CN103482933A - 纤维增强复合保温板及加压成型制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纤维增强复合保温板及其制备方法。所述的复合保温板包含：1份聚苯颗粒，7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.08～0.12份早强减水剂，0.04～0.12份纤维，3.5～4.5份水，所述的份数均为重量份。所述的制备方法是将搅拌均匀得浆料倒入自制的模具中，经一定的压强、保压时间等条件下压制成纤维增强复合保温板的成型方法。通过该方法制备的复合保温板具有容重低、保温隔热效果好，力学性能高等优点。

Description

纤维增强复合保温板及加压成型制备方法

技术领域

本发明涉及一种外墙外保温建筑材料及其加压成型制备方法。

背景技术

建筑能耗占社会总能耗的近1/3，提高建筑节能是实现社会可持续发展的重要举措。欧洲、北美地区的一些发达国家对建筑节能研究起步早，重视程度高，已经建立了较为完善的建筑节能体系。跟发达国家相比，我国建筑节能起步较晚，于1986年正式启动建筑节能计划，具体应用方面相对落后。但是近几年，随着我国经济的飞速发展，对环保问题愈加重视，“十一五”、“十二五”都强调把以低碳减排为核心的环境问题放在头等重要的位。根据我国建筑节能发展的基本目标：新建采暖居住建筑1986年起，在1980～1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30%，为第一阶段；1996年起在达到第一阶段要求的基础上再节能30%，（即总节能50%）为第二阶段；2005年起在达到第二阶段要求基础上再节能30%（即总节能65%）为第三阶段。由北京市质监局和北京市规划委联合发布的地方标准《北京市居住建筑节能设计标准》（DB11/891-2012），将于2013年1月1日起正式实施，该标准在国内首次提出建筑节能设计75%的要求，高于国内相关国标和行标，同发达国家水平相当。我国的建筑节能在取得快速发展的同时，也给进一步节能带来了巨大的挑战。

外墙外保温技术是建筑节能的主要手段，该技术的关键是采用节能效率高、安全可靠、耐久性能好的建筑保温材料。纤维增强复合保温板是将有机材料与无机材料相结合，利用有机聚苯颗粒质轻、导热低、无机胶凝材料易成型、强度高的优点，发挥各自的优势，同时克服了聚苯颗粒易燃烧、水泥导热高的缺点。加压成型可以减小聚苯颗粒与聚苯颗粒之间的空隙，提高水泥石的密实程度，提高复合保温板的强度。纤维增强复合保温板具有容重轻、力学性能好、导热低等优点，在外墙保温领域具有广泛的应用的前景。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种纤维增强复合保温板，使其具有容重轻、力学性能好、导热低等优点，满足高效节能。

本发明的目的还在于提供纤维增强复合保温板的成型方法。

技术方案：本发明的一种纤维增强复合保温板按重量份计算为：

1份聚苯颗粒，7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.08～0.12份早强减水剂，0.04～0.12份纤维，3.5～4.5份水。

所述的聚苯颗粒，直径2～4mm，堆积密度为15Kg/m³。

所述的无机胶凝材料由水泥、粉煤灰、硅灰组成：其中水泥的重量百分比为50%～60%，粉煤灰的重量比为15%～25%，硅灰的重量比20%～30%。

所述的水泥为硅酸盐水泥，所述的粉煤灰为Ⅰ级灰。

所述的碱激发剂为由氢氧化钙、石膏组成：其中氢氧化钙的重量百分比为40%～50%，石膏的重量百分比为50%～60%。

所述的增稠剂选自羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素、羟乙基纤维素或淀粉醚中的一种；引气剂为松香树脂、烷基苯磺酸盐或脂肪醇磺酸盐中的一种；憎水剂为有机硅或金属皂中的一种；早强减水剂为聚羧酸系或奈系中的一种；纤维选自聚丙烯纤维、木质素纤维或玄武岩纤维中的一种；粘结剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物中的一种。

本发明的的一种纤维增强复合保温板的制备方法的步骤如下：

步骤一.按重量比将7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.04～0.12份纤维，搅拌均匀成干粉料；

步骤二.按重量比将0.08～0.12份早强减水剂，3.5～4.5份水，搅拌均匀，倒入干粉料中，继续搅拌至均匀得净浆料；

步骤三.按重量比将1份聚苯颗粒倒入净浆料中，搅拌均匀得保温浆料；

步骤四.将上述保温浆料倒入模具中，以10N/s的加压速度，加压至0.1～0.2MPa,，再持续保压1h，以50N/s的速度泄压；

步骤五.拆模、养护。

有益效果：本发明的纤维增强复合保温板充分利用了有机聚苯颗粒与无机胶凝材料的优点，同时克服彼此的不足，制备的复合保温板具有容重轻、导热低、力学性能好的优点。本发明的模具易组装、易拆卸，工艺简单。复合保温板经加压处理后可减小聚苯颗粒与聚苯颗粒之间的空隙，增加水泥石的相对含量，提高复合保温板的力学性能。同时，加压处理可提高保温板中聚苯颗粒的体积含量，一定程度上进一步降低保温板的导热系数。

具体实施方式

本发明的纤维增强复合保温板，包含如下组分：1份聚苯颗粒，7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.08～0.12份早强减水剂，0.04～0.12份纤维，3.5～4.5份水，所述的份数均为重量份。

其中，无机胶凝材料由水泥、粉煤灰、硅灰三部分组成，水泥为硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅰ级灰；粘结剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物中的一种；碱激发剂由氢氧化钙和石膏组成；增稠剂选自羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素、羟乙基纤维素或淀粉醚中的一种；纤维选自聚丙烯纤维、木质素纤维或玄武岩纤维中的一种；引气剂为松香树脂、烷基苯磺酸盐或脂肪醇磺酸盐中的一种；憎水剂为有机硅或金属皂中的一种；早强减水剂为聚羧酸系或奈系中的一种。

本发明的加压模具，包含如下部分：一块底面支撑板、四块中间围合板、一块顶面受压板、两根锚固钢筋组成，材质均为钢材。

本发明的纤维增强复合保温板，成型步骤如下：

步骤一，按重量比将7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.04～0.12份纤维，搅拌均匀成干粉料；

步骤二，按重量比将0.08～0.12份早强减水剂，3.5～4.5份水，搅拌均匀，倒入干粉料中，继续搅拌至均匀得净浆料；

步骤三，按重量比将1份聚苯颗粒倒入净浆料中，搅拌均匀得保温浆料；

步骤四，将上述保温浆料倒入模具中，以10N/s的加压速度，加压至0.1～0.2MPa,，再持续保压1h，以50N/s的速度泄压；

步骤五，拆模，将试块送入养护室，养护、干燥。

按上述的步骤即可制得本发明的纤维增强复合相变材料。

实施例1

按如下重量份数称取原料：

1.2kgPⅡ52.5硅酸盐水泥、0.6kgⅠ级粉煤灰、0.6kg硅灰、96g乳胶粉、96g氢氧化钙、120g石膏、14.4g引气剂、7.2g羟丙基甲基纤维素醚、24g聚丙烯纤维、12g有机硅憎水剂、36g早强聚羧酸系减水剂、1.2kg自来水、0.3kg聚苯乙烯颗粒。

制备复合保温板，按如下步骤进行：

（1）将称量好的粉料倒入桶内，搅拌2-3min得均匀干混料；

（2）将减水剂与水混合均匀后倒入干混料中，继续搅拌4-5min，得均匀净浆料；

（3）将聚苯颗粒倒入净浆中，再搅拌4-5min，得均匀保温浆料；

（4）装入标准模具中，1天后拆模，养护；

按照江苏省JGT045-2011《复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程》进行性能测试，测试结果如表1所示。

实施例2

按如下重量份数称取原料：

1.2kgPⅡ52.5硅酸盐水泥、0.6kgⅠ级粉煤灰、0.6kg硅灰、96g乳胶粉、96g氢氧化钙、120g石膏、14.4g引气剂、7.2g羟丙基甲基纤维素醚、24g聚丙烯纤维、12g有机硅憎水剂、36g早强聚羧酸系减水剂、1.2kg自来水、0.3kg聚苯乙烯颗粒。

制备复合保温板，按如下步骤进行：

（1）将称量好的粉料倒入桶内，搅拌2-3min得均匀干混料；

（2）将减水剂与水混合均匀后倒入干混料中，继续搅拌4-5min，得均匀净浆料；

（3）将聚苯颗粒倒入净浆中，再搅拌4-5min，得均匀保温浆料；

（4）将保温浆料倒入模具中，铺平，预压，放上顶面受压板；

（5）启动压机、以10N/s的速度进行加压，至压强等于0.1MPa；在此压强下保压60min；

（6）保压结束后以50N/s的速度泄压；

（7）1天后拆模，养护；

按照江苏省JGT045-2011《复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程》进行性能测试，测试结果如表1所示。

实施例3

按如下重量份数称取原料：

1.2kgPⅡ52.5硅酸盐水泥、0.6kgⅠ级粉煤灰、0.6kg硅灰、96g乳胶粉、96g氢氧化钙、120g石膏、14.4g引气剂、7.2g羟丙基甲基纤维素醚、24g聚丙烯纤维、12g有机硅憎水剂、36g早强聚羧酸系减水剂、1.2kg自来水、0.3kg聚苯乙烯颗粒。

制备复合保温板，按如下步骤进行：

（1）将称量好的粉料倒入桶内，搅拌2-3min得均匀干混料；

（2）将减水剂与水混合均匀后倒入干混料中，继续搅拌4-5min，得均匀净浆料；

（3）将聚苯颗粒倒入净浆中，再搅拌4-5min，得均匀保温浆料；

（4）将保温浆料倒入模具中，铺平，预压，放上顶面受压板；

（5）启动压机、以10N/s的速度进行加压，至压强等于0.2MPa；在此压强下保压1h；

（6）保压结束后以50N/s的速度泄压；

（7）1天后拆模，养护；

按照江苏省JGT045-2011《复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程》进行性能测试，测试结果如表1所示。

实施例4

按如下重量份数称取原料：

1.1kgPⅡ52.5硅酸盐水泥、0.55kgⅠ级粉煤灰、0.55kg硅灰、88g乳胶粉、88g氢氧化钙、110g石膏、13.2g引气剂、6.6g羟丙基甲基纤维素醚、22g聚丙烯纤维、11g有机硅憎水剂、33g早强聚羧酸系减水剂、1.1kg自来水、0.32kg聚苯乙烯颗粒。

制备复合保温板，按如下步骤进行：

（1）将称量好的粉料倒入桶内，搅拌2-3min得均匀干混料；

（2）将减水剂与水混合均匀后倒入干混料中，继续搅拌4-5min，得均匀净浆料；

（3）将聚苯颗粒倒入净浆中，再搅拌4-5min，得均匀保温浆料；

（4）装入标准模具中，1天后拆模；养护；

按照江苏省JGT045-2011《复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程》进行性能测试，测试结果如表1所示。

实施例5

按如下重量份数称取原料：

1.1kgPⅡ52.5硅酸盐水泥、0.55kgⅠ级粉煤灰、0.55kg硅灰、88g乳胶粉、88g氢氧化钙、110g石膏、13.2g引气剂、6.6g羟丙基甲基纤维素醚、22g聚丙烯纤维、11g有机硅憎水剂、33g早强聚羧酸系减水剂、1.1kg自来水、0.32kg聚苯乙烯颗粒。

制备复合保温板，按如下步骤进行：

（5）将称量好的粉料倒入桶内，搅拌2-3min得均匀干混料；

（6）将减水剂与水混合均匀后倒入干混料中，继续搅拌4-5min，得均匀净浆料；

（7）将聚苯颗粒倒入净浆中，再搅拌4-5min，得均匀保温浆料；

（8）将保温浆料倒入模具中，铺平，预压，放上顶面受压板；

（9）启动压机、以10N/s的速度进行加压，至压强等于0.1MPa；在此压强下保压1h；

（10）保压结束后以50N/s的速度泄压；

（11）1天后拆模，送入养护室；

按照江苏省JGT045-2011《复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程》进行性能测试，测试结果如表1所示。

实施例6

按如下重量份数称取原料：

1.1kgPⅡ52.5硅酸盐水泥、0.55kgⅠ级粉煤灰、0.55kg硅灰、88g乳胶粉、88g氢氧化钙、110g石膏、13.2g引气剂、6.6g羟丙基甲基纤维素醚、22g聚丙烯纤维、11g有机硅憎水剂、33g早强聚羧酸系减水剂、1.1kg自来水、0.32kg聚苯乙烯颗粒。

制备复合保温板，按如下步骤进行：

（12）将称量好的粉料倒入桶内，搅拌2-3min得均匀干混料；

（13）将减水剂与水混合均匀后倒入干混料中，继续搅拌4-5min，得均匀净浆料；

（14）将聚苯颗粒倒入净浆中，再搅拌4-5min，得均匀保温浆料；

（15）将保温浆料倒入模具中，铺平，预压，放上顶面受压板；

（16）启动压机、以10N/s的速度进行加压，至压强等于0.2MPa；在此压强下保压1h；

（17）保压结束后以50N/s的速度泄压；

（18）1天后拆模，送入养护室；

按照江苏省JGT045-2011《复合材料保温板外墙外保温系统应用技术规程》进行性能测试，测试结果如表1所示。

性能测试结果：

表1性能测试结果

Claims (7)

1.一种纤维增强复合保温板，其特征在于该保温板按重量份计算为：

1份聚苯颗粒，7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.08～0.12份早强减水剂，0.04～0.12份纤维，3.5～4.5份水。

2.如权利要求1所述的纤维增强复合保温板，其特征在于所述的聚苯颗粒，直径2～4mm，堆积密度为15Kg/m³。

3.如权利要求1所述的一种纤维增强复合保温板，其特征在于，所述的无机胶凝材料由水泥、粉煤灰、硅灰组成：其中水泥的重量百分比为50%～60%，粉煤灰的重量比为15%～25%，硅灰的重量比20%～30%。

4.如权利要求3所述的一种纤维增强复合保温板，其特征在于所述的水泥为硅酸盐水泥，所述的粉煤灰为Ⅰ级灰。

5.如权利要求1所述的一种纤维增强复合保温板，其特征在于，所述的碱激发剂为由氢氧化钙、石膏组成：其中氢氧化钙的重量百分比为40%～50%，石膏的重量百分比为50%～60%。

6.如权利要求1所述的一种纤维增强复合保温板，其特征在于，所述的增稠剂选自羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素、羟乙基纤维素或淀粉醚中的一种；引气剂为松香树脂、烷基苯磺酸盐或脂肪醇磺酸盐中的一种；憎水剂为有机硅或金属皂中的一种；早强减水剂为聚羧酸系或奈系中的一种；纤维选自聚丙烯纤维、木质素纤维或玄武岩纤维中的一种；粘结剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物中的一种。

7.一种如权利要求1所述的一种纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于该制备方法的步骤如下：

步骤一.按重量比将7～9份的无机胶凝材料，0.15～0.35份粘结剂，0.55～0.75份碱激发剂，0.032～0.064份引气剂，0.015～0.035份增稠剂，0.04～0.12份憎水剂，0.04～0.12份纤维，搅拌均匀成干粉料；

步骤二.按重量比将0.08～0.12份早强减水剂，3.5～4.5份水，搅拌均匀，倒入干粉料中，继续搅拌至均匀得净浆料；

步骤三.按重量比将1份聚苯颗粒倒入净浆料中，搅拌均匀得保温浆料；

步骤四.将上述保温浆料倒入模具中，以10N/s的加压速度，加压至0.1～0.2MPa,，再持续保压1h，以50N/s的速度泄压；

步骤五.拆模、养护。