CN103524106A - 一种外墙防火保温板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外墙防火保温板，其特征在于：所述的外墙防火保温板由液体胶粘浆料和固定填充料混合而成，液体胶粘浆料的重量百分比为70-90%，固体填充料的重量百分比为10－30％。本发明的外墙防火保温板制作工艺简单，制成后的外墙防火保温板的防火等级达到A1级，导热系数达到0.065W/(m.k)，抗压强度大于1.5MPa，表观密度小于210kg/m3，完全达到并好于目前国家其他无机保温材料的技术指标。
Description
技术领域
本发明涉及外墙外保温防火材料的技术领域，具体地说是一种外墙防火保温板及其生产方法。
背景技术
建筑节能将是21世纪中国建筑事业发展的一个重点，当前的建筑用能数量巨大，浪费严重与我国当前的发展目标方向不符。我国是能源消耗大国，单位建筑面积采暖用能消耗是气候相近发达国家的3倍左右，建筑能耗已超过全国总能源消耗的四分之一，位列国家能源消费比例第一。为此国家制定了“节约能源，实现可持续发展”的基本原则。
据专家介绍，与其他建筑节能技术相比较，外墙外保温不会产生“热桥”、“冷桥”现象，具有良好的建筑节能效果。冬天，当室内的热量经过墙体保温材料时会被隔绝保存下来，而当室内温度降下来墙体内的热量又会释放出来，调节室内的温度。在夏天外墙外保温同样会阻止太阳的辐射和外部热量传入室内，从而使建筑物室内环境“冬暖夏凉”，四季怡人，住宅的室内环境和物理性能得到明显的改善。同时，外墙体外保温还可起到保护主体结构的作用。外保温材料置于主体结构外侧，减少了外界温度、湿度、各种射线对主体结构的影响．在夏季高温和冬季低温的反复作用下，建筑主体往往会因热胀冷缩而引起裂缝，缩短使用寿命，外墙外保温却可以最大限度地减少这种不良影响。外墙外保温技术在改造旧房立面的施工中也显示了非常方便快捷的优势。外保温可以进行集中改造，不必在室内施工，不影响室内居民的正常工作与生活，另外，外墙外保温技术中，保温材料置于主体结构的外侧，从而节约了室内空间，有效地增大了使用面积。
外墙保温体系在国外称为EIFS系统，即外墙保温和装饰系统。可以提供优异的能源利用效率和较高的设计灵活性、创意性；是集节能、保温、隔音、装饰效果为一体的轻质、环保、非承重性外围护建筑墙体系统。
然而，由于目前市场上是用的外墙外保温材料极大部分防火等级都在B级以下（都是易燃物），继引发了南京中环国际广场、哈尔滨经纬360度双子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等相继发生建筑外保温材料火灾，造成严重人员伤亡和财产损失，建筑易燃可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患，由此引发的火灾已呈多发势头。
目前市场上符合公安部65号文件中要求的防火等级达到A级的保温材料只有岩棉制品、发泡水泥、泡沫玻璃、无机保温砂浆等几种较少的材料，但是由于这些产品本身内在存在着无法解决的缺陷，使得市场上无法大面积的推广使用。
“如岩棉制品”：虽然导热系数较低，保温效果较好。系统相对比较成熟。板缝处应力较低不易出现裂缝。但是存在内聚强度差，非渗水处理吸水率较高使得保温效果大大降低；国内采用传统层铺工艺生产的岩棉大部分不能满足要求。符合外保温要求的岩棉目前产能低、供应紧张，产能远远跟不上，加上是高耗能产业，国家发改委明令禁止扩大该产业的投资规模。
“发泡水泥”：虽然容易生产，原料易得。但是存在自身较脆，自身膨胀变形内应力较大，损耗大，采用薄抹灰工艺板缝处易开裂，导热系数相对较高。
“泡沫玻璃”：虽然高温烧结发泡，较低的吸水率，抗压和内聚强度较好。但是存在自身较脆，自身膨胀内应力较大，采用薄抹灰工艺板缝处易开裂，导热系数相对偏高，属于高耗能产业，又不能规模生产，仅推荐应用于防火隔离带应用。
“无机保温砂浆”：存在自身较脆，自身膨胀内应力较大，采用薄抹灰工艺板缝处易开裂，导热系数相对偏高，属于高耗能产业，施工过程完全靠人工粉刷上墙。只能推荐应用于低楼层的外墙保温系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外墙防火保温板及其生产方法，它可克服现有技术中保温板“保温材料不防火，防火材料不保温”的技术难题，不仅防火还能具有较好的保温效果。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种外墙防火保温板，其特征在于：所述的外墙防火保温板由液体胶粘浆料和固定填充料混合而成，液体胶粘浆料的重量百分比为70-90%，固体填充料的重量百分比为10-30％。
一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于：所述的生产方法包括以下步骤：a、将可发性聚苯乙烯（EPS）通过发泡后，放进一种由硅酸钠、水和高岭土组成的浆体浸泡后经过流化床流花烘干，计量备用；b、将其他固体填充料和处理后的EPS颗粒经过计量配制并充分搅拌10～15分钟后备用；c、制作液体胶粘浆料，液体胶粘浆料与固体填充料的比例为，液体胶粘浆料的重量百分比为70-90%，固体填充料的重量百分比为10-30％，将固体填充料加入液体胶粘浆料中并搅拌均匀；d、将上述混合料挤压、制成胚体，养护后脱模成半成品；e、将半成品再次进行养护四～五天，干燥后切割制成成品。
本发明的外墙防火保温板制作工艺简单，使用时制成后的外墙防火保温板的防火等级达到A1级，导热系数达到0.065W/(m.k)，抗压强度大于1.5MPa，表观密度小于210kg/m3，完全达到并好于目前国家其他无机保温材料的技术指标，特别是在安装施工过程中的损耗大大降低。本发明的产品除了具有防火等级达到A1级外，还具有导热系数低、防水、无毒、耐腐蚀、防蛀、不老化、无放射性、绝缘、防静电、机械强度高、性能稳定、具有隔热、隔音性能的高科技新型建筑保温材料。而且在生产过程中耗能很低，生产过程中废料的回收利用率可达到100%，是绿色环保产业。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明在实施时,效果较为理想的一种外墙防火保温板，它与现有的产品区别在于：所述的外墙防火保温板由液体胶粘浆料和固体填充料混合而成，液体胶粘浆料与固体填充料的重量之百分比为80:20，所述的固体填充料中：
上述填充料的重量为百分比之和为100%，实施中所述的增强纤维为玻璃纤维网格布。
所述的液体胶粘浆料配制：采用氯化镁：氧化镁（摩尔比）=1：1.5~1.0配制成的氯氧镁浆体，实施中配制成的氯氧镁浆体具有一定的粘稠度或符合QB/T2605-2003的标准稠度。
上述配方试验内容：
（1）改性可发性聚苯乙烯（EPS）是经处理后改变其防火性能。
（2）氯氧镁胶粘材料配比对其粘合强度的影响。
（3）各种填充料在不同掺入比例条件下对其导热系数的影响。
实施时效果较好的生产方法为，一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于：所述的生产方法包括以下步骤：a、将可发性聚苯乙烯（EPS）通过发泡后，放进一种由硅酸钠、水和高岭土组成的浆体浸泡后经过流化床流花烘干，计量备用；b、将其他固体填充料和处理后的EPS颗粒经过计量配制后，充分搅拌10～15分钟备用；c、制作液体胶粘浆料，将制作的液体胶粘浆料与固体填充料混合；具体为，液体胶粘浆料与固体填充料的重量百分比为80:20，将重量百分比为20％的固体填充料加入液体胶粘浆料中并搅拌均匀；d、将上述混合料挤压、制成胚体，养护后脱模成半成品；e、将半成品再次进行养护四～五天，干燥后切割制成成品。
在所述外墙防火保温板生产方法的a步骤中，将可发性聚苯乙烯（EPS）通过发泡后将硅酸钠加水1:5.5比例调至液体，再加入液体重量25－38%的高岭土，搅拌成浆体，该高岭土颗粒直径为2~3mm，将发泡后的聚苯乙烯（EPS）与浆体两种材料混合搅拌均匀，再通过流化床加温干燥，加温干燥的温度不超过50度，成为改性聚苯乙烯(EPS)，实施时通过流化床加温干燥的温度低于50度，较为理想的加温干燥的温度为45－49度。其中的聚苯乙烯（EPS）通过发泡为现有技术,在此不进行具体的说明，流化床加温干燥的温度是指摄氏℃。
在所述外墙防火保温板生产方法的b步骤中，固体填充料的各成分重量百分比为：硅藻土40～50％、改性聚苯乙烯(EPS)15～25％、硅酸铝30～40%、增强纤维2～4％，上述填充料的重量百分比之和为100%。
在所述外墙防火保温板生产方法的c步骤中，液体胶粘浆料的配制是采用氯化镁与氧化镁配制成氯氧镁浆体，它们之间配制的摩尔比为氯化镁：氧化镁=1：1.5~1.0，固体填充料加入液体浆料中搅拌5～10分钟。
在所述外墙防火保温板生产方法的d步骤中，混合料放入三道滚筒内进行挤压，挤压压力2-3kg/cm2,挤压后混合料成为固化胚体，固化胚体在自然环境常温下养护8～10小时后脱模成为半成品。
试验方法：
1.改性聚苯乙烯（EPC）加工方法
一．将硅酸钠加水1:5.5重量比例调至液体状的浆料，再放入液
体浆料重量的25－38%的高岭土充分搅拌成浆体。
二．将发泡后的EPS颗粒（2-3mm）放入浆体搅拌后，并经流化床加温干燥处理（50℃以下）采用硅酸钠与不同的高岭土配比得出经处理后的EPS颗粒的耐火效果。各配比编号及氧指数的对比表如表1
表1
从表上可以看出，在加水后硅酸钠液体与不同配比的经浸泡干燥后的EPS，其稠度对EPS的氧指数影响较大，从而影响其燃烧性能，采用第四种配比方法其燃烧性能对产品的防火能力较好，而且改性后的EPS颗粒在温度大于75℃时会软化干瘪成0.1-0.5mm的小颗粒（不燃烧）
2.氯氧镁浆体的配制：标准稠度与抗压强度的测定。
采用符合QB/T2605-2003工业氯化镁和氧化镁加水配比制成五个不同摩尔比，考虑到浆体要在一定条件下成型，采用多种构成的外掺物配制的浆体，其流动性能和抗压强度有所区别。因此采用波兰特水泥标准稠度相关类似的概念，找出各配比得浆体的标准稠度所需量。其测试方法用维卡仪实验法，令其实验在一分钟内下沉12～15mm时浆体为标准稠度。各配比编号和标准稠度时的摩尔比对产品的抗压强度影响见表2；
表2
从表中可以看出，氯化镁：氧化镁摩尔比配制的氯氧镁浆体对其抗压强度有较大的影响。
3.各种填充料在不同掺入比例条件下对其导热系数的影响的测定：
用氯氧镁制浆体成标准稠度的浆体经挤压后成型，在常温下24小时后脱模，在相对湿度为80～90％，温度在20～25℃的养护室内进行养护，养护5天后把试件制成300﹡300﹡40mm的小样，用不燃性测试仪、万能试验机及双平板导热系数测试仪来测量各种配比的性能。
下面给出具体的实施例
实施例1
具体步骤为，a.将可发性聚苯乙烯（EPS）通过蒸汽发泡后，形成2-3mm的颗粒，放入由硅酸钠加水1:5.5重量比例调至液体状的浆料，再放入液体重量的28%的高岭土充分搅拌成浆体；再将发泡后聚苯乙烯（EPS）的2-3mm的颗粒放入所述浆体搅拌后，并放进经流化床47度加温干燥烘干，成为改性聚苯乙烯(EPS)计量备用；
b.将其它固体填料计量后与改性EPS颗粒充分搅拌备用，固体填充料的搅拌时间为11分钟，具体的固体填充料的重量百分比是：
c.步骤中液体浆料的配制是采用氯化镁：氧化镁（摩尔比）=1:1.2，配制成氯化镁胶粘浆体后计量，再将固体填料加入其中搅拌均匀，固体填料加入液体浆料中搅拌时间为6分钟；液体浆料与固体填充料的重量百分之为79:21，
d.将上述混合料放入三道棍筒内进挤压，挤压压力2kg/c㎡，制成胚体，常温下养护8小时脱模为半成品，再常温养护四天，移至空旷场地自然干燥后切割制成成品。
实施例2
具体步骤为，a.将可发性聚苯乙烯（EPS）通过蒸汽发泡后，形成2-3mm的颗粒，放入由硅酸钠加水1:5.5重量比例调至液体状的浆料，再放入液体重量的38%的高岭土充分搅拌成浆体；再将发泡后聚苯乙烯（EPS）的2-3mm的颗粒放入所述浆体搅拌后，并放进经流化床49度加温干燥烘干，成为改性聚苯乙烯(EPS)计量备用；
b.将其它固体填料计量后与改性EPS颗粒充分搅拌备用，固体填充料的搅拌时间为15分钟，具体的固体填充料的重量百分比是：
c.步骤中液体浆料的配制是采用氯化镁：氧化镁（摩尔比）=1:1.5，配制成氯化镁胶粘浆体后计量，再将固体填料加入其中搅拌均匀，固体填料加入液体浆料中搅拌时间为6分钟；液体浆料与固体填充料的重量百分之为80:20，
d.将上述混合料放入三道棍筒内进挤压，挤压压力3kg/c㎡，制成胚体，常温下养护10小时脱模为半成品，再常温养护5天，移至空旷场地自然干燥后切割制成成品。
以上两种例子的具体配方数据经养护成形，切割后的性能见表3
表3实施例性能对比
根据上述的实施例2的配比能使产品的密度降低使导热系数更低，使产品能达到保温更有效。
Claims (10)
1.一种外墙防火保温板，其特征在于：所述的外墙防火保温板由液体胶粘浆料和固定填充料混合而成，液体胶粘浆料的重量百分比为70-90%，固体填充料的重量百分比为10-30％。
2.一种外墙防火保温板，其特征在于：所述的外墙防火保温板由液体胶粘浆料和固定填充料混合而成，液体胶粘浆料与固体填充料的重量百分比为80:20。
3.根据权利要求1或2所述的一种外墙防火保温板，其特征在于：所述的液体胶粘浆料采用氯化镁与氧化镁配制成氯氧镁浆体，它们之间配制的摩尔比为，氯化镁：氧化镁=1：1.5~1.0。
4.根据权利要求1或2所述的一种外墙防火保温板，其特征在于：所述的固体填充料中，以硅藻土、硅酸铝、可发性聚苯乙烯（EPS）发泡颗粒通过改性后为主要原材料，增强纤维为辅助材料，所述固体填充料的重量百分比是：
硅藻土 40-50％
改性聚苯乙烯(EPS) 15-25％
硅酸铝 30-40%
增强纤维 2-4％
上述固体填充料的重量百分比之和为100%。
5.一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于：所述的生产方法包括以下步骤：a、将可发性聚苯乙烯（EPS）通过发泡后，放进一种由硅酸钠、水和高岭土组成的浆体浸泡后经过流化床流花烘干，计量备用；b、将其他固体填充料和处理后的EPS颗粒经过计量配制后充分搅拌10～15分钟备用；c、制作液体胶粘浆料，液体胶粘浆料与固体填充料的比例为，液体胶粘浆料的重量百分比为70-90%，固体填充料的重量百分比为10-30％，将固体填充料加入液体胶粘浆料中并搅拌均匀；d、将上述混合料挤压、制成胚体，养护后脱模成半成品；e、将半成品再次进行养护四～五天，干燥后切割制成成品。
6.一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于：所述的生产方法包括以下步骤：a、将可发性聚苯乙烯（EPS）通过发泡后，放进一种由硅酸钠、水和高岭土组成的浆体浸泡后经过流化床流花烘干，计量备用；b、将其他固体填充料和处理后的EPS颗粒经过配制后，计量充分搅拌10～15分钟备用；c、制作液体胶粘浆料，液体胶粘浆料与固体填充料的重量百分比为80:20，将重量百分比为20％的固体填充料加入液体胶粘浆料中并搅拌均匀；d、将上述混合料挤压、制成胚体，养护后脱模成半成品；e、将半成品再次进行养护四～五天，干燥后切割制成成品。
7.根据权利要求5或6所述的一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于：a步骤中，将可发性聚苯乙烯（EPS）通过发泡后将硅酸钠加水1:5.5比例调至液体，再加入液体重量25－38%的高岭土，搅拌成浆体，该高岭土颗粒直径为2~3mm，再将发泡后的聚苯乙烯（EPS）与浆体两种材料混合搅拌均匀，再通过流化床加温干燥，加温干燥的温度不超过50度，成为改性聚苯乙烯(EPS)。
8.根据权利要求5或6所述的一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于： b步骤中，固体填充料的各成分重量百分比为：硅藻土 40～50％、改性聚苯乙烯(EPS) 15～25％、硅酸铝30～40%、增强纤维2～4％，上述填充料的重量百分比之和为100%。
9.根据权利要求5或6所述的一种外墙防火保温板的生产方法，其特征在于：c步骤中，液体浆料的配制是采用氯化镁与氧化镁配制成氯氧镁浆体，它们之间配制的摩尔比为氯化镁：氧化镁=1：1.5~1.0，固体填充料加入液体浆料中搅拌5～10分钟。
10.根据权利要求5或6所述的一种外墙防火保温板的生产工艺，其特征在于：d步骤中，混合料放入三道滚筒内进行挤压，挤压压力2-3kg/cm2,挤压后混合料成为固化胚体，固化胚体在自然环境常温下养护8～10小时后脱模成为半成品。
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