CN103553544B - 具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，是由主料和水混合后压制烧成的，其特征在于，主料由以下质量百分含量的原料组成：膨胀珍珠岩45-85%、气相白炭黑5-25%、无机结合剂10-30%，前述膨胀珍珠岩由不同粒径的膨胀珍珠岩颗粒混合而成，颗粒大小为0.01-1.5mm；前述无机结合剂的颗粒大小小于150目，由以下质量百分含量的组分组成：SiO2、Al2O3、CaO、B2O3、Na2O、K2O、ZnO。本发明的有益之处在于：原料选用少，制备过程简便、易操作，有利于产业化生产；产品在满足其它质量要求的前提下，导热系数进一步降低，从而减薄了产品厚度，降低了产品成本，扩大了产品的应用范围。

Description

具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种外墙保温板材及其制备方法，具体涉及一种具有较低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材及其制备方法，属于建材领域。
背景技术
导热系数是膨胀珍珠岩外墙保温板最重要的性能指标，代表着产品的隔热绝热效果，也代表着产品的节能效果。
由于产品的导热系数直接决定外墙保温产品的使用性能,决定外墙保温产品的使用效果和使用厚度。因此，通常采用各种方法来降低外墙保温产品的导热系数，例如：加入各种绝热材料；提高材料体中封闭孔洞的体积比率；粘附其它隔热绝热材料等。具体如下：
中国专利CN101831046A公布了一种聚氨酯材料技术领域的交联剂和聚氨酯硬质泡沫材料及其制备方法，该本发明可有效地提高泡沫的尺寸稳定性、压缩性能和闭孔率，进而降低导热系数。硬质泡沫材料的导热系数在0.23-0.25W/(m.K)之间，虽然导热系数较低，但是制备时所用的原料种类多达13种，某些原料还需要经过真空干燥、减压蒸馏等预处理，产品脱模后还需要在100℃条件下熟化6h以上，致使产品的制备过程较为繁琐，需要的设备种类较多，耗费的工时也较多。
中国专利CN102887713A公布了一种低导热率硅莫砖，包括80%的一级铝矾土、10%的碳化硅颗粒及10%的复合微粉结合剂，它具有耐高温、抗氧化、耐磨损、机械强度高、硬度高、耐腐蚀；降低导热系数、提高热效率，同时也提高材料的热震性能。硅莫砖的导热系数≤2.0W/(m.K)，然而此数值并不理想。
中国专利CN102850080A公布了一种相变储能无机发泡防火保温板及其制备方法，通过该方法制得的防火保温板采用硅酸盐水泥进行深加工，使硅酸盐水泥的特性得到了充分发挥，提高了原有材料的强度，使板材的孔壁更薄并具有韧性，在不降低板材强度的前提下容重更轻，从而降低导热系数，提高保温效果。产品的导热系数≤0.07W/(m.K)，然而此数值并不理想，还有待于进一步提高；另外，所用原料多达11种，制备步骤较为繁琐。
综上前述，以上记载的方法对降低导热系数均具有一定的效果，即产品的导热系数得到了一定程度的降低，但大都存在原料选用较多、制备步骤较为繁琐或者耗费工时较长等问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有较低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材及其制备方法，该方法具有原料选用少、制备过程简便易操作且可有效降低产品导热系数的优势。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，是由主料和水混合后压制烧成的，其特征在于，前述主料由以下质量百分含量的原料组成：
膨胀珍珠岩    45-85%，
气相白炭黑    5-25%，
无机结合剂    10-30%，
前述膨胀珍珠岩由不同粒径的膨胀珍珠岩颗粒混合而成，颗粒大小为0.01-1.5mm；
前述无机结合剂的颗粒大小小于150目。
前述的具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，其特征在于，前述无机结合剂由以下质量百分含量的组分组成：
SiO245-60%、Al2O34-8%、CaO10-15%、B2O35-12%、Na2O1-8%、K2O1-8%、ZnO1-4%。
前述的具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，其特征在于，前述保温板材的导热系数为0.025-0.035W/(m.K)。
前述的具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，其特征在于，制备过程如下：
（1）将膨胀珍珠岩、气相白炭黑、无机结合剂、适量水混合，并搅拌均匀；
（2）将搅拌均匀的物料放入压机中，压制成型；
（3）将成型的物体放入窑炉中，在700-900℃条件下烧成。
本发明的有益之处在于：原料选用少，制备过程简便、易操作，有利于产业化生产；产品在满足其它质量要求的前提下，导热系数进一步降低，从而减薄了产品厚度，降低了产品成本，扩大了产品的应用范围。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
一、准备原料
1、准备无机结合剂
表1无机结合剂的配比表
第一组 第二组 第三组
SiO2 46% 60% 55%
Al2O3 8% 8% 4%
CaO 14% 15% 15%
B2O3 12% 5% 12%
Na2O 8% 4% 5%
K2O 8% 4% 5%
ZnO 4% 4% 4%
以上各组分混合后获得无机结合剂，是无机结合剂的颗粒大小小于150目。
需要说明的是，（1）、无机结合剂的选择是本领域技术人员所熟知的，而且经过试验，使用本领域的常用无机结合剂例如：水玻璃、低温熔块、低温玻璃、搪瓷釉等，均可实现本发明的技术方案，而且基本能达到预期的效果。
（2）经过我们的试验，使用表1给出的无机结合剂可以获得质量更好的保温板材；并且，无机结合剂中各成分的含量配比在适当的范围内做调整，不会对膨胀珍珠岩外墙保温板材的性能产生大的影响，在具体实施方式中，仅给出三组不同配比的无机结合剂，但是，本领域的技术人员应当了解，只要无机结合剂中各成分的含量配比在以下适当的范围内做调整均可实现本发明，无机结合剂中主要成分及其质量含量如下：
SiO245-60%、Al2O34-8%、CaO10-15%、B2O35-12%、Na2O1-8%、K2O1-8%、ZnO1-4%。
2、准备制备保温板材的原料
表2保温板材的原料配比表
膨胀珍珠岩 气相白炭黑 无机结合剂 水
实施例1 45kg 25kg 第三组，30kg 65kg
实施例2 65kg 10kg 第三组，25kg 65kg
实施例3 65kg 15kg 第三组，20kg 70kg
实施例4 70kg 20kg 第三组，10kg 75kg
实施例5 85kg 5kg 第三组，10kg 70kg
实施例6 65kg 10kg 第二组，25kg 70kg
实施例7 65kg 15kg 第二组，20kg 70kg
实施例8 65kg 10kg 第一组，25kg 70kg
实施例9 65kg 15kg 第一组，20kg 70kg
需要说明的是，水的添加量为本领域技术人员的常规选择，可根据需要进行适当的调整，不限于表2给出的比例。
二、制备保温板材
将膨胀珍珠岩、气相白炭黑、无机结合剂和水按照表2的配比进行混合，并搅拌均匀，然后将搅拌均匀的物料放入压机中，压制成型，最后将成型好的物体放入窑炉中，在800℃条件下烧成。
需要说明的是，板材在窑炉中烧成，采用的是本领域现有的常规操作方法，而且该烧成温度不限于800℃，在700-900℃范围内均可。
三、性能比较
表3产品的性能比较表
导热系数(w/m.k) 抗折强度（MPa）
未加气相白炭黑 0.047 0.78
实施例1 0.035 0.69
实施例2 0.025 0.63
实施例3 0.028 0.60
实施例4 0.030 0.67
实施例5 0.033 0.68
实施例6 0.030 0.64
实施例7 0.028 0.66
实施例8 0.029 0.69
实施例9 0.034 0.63
另外，经检测，实施例1-9中的保温板材的其它质量指标均符合要求。
由此可见，本发明的保温板材在满足其它质量要求的前提下，导热系数进一步降低，从而减薄了产品厚度，降低了产品成本，扩大了产品的应用范围。
另外，本发明的保温板材的制备方法原料选用少，制备过程简便、易操作，有利于产业化生产。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，是由主料和水混合后压制烧成的，其特征在于，所述主料由以下质量百分含量的原料组成：
膨胀珍珠岩      45-85％，
气相白炭黑      5-25％，
无机结合剂      10-30％，
所述膨胀珍珠岩由不同粒径的膨胀珍珠岩颗粒混合而成，颗粒大小为0.01-1.5mm；
所述无机结合剂为低温熔块、低温玻璃或搪瓷釉，无机结合剂的颗粒大小小于150目。
2.根据权利要求1所述的具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，其特征在于，所述无机结合剂由以下质量百分含量的组分组成：
SiO2 45-60％、Al2O3 4-8％、CaO 10-15％、B2O3 5-12％、Na2O 1-8％、K2O 1-8％、ZnO 1-4％。
3.根据权利要求2所述的具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，其特征在于，所述保温板材的导热系数为0.025-0.035W/(m.K)。
4.根据权利要求1所述的具有低导热系数的膨胀珍珠岩外墙保温板材，其特征在于，制备过程如下：
(1)将膨胀珍珠岩、气相白炭黑、无机结合剂、适量水混合，并搅拌均匀；
(2)将搅拌均匀的物料放入压机中，压制成型；
(3)将成型的物体放入窑炉中，在700-900℃条件下烧成。
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