CN103130478A - 一种环保型建筑保温材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种兼具保温和吸声功能的材料组合物，其包括橡胶颗粒20～30份、重质碳酸钙3～7份、滑石粉3～5份、过氧化二异丙苯1～2份、硅石粉3～5份、铝酸盐耐火水泥10～15份、聚丙烯腈基碳纤维5～15份、碳纤维5～15份、闭孔膨胀珍珠岩3～5份、季戊四醇2～3份、粘土5～8份、膨润土5～8份、氧化镁2～4份、聚酰亚胺纤维2～4份、珍珠岩3～6份、聚氨酯泡沫塑料3～5份、硅溶胶2～3份、纤维素5～10份、水80～100份。

Description

一种环保型建筑保温材料

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体而言，本发明涉及一种具有保温和吸声功能的建筑材料。

背景技术

保温材料一般是指导热系数小于或等于0.2的材料，保温材料在建筑中常见的应用类型及设计选用应符合GB/T 17369-1998《建筑绝热材料的应用类型和基本要求》的规定。

选用时除应考虑材料的导热系数外，还应考虑材料的吸水率、燃烧性能、强度等指标。

在建筑和工业中采用良好的保温技术与材料，往往能起到事半功倍的效果。统计表明，建筑中每使用一吨矿物棉绝热制品，一年可节约一吨石油。北京安苑北里节能小区采用情况表明，单位面积节煤率每年为11.91公斤标煤/平方米。工业设备与管道的保温，采用良好的绝热措施与材料，可显著降低生产能耗和成本，改善环境，同时有较好的经济效益。如：工业设备和管道工程中，良好的保温条件，可使热量损失降低95%左右，通常用于保温材料的投资一年左右可以通过节约的能量收回。 

1980年以前，我国保温材料的发展十分缓慢，为数不多的保温材料厂只能生产少量的膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品，矿棉厂很少，生产能力不足万吨，散棉、硅酸钙绝热材料也只有3家，年产8000立方米。产品数量、质量都满足不了要求。 

硅酸钙绝热制品国内70年代研制成功，具有抗压强度高，导热系数小，施工方便，可反复使用的特点，在电力系统应用较为广泛。 国内大部分普遍为小作坊式生产，之后相继从美国引进四条生产线，工艺技术先进，速溶速甩成纤、干法针刺毡，质量稳定，可耐温800－1250°C。特点：酸度导数2.0以上，耐高温，一般化工管道1000°C多，必须用这种材料。溶温在2000°C左右。 

泡沫塑料也是保温材料的一种，它是以合成树脂为基础制成的，内部具有无数小孔的塑料制品，它具有导热系数低，加工成型等优点，在建筑上刚开始使用。主要用于包装行业（如冰箱）、地下直埋管道保温、冷库保冷。 

主要产品为聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，但建筑领域应用存在问题。近年来用于钢丝网夹芯板材，彩色钢板复合夹心板材，虽然有一定限制，但发展较快，随着建筑防火对材料要求越来越严格，对该材料应用提出了新课题。

软瓷保温材料以天然泥土、石粉等无机物为原料，经分类混合、复合改性，在光化异构及曲线温度下成型。抗震、抗裂、耐冻融、抗污自洁等性能都非常优秀。 

而专用于建筑墙体的一类保温材料，称为墙体保温材料。根据使用位置可分为：外墙保温材料，内墙保温材料，屋面保温材料；根据保温材料的内在成分可分为：无机保温材料和有机保温材料。

其中无机保温材料主要集中在玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热板等具有一定保温效果的材料，能够达到A级防火。岩棉的生产对人体有害，工人还会不愿施工的情况出现，而且岩棉建厂的周期长，从建厂到可生产大约需要2年的时间。现在国内市场岩棉的供应量也达不到使用的要求。膨胀珍珠岩的重量大，吸水率高。微纳隔热板的保温性能是传统保温材料的3-5倍，常用于高温环境下，但价格较贵。膨胀珍珠岩由于原料来源广泛，生产设施简单，对人体无害，相信在以后可以作为主要的材料使用。

而有机类保温材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等。有机保温材料具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好，但缺点是：不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高，其资源有限，且难以循环再利用。传统的聚苯板、无机保温板具有的优异保温效果，在中国目前的墙体保温材料市场中广泛使用，但是不具备安全的防火性能，尤其是燃烧时产生毒气，其实此类材料的使用在发达国家早已经被限制在极小的应用领域。近年来中国建筑物因大面积使用聚苯板保温材料所引发的火灾事故频发，造成了巨大的经济损失和人身伤亡。

而外墙保温材料有硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、胶粉聚苯颗粒、钢丝网采水泥泡沫板（舒乐板）、挤塑板XPS、硬泡聚氨酯现场喷涂、硬泡聚氨酯保温板、发泡水泥板、A级无机防火保温砂浆。

酚醛树脂发泡材料也是保温材料的一种其属于属高分子有机硬质铝箔泡沫产品，是由热固性酚醛树脂发泡而成，它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落，使用温度围广（-196～+200℃）低温环境下不收缩、不脆化，是暖通制冷工程理想的绝热材料，由于酚醛泡沫闭孔率高，则导热系数 低，隔热性能好，并具有抗水性和水蒸气渗透性，是理想的保温节能材料。由于酚醛具有苯环结构，所以尺寸稳定，变化率<1%。且化学成分稳定，防腐抗老化，特别是能耐有机溶液、强酸、弱碱腐蚀。在生产工艺发泡中不用氟利昂做发泡剂符合国际环保标准，且其分子结构中含有氢、氧、碳元素，高温分解时，溢出的气体无毒、无味，对人体、环境均无害，符合国家绿色环保要求。故此，酚醛超级复合板是最理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温材料 

酚醛泡沫素有“保温材料之王”的美称，是新一代保温防火隔音材料。目前，在发达国家酚醛发泡材料发展迅速，已广泛应用于建筑、国防、外贸、贮存、能源等领域。美国建设行业所用的隔音保温泡沫塑料中，酚醛材料已占40%；日本也已成立酚醛泡沫普及协会以推广这种新材料。

酚醛泡沫还是国际上公认的建筑行列中最有发展前途的一种新型保温材料。因为，这种新材料与通常的高分子树脂依靠加入阻燃剂得到的材料有本质的不同，在火中不燃烧，不熔化，也不会散发有毒烟雾，并具有质轻、无毒、无腐蚀、保温、节能、隔音、价廉等优点，且不用氟利昂发泡，无环境污染、加工性好 、施工方便，其综合性能是目前各种保温材料无法比拟的。通用于宾馆、公寓、医院等高级和高层建筑中央空调系统的保温(香港的高级建筑中央空调系统近年来已多数改用酚醛泡沫材料)。对冷藏、冷库的保冷以及用于石油化工等工业管道和设备的保温、建筑隔墙 、外墙复合板、吊顶天花板、吸音板等有无可争议的综合优势,解决了其它有机材料防火性能不理想，而无机材料吸水率大、容易“ 结露”、施工时皮肤刺痒等问题，是空调系统，各种电器的第三代最佳保温材料。

为了克服上述保温材料的缺点，本发明旨在开发一种新型的保温材料，以克服上述不足并具有优良的保温性能，并兼具吸声性能。

发明内容

本发目的在于提供一种具有保温吸声功能的组合物。

为了解决本发明的技术问题，提供了下述的技术方案，所述保温材料包括有按重量计的如下组分：橡胶颗粒20～30份、重质碳酸钙3～7份、滑石粉3～5份、过氧化二异丙苯1～2份、硅石粉3～5份、铝酸盐耐火水泥10～15份、聚丙烯腈基碳纤维5～15份、碳纤维5～15份、闭孔膨胀珍珠岩3～5份、季戊四醇2～3份、粘土5～8份、膨润土5～8份、氧化镁2～4份、聚酰亚胺纤维2～4份、珍珠岩3～6份、聚氨酯泡沫塑料3～5份、硅溶胶2～3份、纤维素5～10份、水80～100份。

优选地，所述的闭孔膨胀珍珠岩的粒径为100～120μm。

优选地，所述的二氧化钛的粒径是80～90nm。

优选地，所述的纤维素是羟丙基甲基纤维素。

本发明的所述保温材料可应用于建筑领域。

本发明的所述组合物中使用的物质均为市售产品。

本发明所述保温材料组合物是通过下述方法制备得到的：在转速800-1000转/分钟的条件下，依次加入水、铝酸盐耐火水泥、硅石粉，搅拌3-5分钟；再加入其它组分，调制转速搅拌1000-1500转/分钟的条件下5-10分钟，然后再在2000-2500转/分钟的条件下，搅拌5-10分钟即可。

实施例

下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明的实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1：

取橡胶颗粒20份、重质碳酸钙3份、滑石粉3份、过氧化二异丙苯1份、硅石粉3份、铝酸盐耐火水泥10、聚丙烯腈基碳纤维5、碳纤维5、闭孔膨胀珍珠岩3份、季戊四醇2份、粘土5份、膨润土5份、氧化镁2份、聚酰亚胺纤维2份、珍珠岩3份、聚氨酯泡沫塑料3份、硅溶胶2份、羟丙基甲基纤维素5份、水100份。在转速800-1000转/分钟的条件下，依次加入水、铝酸盐耐火水泥、硅石粉，搅拌3-5分钟；再加入其它组分，调制转速搅拌1000-1500转/分钟的条件下5-10分钟，然后再在2000-2500转/分钟的条件下，搅拌5-10分钟即得。

实施例2：

橡胶颗粒25份、重质碳酸钙4份、滑石粉4份、过氧化二异丙苯1份、硅石粉3份、铝酸盐耐火水泥11份、聚丙烯腈基碳纤维6份、碳纤维7份、闭孔膨胀珍珠岩3份、季戊四醇2份、粘土6份、膨润土6份、氧化镁2份、聚酰亚胺纤维2份、珍珠岩3份、聚氨酯泡沫塑料3份、硅溶胶2份、羟丙基甲基纤维素5份、水100份。在转速800-1000转/分钟的条件下，依次加入水、铝酸盐耐火水泥、硅石粉，搅拌3-5分钟；再加入其它组分，调制转速搅拌1000-1500转/分钟的条件下5-10分钟，然后再在2000-2500转/分钟的条件下，搅拌5-10分钟即得。

性能实施例：

将实施例1-2所得产品进行质量检测，所得结果如下所示：

由上表可以看出，本发明的所述材料不仅具有良好的保温效果，而且具有优异的吸声效果。其中，吸声系数照GBT23451-2009检测；隔声量测试条件为试样厚度3.5cm，声源频率300Hz。

Claims (5)

1.一种具有保温功能的材料组合物，包括有按重量计的如下组分：橡胶颗粒20～30份、重质碳酸钙3～7份、滑石粉3～5份、过氧化二异丙苯1～2份、硅石粉3～5份、铝酸盐耐火水泥10～15份、聚丙烯腈基碳纤维5～15份、碳纤维5～15份、闭孔膨胀珍珠岩3～5份、季戊四醇2～3份、粘土5～8份、膨润土5～8份、氧化镁2～4份、聚酰亚胺纤维2～4份、珍珠岩3～6份、聚氨酯泡沫塑料3～5份、硅溶胶2～3份、纤维素5～10份、水80～100份。

2. 根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述的闭孔膨胀珍珠岩的粒径为100～120μm。

3.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述的氧化镁的粒径是80～90nm。

4.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述的纤维素是羟丙基甲基纤维素。

5.权利要求1-4所述的保温材料在建筑方面的用途。