中，将发泡剂，利用发泡法制成泡沫，将泡沫与其他原料混合，加水搅拌均匀，在保温板材料上，添加有玻纤网格布，滚压成板后，需要使用3GHz频率的微波照射保温板5—7分钟，这样制备出的复合材料保温板，具有优良的导热系数与较低干密度。

Description

一种高性能复合材料保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及保温材料领域，特别涉及一种复合材料保温板及其制备方法。
背景技术
中国建筑节能材料的市场较大，尤其是建筑保温材料。中国房屋住宅的能量损失大致为：墙体约占50%;屋面约占10%;门窗约占25%;地下室和地面约占15%。中国建筑要在2010年实现节能率50%，需对建筑外墙进行全面改造，墙体保温材料的市场将会大幅度增加。
1980年以前，中国保温材料的发展十分缓慢，但中国保温材料工业经过30多年的努力，特别是经过近20年的高速发展，不少产品从无到有，从单一到多样化，质量从低到高，已形成了以膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等产品为主的品种比较齐全的产业。
真金板保温材料有优异的保温性能，现有技术中，真金板保温材料的性能指标如表1所示：
真金板的性能指标
Figure BDA00002691976700011
（此处参照苏JGT045-2011复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程中关于复合材料保温板的性能要求）
现有技术中的保温板材料，其干密度不低于230kg/m3，导热系数不低于0.067W/(m·k)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能复合材料保温板及其制备方法。
本发明提供了一种高性能复合材料保温板，该保温板表面覆盖有玻纤网格布，其原料组成，按重量份数计算为，
Figure BDA00002691976700021
作为优选：聚苯颗粒粒径为3—5mm，容重为19—25Kg/m3；
作为优选：聚乙酸乙烯脂乳液的固含量为55%—60%；
作为优选：有机硅防水剂选自杭州包尔得有机硅有限公司生产的，型号为BD-s111的有机硅防水剂；
作为优选：纤维素选自10万级的羟丙基甲基纤维素HPMC；
作为优选：物理发泡剂选自烟台驰龙建筑节能科技有限公司生产的动物型发泡剂。
本发明还提供了一种上述高性能复合材料保温板的制备方法，该制备方法中，将各原料混合均匀，滚压成保温板后，需要使用微波照射的工艺，来处理保温板，
具体步骤为：按各组分原料的重量份数，
Figure BDA00002691976700022
步骤（1）首先将物理发泡剂，利用物理发泡法制成泡沫，
物理法发泡是把发泡剂，利用空压机（即发泡机）加压后，形成具有一定张力的泡沫；
步骤（2）再将425普通硅酸盐水泥、聚苯颗粒、聚乙酸乙烯脂乳液、有机硅防水剂和纤维素混合，加水搅拌均匀，配成混合料，水的用量为原料总质量的1-1.2倍；
步骤（3）将步骤（1）得到的泡沫加入到步骤（2）中的混合料中，搅拌均匀，平铺到底部覆盖有玻纤网格布的模板上，平铺好后于混合料上方，再铺玻纤网格布，滚压成所需厚度的保温板；
步骤（4）使用微波照射保温板，待保温板固化后，静止养护七至九天后脱模，切割成所需规格，
作为优选：微波照射处理中，微波频率为3GHZ，照射时间为5—7分钟。
本发明的有益效果是：本发明使用微波加热固化保温板，能使水泥迅速固化成形，并且能融化保温板里面含有的聚苯颗粒，聚苯颗粒的融化温度为100度。在此温度下，聚苯颗粒会自行融化，融化后体积忽略不计，原来聚苯颗粒所占有的空间则形成真空环境，由此提供优良的导热系数与较低干密度。
附图说明
图1：本发明的高性能复合材料保温板构造示意图，其中凝胶材料为425普通硅酸盐水泥；
具体实施方式
实施例1：
按组分原料的重量份数：
425普通硅酸盐水泥67.6份
粒径为3—5mm，容重为19—25Kg/m3的聚苯颗粒15份
固含量为55%的聚乙酸乙烯脂乳液10份
杭州包尔得有机硅有限公司生产的，型号为BD-s111的有机硅防水剂6份
10万级的羟丙基甲基纤维素HPMC1份
烟台驰龙建筑节能科技有限公司生产的动物型发泡剂0.4份
步骤（1）首先取0.4份物理发泡剂，使用烟台驰龙节能科技有限公司FP-18B水泥发泡机，按其操作要求，利用物理发泡法制成泡沫；
步骤（2）再将425普通硅酸盐水泥、聚苯颗粒、聚乙酸乙烯脂乳液、有机硅防水剂和纤维素，按上述配方中的重量比混合，加水搅拌均匀，配成混合料，水的用量为原料总质量的1.2倍，即120份；
步骤（3）将步骤（1）得到的泡沫加入到搅拌好的混合料中，搅拌均匀，平铺到底部覆盖有一层玻纤网格布的模板上，平铺好后于混合料上方，再铺一层玻纤网格布，将滚筒设备（山东创新建材机械有限公司，板材生产设备），按生产要求调到厚度为3cm，在5MPa压力下滚压成型15分钟；
步骤（4）使用频率为3GHZ的微波照射保温板，照射时间为5分钟，待保温板固化后，静止养护七天后脱模，切割。
经检测，上述保温板材各性能如表2所示：
表2：实施例1中保温板材的使用性能
项目 单位 性能指标 试验方法
干密度 kg/m3 162 GB/T5486
导热系数 W/(m·k) 0.05 GB/T10294
抗压强度 MPa 0.44 GB/T5486
抗拉强度 MPa 0.19 JGJ144
吸水率（V/V） % 75 GB/T8810
干燥收缩值 mm/m 07 GB/T11969快速法
软化系数 - 08 JGJ51
燃烧性能 - A1级 GB8624-2006
实施例2：
按组分原料的重量份数：
425普通硅酸盐水泥68.5份
粒径为3—5mm，容重为19—25Kg/m3的聚苯颗粒13份
固含量为58%的聚乙酸乙烯脂乳液11份
杭州包尔得有机硅有限公司生产的，型号为BD-s111的有机硅防水剂5份
10万级的羟丙基甲基纤维素HPMC2份
烟台驰龙建筑节能科技有限公司生产的动物型发泡剂0.5份
步骤（1）首先取0.5份物理发泡剂，使用烟台驰龙节能科技有限公司FP-18B水泥发泡机，按其操作要求，利用物理发泡法制成泡沫；
步骤（2）再将425普通硅酸盐水泥、聚苯颗粒、聚乙酸乙烯脂乳液、有机硅防水剂和纤维素，按上述配方中的重量比混合，加水搅拌均匀，配成混合料，水的用量为原料总质量的1.1倍，即110份；
步骤（3）将步骤（1）得到的泡沫加入到搅拌好的混合料中，搅拌均匀，平铺到底部覆盖有一层玻纤网格布的模板上，平铺好后于混合料上方，再铺一层玻纤网格布，将滚筒设备（山东创新建材机械有限公司，板材生产设备）按生产要求调到厚度为5cm，在4MPa压力下滚压成型18分钟；
步骤（4）使用频率为3GHZ的微波照射保温板，照射时间为6分钟，待保温板固化后，静止养护九天后脱模，切割。
经检测，上述保温板材各性能如表3所示：
表3：实施例2中保温板材的使用性能
项目 单位 性能指标 试验方法
干密度 kg/m3 155 GB/T5486
导热系数 W/(m·k) 0.04 GB/T10294
抗压强度 MPa 0.42 GB/T5486
抗拉强度 MPa 0.21 JGJ144
吸水率（V/V） % 79 GB/T8810
干燥收缩值 mm/m 07 GB/T11969快速法
软化系数 - 08 JGJ51
燃烧性能 - A1级 GB8624-2006
实施例3：
按组分原料的重量份数：
425普通硅酸盐水泥69.4份
粒径为3-5mm，容重为19-25Kg/m3的聚苯颗粒12份
固含量为60%的聚乙酸乙烯脂乳液13份
杭州包尔得有机硅有限公司生产的，型号为BD-s111的有机硅防水剂4份
10万级的羟丙基甲基纤维素HPMC1份
烟台驰龙建筑节能科技有限公司生产的动物型发泡剂0.6份
步骤（1）首先取0.6份物理发泡剂，使用烟台驰龙节能科技有限公司FP-18B水泥发泡机，按其操作要求，利用物理发泡法制成泡沫；
步骤（2）再将425普通硅酸盐水泥、聚苯颗粒、聚乙酸乙烯脂乳液、有机硅防水剂和纤维素，按上述配方中的重量比混合，加水搅拌均匀，配成混合料，水的用量与原料总质量相等，即100份；
步骤（3）将步骤（1）得到的泡沫加入到搅拌好的混合料中，搅拌均匀，平铺到底部覆盖有一层玻纤网格布的模板上，平铺好后于混合料上方，再铺一层玻纤网格布，将滚筒设备（山东创新建材机械有限公司，板材生产设备）按生产要求调到厚度为4cm，在3MPa压力下滚压成型20分钟；
步骤（4）使用频率为3GHZ的微波照射保温板，照射时间为7分钟，待保温板固化后，静止养护八天后脱模，切割。
经检测，上述保温板材各性能如表4所示：
表4：实施例3中保温板材的使用性能
项目 单位 性能指标 试验方法
干密度 kg/m3 159 GB/T5486
导热系数 W/(m·k) 0.05 GB/T10294
抗压强度 MPa 0.43 GB/T5486
抗拉强度 MPa 0.18 JGJ144
吸水率（V/V） % 78 GB/T8810
干燥收缩值 mm/m 08 GB/T11969快速法
软化系数 - 09 JGJ51
燃烧性能 - A1级 GB8624--2006
从以上各实施例可以看出，本发明的高性能复合材料保温板，在保证强度、防火等使用性能的基础上，通过降低干密度，来减轻板的重量；导热系数也有下降，说明其保温性能提高。

Claims (9)

1.一种高性能复合材料保温板，其特征在于：所述的高性能复合材料保温板表面覆盖有玻纤网格布，其原料组成，按重量份数计算为，
Figure FDA00002691976600011
2.如权利要求1所述的高性能复合材料保温板，其特征在于：所述的聚苯颗粒粒径为3—5mm，容重为19—25Kg/m3。
3.如权利要求1所述的高性能复合材料保温板，其特征在于：所述的聚乙酸乙烯脂乳液的固含量为55%—60%。
4.如权利要求1所述的高性能复合材料保温板，其特征在于：所述的有机硅防水剂选自杭州包尔得有机硅有限公司生产的，型号为BD-s111的有机硅防水剂。
5.如权利要求1所述的高性能复合材料保温板，其特征在于：所述的纤维素选自10万级的羟丙基甲基纤维素HPMC。
6.如权利要求1所述的高性能复合材料保温板，其特征在于：所述的物理发泡剂选自烟台驰龙建筑节能科技有限公司生产的动物型发泡剂。
7.如权利要求1至6任一项所述的高性能复合材料保温板的制备方法，其特征在于：所述的制备方法中，将各原料混合均匀，滚压成保温板后，需要使用微波照射的工艺，来处理保温板。
8.如权利要求7所述的高性能复合材料保温板的制备方法，其特征在于：所述的制备方法具体步骤为：
按各组分原料的重量份数，
Figure FDA00002691976600012
步骤（1）首先将物理发泡剂，利用物理发泡法制成泡沫；
步骤（2）再将425普通硅酸盐水泥、聚苯颗粒、聚乙酸乙烯脂乳液、有机硅防水剂和纤维素混合，加水搅拌均匀，配成混合料，水的用量为原料总质量的1—1.2倍；
步骤（3）将步骤（1）得到的泡沫加入到步骤（2）中的混合料中，搅拌均匀，平铺到底部覆盖有玻纤网格布的模板上，平铺好后于混合料上方，再铺玻纤网格布，滚压成所需厚度的保温板；
步骤（4）使用微波照射保温板，待保温板固化后，静止养护七至九天后脱模，切割成所需规格。
9.如权利要求8所述的高性能复合材料保温板的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的微波照射处理中，微波频率为3GHZ，照射时间为5—7分钟。
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