CN103482944B - 防火抗渗保温板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑外墙外保温材料及其制备方法。具体而言，本发明公开了一种防火抗渗保温板，其主料由以下重量含量的成分组成：聚苯乙烯泡沫颗粒4.5~5.5%，脱硫石膏粉23~27%，偏高岭土4.5~5.5%，重质碳酸钙22.4~26.5%，氢氧化铝2.0~3.0%，空心玻璃微珠2.0~3.0%，活化改性疏水剂4.5~5.5%，钠基膨润土9~11%，硅灰4.5~5.5%，十二烷基硫酸钠4.5~5.5%，丙烯酸乳液9~11%，以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维 0.4~0.6%。该防火抗渗保温板在不降低建筑节能标准、不牺牲隔热保温性能的前提下，能提高防火阻燃等级和防水抗渗功能。

Description

防火抗渗保温板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑外墙外保温材料，特别是一种防火抗渗保温板及其制备方法。

背景技术

随着改革开放三十年来国民经济的快速、稳健发展，我们国家从长城内外到大河上下，自白山黑水至天涯海角，无处不在移山填海、大兴土木，工业、民用及市政建设投资巨大、规模空前。由此带来的建筑能耗和使用能耗也是史无前例、绝无仅有。

与欧美比较，我国的建筑能耗控制水平远远落后于发达国家。因此，建筑节能国策的全面贯彻与推广势在必行，任重道远。

自上世纪90年代我国推广采用建筑节能技术，到在工民建领域强制执行50%或65%的建筑节能标准，我国引进、开发了众多建筑节能材料和技术措施，取得了令人瞩目的成效。

目前，建筑节能材料的种类繁多，各具特性。从建筑围护墙隔热保温和楼、屋面隔热保温的角度来看，主要有以下两大类：

一、有机轻质保温材料，包括：EPS和XPS板材、发泡聚氨酯板材、发泡酚醛板材、聚氨酯现场发泡、胶粉聚苯颗粒保温浆料；

二、无机轻质保温材料，包括膨胀玻化微珠隔热保温砂浆、发泡水泥板材、水泥基复合板材、岩棉矿棉板材、蒸压加气砌块墙材；

上述两类材料中，通常有机轻质保温材料因其导热系数低、热工性能好，多用于东北、华北、西北夏凉冬寒区域，可满足这些地区65%的节能标准；无机轻质保温材料因其导热系数偏高，热工性能较差，故多用于华东、华南、西南夏热冬冷区域，可基本满足这些地区50%的节能标准要求。

不能否认，这两大类保温材料在我国建筑节能事业中所发挥的重要作用。然而，有机轻质保温材料的生产、使用安全和由其构建的建筑物的火灾防范问题却始终未及解决。由此，全国城乡在大规模建设的同时，也遗留下大量的及其严重的建筑防火安全隐患。

一直以来，住建部和公安部消防局共同认可的有机类轻质保温材料燃烧等级为B2级（难燃级）以上。而近几年，北京央视新大楼、哈尔滨经纬360度双子星大厦、沈阳皇朝万鑫大厦、南京中环国际广场、济南奥体中心、上海胶州路教师公寓等火灾，造成了重大人员伤亡和财产损失。其主要原因之一，是这些建筑物的外墙保温工程采用了大量的易燃、且燃烧时排放烟毒的有机轻质保温材料而致。因此，也引发出了“宁要安全、不要节能”、“既要节能、更要安全”的业内大讨论。住建部、公安部则为此连发数文，要求必须提高建筑隔热保温材料的防火性能，将隔热保温材料的燃烧等级提高到A级（不燃级）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防火等级达到A级的防火抗渗保温板及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种防火抗渗保温板，该防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒      4.5~5.5%，

脱硫石膏粉 （高温煅烧的）     23~27%，

偏高岭土     4.5~5.5%，

重质碳酸钙  22.4~26.5%，

氢氧化铝（作为阻燃剂）2.0~3.0%，

空心玻璃微珠   2.0~3.0%，

活化改性疏水剂4.5~5.5%，

钠基膨润土9~11%，

硅灰4.5~5.5%，

十二烷基硫酸钠（作为发泡剂）4.5~5.5%，

丙烯酸乳液（固含量 40±1%）9~11%，

以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维0.4~0.6%。

作为本发明的防火抗渗保温板的改进：该防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒5%，

脱硫石膏粉 25%，

偏高岭土5%，

重质碳酸钙24.5%，

氢氧化铝2.5%，

空心玻璃微珠 2.5%，

活化改性疏水剂5%，

钠基膨润土10%，

硅灰5%，

十二烷基硫酸钠5%，

丙烯酸乳液10%，

以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维0.5%  。

本发明还同时提供了上述防火抗渗保温板的制备方法，使用上述防火抗渗保温板的主料，依次包括如下步骤：

1）、将脱硫石膏粉、偏高岭土、重质碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠、活化改性疏水剂、钠基膨润土、硅灰以及聚丙烯纤维倒入搅拌机内进行干混，均匀搅拌（约5-10分钟）后，得含纤维的粉状物料；

2）、将十二烷基硫酸钠和丙烯酸乳液依次倒入所述含纤维的粉状物料内，均匀搅拌直至成黏稠胶状物；

3）、每1000kg黏稠胶状物料中先加入290~310kg的水搅拌稀释至黏稠糊状物，然后加入聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒均匀混合（混合时间约为3-5分钟），成含颗粒及纤维的黏稠糊状湿物料；

4）、将含颗粒及纤维的黏稠糊状湿物料排入框式模具内，抹平压实（此为常规工艺）；

5）、待框式模具内的湿物料晾干8~12小时后，得防火抗渗保温板毛坯（已基本固化、定型，呈白色或灰白色）；

6）、从框式模具内取出防火抗渗保温板毛坯，于常温下放置（自然养护）7-10天；得含水率小于5%的防火抗渗保温板。

备注说明：本发明没有特别备注的步骤，均是在常温（10~25℃）下进行的。

在本发明中，所有的成分均能通过市购的方式获得，例如：

1、脱硫石膏粉可购自湖南省临澧县澧水石膏建材有限责任公司的脱硫石膏粉---高温煅烧的；

2、偏高岭土，可购自河南巩义市昌华辅料厂----水泥专用偏高岭土；

3、空心玻璃微珠，可购自中钢集团马鞍山矿山研究院玻璃微珠公司；

4、活化改性疏水剂例如可选用益生宜居HJ-F1型活化改性疏水剂；

5、硅灰亦名微硅粉；可购自贵州铁合金材料有限公司的5000目细度的硅灰；

6、十二烷基硫酸钠（作为发泡剂），可购自常州致嘉建筑工程配套有限公司；

7、丙烯酸乳液，可购自浙江新力化工有限公司。

本发明的防火抗渗保温板在确保不降低建筑节能标准、不牺牲隔热保温性能的前提下，提高建筑外墙外保温材料及其系统的防火阻燃等级和防水抗渗功能，以期全面取代现有的各类有机轻质保温材料，保障城乡居所的防火安全并弥补隔热保温系统的渗漏缺陷。

具体实施方式

实施例1、一种防火抗渗保温板，该防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒5%，

脱硫石膏粉  25%，

偏高岭土5%，

重质碳酸钙24.5%，

氢氧化铝（作为阻燃剂）2.5%，

空心玻璃微珠2.5%，

活化改性疏水剂5%，

钠基膨润土10%，

硅灰（5000目细度）5%，

十二烷基硫酸钠（作为发泡剂）5%，

丙烯酸乳液10%，

长度为5-6mm的聚丙烯纤维0.5%。

其制备方法具体为依次进行如下步骤：

1）、将脱硫石膏粉、偏高岭土、重质碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠、活化改性疏水剂、钠基膨润土、硅灰以及聚丙烯纤维倒入搅拌机内进行干混，经5-10分钟均匀搅拌后，得含纤维的粉状物料；

2）、将十二烷基硫酸钠和丙烯酸乳液依次倒入上述含纤维的粉状物料内，均匀搅拌直至成黏稠胶状物；

3）、每1000kg黏稠胶状物料中先加入300kg的水搅拌稀释至黏稠糊状物，然后加入聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒均匀混合3-5分钟，成含颗粒及纤维的黏稠糊状湿物料；

4）、将含颗粒及纤维的黏稠糊状湿物料排入尺寸为长2400mm×宽1200mm×厚30-100mm或长900mm×宽600mm×厚30-100mm的框式模具内，采用机械滚压或手工方式抹平压实；

5）、将步骤4）所得的填满湿物料的框式模具搬移至阴凉、通风、干燥的工棚或库房叠码、堆放，经8-12小时自然晾干，即可得到基本固化、定型（可予脱模）、呈白色或灰白色的防火抗渗保温板毛坯；

6）、从框式模具内取出防火抗渗保温板毛坯，于常温下放置（自然养护）7-10天；得含水率小于5%的防火抗渗保温板。

用热塑收缩膜将防火抗渗保温板每10块一叠包装待售，非标尺寸保温板可按用户要求切割成型包装出厂。

为了验证本发明的防火抗渗保温板的各项物理性能，发明人将防火抗渗保温板送国家相关质量监督检验机构进行了检测。

燃烧性能检测结果见表1；物理性能检测结果见表2；

表1

国家防火建筑材料质量监督检验中心检验结论：送检厚度为50mm的防火抗渗保温板材，经GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》检验，燃烧性能达到A1级。

表2

国家建筑材料质量监督检验中心检验结论：送检厚度为30mm的防火抗渗保温板材，经按JC/T1062-2007《泡沫混凝土砌块》、GB50404-2007《硬泡聚氨酯保温防水工程技术规范》、GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》、GB/T13350-2008《绝热用玻璃棉及其制品》、GB/T20473-2006《建筑保温砂浆》、GB/T10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》检验，各项性能符合相关标准指标要求。

综上所述，本发明的防火抗渗保温板，符合国家A1级燃烧性能等级，属不燃性材料，能完全满足我国建筑节能领域对外墙外保温材料热工性能和防火性能的各项指标要求，值得在全国范围内推广应用。

本发明的防火抗渗保温板的制备，其生产设备简单、生产工艺简便，适合业内中小企业投资，以尽快将本发明成果转化成生产力，实现产业化，造福行业、造福社会。

实施例2、一种防火抗渗保温板由，该防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒4.5%，

脱硫石膏粉 27%，

偏高岭土5.5%，

重质碳酸钙22.4%，

氢氧化铝3.0%，

空心玻璃微珠2.0%，

活化改性疏水剂5.5%，

钠基膨润土11%，

硅灰（5000目细度）5%，

十二烷基硫酸钠4.5%，

丙烯酸乳液9%，

以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维0.6%。

制备方法等同于实施例1。

实施例3、一种防火抗渗保温板，该防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯（EPS）泡沫颗粒5.5%，

脱硫石膏粉23%，

偏高岭土4.5%，

重质碳酸钙26. 2%，

氢氧化铝2.0%，

空心玻璃微珠3.0%，

活化改性疏水剂4.5%，

钠基膨润土9%，

硅灰（5000目细度）5.5%，

十二烷基硫酸钠5.5%，

丙烯酸乳液10.9%，

以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维0.4%。

制备方法等同于实施例1。

对比例1、防火抗渗保温板的主料作如下改动：将脱硫石膏粉由25%改成35%，将重质碳酸钙由24.5%该14.5%；其余等同于实施例1；

制备方法等同于实施例1。

所得的防火抗渗保温板的主要缺陷为：干燥收缩值变大，软化系数降低。

对比例2、防火抗渗保温板的主料作如下改动：将活化改性疏水剂改成石灰质憎水粉，含量不变；其余等同于实施例1；

制备方法等同于实施例1。

所得的防火抗渗保温板的主要缺陷为：吸水率明显增大，抗渗性能大幅下降，抗冻性能变差。

将上述实施例2、实施例3、对比例1、对比例2，按照实施例1的方法进行检测，检测数据如表3和表4所示。

表3、燃烧性能检测结果

序号	检验项目	标准要求	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
							1	炉内温升，℃	≤30	3	4	5	5.5
2	持续燃烧时间，s	0	0	0	0	0
							3	质量损失率，%	≤50	45.1	46	46.5	47.0
4	热值，MJ/kg	≤2.0	0.4	0.5	0.6	0.6

表4、物理性能检测结果

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.防火抗渗保温板，其特征是：所述防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯泡沫颗粒      4.5~5.5%，

脱硫石膏粉     23~27%，

偏高岭土     4.5~5.5%，

重质碳酸钙   22.4~26.5%，

氢氧化铝  2.0~3.0%，

空心玻璃微珠   2.0~3.0%，

活化改性疏水剂  4.5~5.5%，

钠基膨润土  9~11%，

硅灰  4.5~5.5%，

十二烷基硫酸钠   4.5~5.5%，

丙烯酸乳液  9~11%，

以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维 0.4~0.6%。

2.根据权利要求1所述的防火抗渗保温板，其特征是：所述防火抗渗保温板的主料由以下重量含量的成分组成：

聚苯乙烯泡沫颗粒5%，

脱硫石膏粉 25%，

偏高岭土5%，

重质碳酸钙24.5%，

氢氧化铝2.5%，

空心玻璃微珠 2.5%，

活化改性疏水剂5%，

钠基膨润土10%，

硅灰5%，

十二烷基硫酸钠5%，

丙烯酸乳液10%，

以及长度为5-6mm的聚丙烯纤维0.5%  。

3.如权利要求1或2所述的防火抗渗保温板的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：

1）、将脱硫石膏粉、偏高岭土、重质碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠、活化改性疏水剂、钠基膨润土、硅灰以及聚丙烯纤维倒入搅拌机内进行干混，均匀搅拌后，得含纤维的粉状物料；

2）、将十二烷基硫酸钠和丙烯酸乳液依次倒入所述含纤维的粉状物料内，均匀搅拌直至成黏稠胶状物；

3）、每1000kg黏稠胶状物料中先加入290~310kg的水搅拌稀释至黏稠糊状物，然后加入聚苯乙烯泡沫颗粒均匀混合，成含颗粒及纤维的黏稠糊状湿物料；

4）、将含颗粒及纤维的黏稠糊状湿物料排入框式模具内，抹平压实；

5）、待框式模具内的湿物料晾干8~12小时后，得防火抗渗保温板毛坯；

6）、从框式模具内取出防火抗渗保温板毛坯，于常温下放置7-10天；得含水率小于5%的防火抗渗保温板。