CN103664092B

CN103664092B - 一种胶粉料、胶粉聚苯颗粒、保温材料及其制备方法

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Publication number: CN103664092B
Application number: CN201210328374.7A
Authority: CN
Inventors: 刘炳强; 陈剑; 成立
Original assignee: SHANGHAI SHENGKUI PLASTIC INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI SHENGKUI PLASTIC INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2032-09-06
Also published as: CN103664092A

Abstract

本发明公开了一种胶粉料、胶粉聚苯颗粒、保温材料及其制备方法，该胶粉料的原料如下：水泥70.77~76.77%、粉煤灰10.8~16.08%、添加剂7.8~13.8%和聚丙烯短切纤维0.10~0.15%；添加剂包括下述组分：羟丙基甲基纤维素醚2.5~4.0%、蒙脱石和/或石灰40.0~42.0%、硅粉3.6~4.5%、木质纤维40.0~42.0%、醋酸乙烯‑乙烯共聚物粉10.0~12.0%、淀粉醚0.2~0.3%和憎水剂1.3~1.5%，添加剂中各组分的百分比均为占添加剂总重量的重量百分比。本发明的胶粉聚苯颗粒保温材料的导热系数低和吸水率低，燃烧性能等级高，消防安全性高。

Description

一种胶粉料、胶粉聚苯颗粒、保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑外墙保温材料领域，尤其涉及一种胶粉料、胶粉聚苯颗粒、保温材料及其制备方法。

背景技术

目前在建筑节能市场上，外墙保温系统所采用的系统材料有：模塑聚苯乙烯板（EPS）、挤塑聚苯乙烯板（XPS）及聚苯乙烯颗粒保温系统。在采用模塑聚苯乙烯板（EPS）、挤塑聚苯乙烯板（XPS）系统时，一般通过使用水泥基或石膏基的粘结剂及抹面胶浆进行保温板的粘贴及面层防护，而聚苯乙烯颗粒保温系统也同样有水泥基及石膏基两种，还有少量的玻化微珠无机保温砂浆系统。

现行的关于聚苯乙烯颗粒保温方面的专利有：1、CN200710019455.8胶粉聚苯颗粒保温砂浆；2、CN02144859.0胶粉聚苯颗粒外墙保温材料；3、CN02156918.5胶粉聚苯颗粒保温材料；4、CN200610046008.7胶粉聚苯颗粒墙体保温料；5、CN200610028660.6HCM胶粉聚苯颗粒外墙外保温体系；6、CN200710069887.X胶粉聚苯颗粒外墙保温粉状材料；7、CN200810117325.2外墙外保温用胶粉聚苯颗粒保温砂浆及其制备方法；8、CN02153345.8胶粉聚苯颗粒外保温粘贴面砖墙体及其施工工艺等。

上述这些专利产品存在的主要问题是导热系数较高及吸水率大，消防安全性也不佳。导热系数高，会产生保温层太厚，减少了室内使用面积；消防安全性不高，会对住户的人身安全造成潜在隐患；吸水量大，会导致保温隔热性能随着时间的延长而降低。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于克服了现有的聚苯颗粒保温材料导热系数较高、吸水率大，并且消防安全性不佳的缺陷，提供了一种胶粉料、胶粉聚苯颗粒、保温材料及其制备方法。本发明的胶粉聚苯颗粒保温材料的导热系数低和吸水率低，燃烧性能等级高，消防安全性高。本发明的制备方法按照现有的生产设备即可生产，无需对设备进行改动。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种胶粉料，其原料包括下述重量百分比的组分：水泥70.77%~76.77%、粉煤灰10.8%~16.08%、添加剂7.8%~13.8%和聚丙烯短切纤维0.10%~0.15%；其中，所述的添加剂包括下述组分：羟丙基甲基纤维素醚2.5%~4.0%、无机增稠保水粉40.0%~42.0%、硅粉3.6%~4.5%、木质纤维40.0~42.0%、醋酸乙烯-乙烯共聚物粉（简称EVA乳胶粉）10.0%~12.0%、淀粉醚0.2%~0.3%和憎水剂1.3%~1.5%，所述添加剂各组分的百分比均为占所述添加剂总重量的重量百分比；其中，所述的无机增稠保水粉为蒙脱石和/或石灰。

其中，所述的水泥可为本领域常规使用的市售水泥，较佳地为P.O52.5级普通硅酸盐水泥或P.O42.5级普通硅酸盐水泥。

其中，所述的粉煤灰可为本领域常规使用的粉煤灰，较佳地为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰。

其中，所述的聚丙烯短切纤维可为本领域常规使用的聚丙烯短切纤维，市售的聚丙烯短切纤维的长度一般为3mm~9mm。所述的聚丙烯短切纤维较佳地为Y型聚丙烯短切纤维。所述Y型聚丙烯短切纤维的长度较佳地为6mm~9mm。

其中，所述的羟丙基甲基纤维素醚可为本领域常规使用的羟丙基甲基纤维素醚。所述的羟丙基甲基纤维素醚在25℃下的粘度较佳地为60000mPa·s~200000mPa·s，更佳地为100000mPa·s。

其中，所述的无机增稠保水粉为蒙脱石和/或石灰，其能够同时起到增稠和保水的作用。所述无机增稠保水粉较佳地为蒙脱石。所述无机增稠保水粉的目数较佳地为400目~800目。

其中，所述的硅粉可为本领域常规使用的硅粉。所述的硅粉较佳地为目数在200目以上的活性硅粉。

其中，所述的木质纤维可为本领域常规使用的木质纤维。所述木质纤维的长度较佳地为300μm~500μm。

其中，所述的EVA乳胶粉可为本领域常规使用的EVA乳胶粉。所述EVA乳胶粉较佳地为安徽皖维高新材料股份有限公司生产的EVA乳胶粉WWJF-8050。

其中，所述的淀粉醚可为本领域常规使用的淀粉醚。所述淀粉醚的平均粒径D50较佳地为300μm~450μm。所述淀粉醚在25℃下的粘度较佳地为1500mPa·s~3000mPa·s。

其中，所述的憎水剂可为本领域常规使用的憎水剂，较佳地为国民淀粉工业有限公司生产的憎水剂SEAL80。

本发明还提供了一种上述胶粉料的制备方法，其包括下述步骤：

（1）在搅拌状态下将所述水泥和所述短切纤维混合，至混合均匀得混合物A；

（2）将所述混合物A与所述粉煤灰和所述添加剂混合，至混合均匀，即得。

步骤（1）中，所述搅拌的方法和条件为本领域常规的方法和条件。所述的搅拌较佳地在干粉砂浆混合机中进行。所述的搅拌更佳地按下述操作方式进行：在干粉砂浆混合机中加入所述水泥，在搅拌状态下加入所述短切纤维。

步骤（1）中，所述混合的时间为本领域常规的混合时间，以物料混合均匀为准。所述混合的时间较佳地为2分钟~3分钟。

步骤（2）中，所述混合的时间为本领域常规的混合时间，以物料混合均匀为准。所述混合的时间较佳地为3分钟~5分钟。

本发明还提供了一种胶粉聚苯颗粒，其原料包括下述重量百分比的组分：所述的胶粉料92.2%~88.4%和石墨模塑聚苯乙烯颗粒7.8%~11.6%。

其中，所述的石墨模塑聚苯乙烯颗粒为本领域常规使用的石墨模塑聚苯乙烯颗粒。所述石墨模塑聚苯乙烯颗粒经本领域常规的预发陈化后的密度较佳地为12.0kg/m³~17.0kg/m³。所述石墨模塑聚苯乙烯颗粒较佳地为巴斯夫公司生产的石墨型聚苯乙烯颗粒。

在本发明的一较佳实施方式中，所述胶粉聚苯颗粒，其原料包括下述重量百分比的组分：所述胶粉料89.9%~92.2%和所述石墨模塑聚苯乙烯颗粒7.8~11.1％；所述胶粉料包括下述组分：所述水泥70.77%~76.1%、所述粉煤灰14.5%~16.08%，所述添加剂7.8~13.58%和所述聚丙烯短切纤维0.1%~0.15%，所述胶粉料各组分的百分比均为相对于胶粉料总重量的重量百分比。

按本领域常识，胶粉聚苯颗粒中的胶粉料和聚苯颗粒可以分开单独存放和零售，或者在混合之后进行存放和零售。

本发明还提供了一种胶粉聚苯颗粒保温材料的制备方法，其包括下述步骤：将所述胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。

其中，所述胶粉料与水的配比可为本领域的常规配比。所述胶粉料与所述水的重量比较佳地为1:0.8~1:1。

其中，所述胶粉聚苯颗粒中，所述的石墨模塑聚苯乙烯颗粒较佳地经过预发陈化。所述预发陈化的方法和条件为本领域常规的方法和条件。所述的预发陈化的一般步骤为：在预发机中进行预发，再进行陈化。

其中，所述混合搅拌的方法和条件为本领域常规的方法和条件，以物料混合均匀为准。

其中，所述刮涂成型的方法和条件均为本领域常规的方法和条件。

本发明还提供了由上述制备方法所制得的胶粉聚苯颗粒保温材料。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的添加剂和石墨模塑聚苯乙烯颗粒的使用，有效降低了保温材料的导热系数并提高了消防安全性，极大地降低了材料的吸水率。制得的胶粉聚苯颗粒保温材料的导热系数低和吸水率低，燃烧性能等级高，消防安全性高。本发明的制备方法按照现有的生产设备即可生产，无需对设备进行改动。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

下述实施例中，所使用的原料来源和指标如下：

所使用的石墨模塑聚苯乙烯颗粒购自于巴斯夫公司，其经预发陈化后的颗粒密度为12-17kg/m³；下述实施例中均使用经预发陈化后的该种石墨模塑聚苯乙烯颗粒；

水泥为市售的普通硅酸盐水泥，P.O52.5级或P.O42.5；

粉煤灰为Ⅰ或Ⅱ级粉煤灰；

羟丙基甲基纤维素醚，其25℃下的粘度为100000mPa·s；

蒙脱石和石灰的目数分别为800目和400目；

活性硅粉的目数为200目；

木质纤维的长度为300μm~500μm；

EVA乳胶粉为安徽皖维高新材料股份有限公司生产的EVA乳胶粉WWJF-8050；

淀粉醚的平均粒径D50为350μm，其在25℃下粘度为2000mPa·s；

憎水剂为国民淀粉化学公司生产的SEAL80；

聚丙烯短切纤维为市售的Y型聚丙烯短切纤维，长度为6~9mm。

实施例1：

实施例1的胶粉聚苯颗粒配方和添加剂方见表1和表2。

表1实施例1的胶粉聚苯颗粒配方

表2实施例1的添加剂配方

添加剂配方	含量（wt%）
		羟丙基甲基纤维素醚	3
无机增稠保水粉（蒙脱石）	40.35
		活性硅粉	4
木质纤维	40
		EVA乳胶粉	11
淀粉醚	0.25
		憎水剂	1.4

胶粉料的制备方法，其包括下述步骤：

（1）在搅拌状态下将水泥和短切纤维混合2~3分钟，至混合均匀得混合物A；

（2）将混合物A与粉煤灰和添加剂混合3~5分钟，至混合均匀得胶粉料。

胶粉聚苯颗粒的制备方法为：胶粉料与石墨模塑聚苯乙烯颗粒混合至均匀，或者分装，即得。

胶粉聚苯颗粒保温材料的制备方法，其包括下述步骤：

将实施例1的胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。其中，胶粉料与所述水的重量比为1:0.9。

实施例2

实施例2的胶粉聚苯颗粒配方和添加剂方见表3和表4。

表3实施例2的胶粉聚苯颗粒配方

表4实施例2的添加剂配方

添加剂配方	含量（wt%）
		羟丙基甲基纤维素醚	4
无机增稠保水粉（蒙脱石）	40.5
		活性硅粉	3.6
木质纤维	40.1
		EVA乳胶粉	10
淀粉醚	0.3
		憎水剂	1.5

实施例2的胶粉料和胶粉聚苯颗粒的制备方法同实施例1。

胶粉聚苯颗粒保温材料的制备方法，其包括下述步骤：

将实施例2的胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。其中，胶粉料与所述水的重量比为1:0.9。

实施例3

实施例3的胶粉聚苯颗粒配方和添加剂方见表5和表6。

表5实施例3的胶粉聚苯颗粒配方

表6实施例3的添加剂配方

添加剂配方	含量（wt%）
		羟丙基甲基纤维素醚	2.5
无机增稠保水粉（蒙脱石）	40
		活性硅粉	4.5
木质纤维	40
		EVA乳胶粉	11.5

淀粉醚	0.2
		憎水剂	1.3

实施例3的胶粉料和胶粉聚苯颗粒的制备方法同实施例1。

胶粉聚苯颗粒保温材料的制备方法，其包括下述步骤：

将实施例3的胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。其中，胶粉料与所述水的重量比为1:0.8。

实施例4

实施例4的胶粉聚苯颗粒配方和添加剂方见表7和表8。

表7实施例4的胶粉聚苯颗粒配方

表8实施例4的添加剂配方

添加剂配方	含量（wt%）
		羟丙基甲基纤维素醚	2.65
无机增稠保水粉（石灰）	40
		活性硅粉	3.7
木质纤维	42
		EVA乳胶粉	10
淀粉醚	0.25
		憎水剂	1.4

实施例4的胶粉料和胶粉聚苯颗粒的制备方法同实施例1。

胶粉聚苯颗粒保温材料的制备方法，其包括下述步骤：

将实施例4的胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。其中，胶粉料与所述水的重量比为1:1.1。

对比实施例1：

对比实施例1的胶粉聚苯颗粒为一现有产品，其配方见表9。

表9对比实施例1的胶粉聚苯颗粒配方

将对比实施例1的胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。其中，胶粉料与所述水的重量比为1:0.9。

效果实施例：

将实施例1和对比实施例1的胶粉聚苯颗粒保温材料进行测试，结果如表10所示。

表10实施例1及对比实施例1的性能指标参数

性能参数	测试标准	实施例1	对比实施例1
				导热系数W/(m.k)	GB 10294	≤0.055	≤0.060
体积吸水率（%）	GB/8810	≤8	≤10
				燃烧性能（级）	GB8624-2006	B级	C级

从表10可以看出，本发明所指的胶粉聚苯颗粒保温材料的导热系数较现有的同类型保温材料要低，且体积吸收率率低，阻燃性能高于对比实施例1。

Claims

1.一种胶粉聚苯颗粒，其原料包括下述百分比的组分：胶粉料92.2％～88.4％和石墨模塑聚苯乙烯颗粒7.8％～11.6％；

所述胶粉料的原料包括下述重量百分比的组分：水泥70.77％～76.77％、粉煤灰10.8％～16.08％、添加剂7.8％～13.8％和聚丙烯短切纤维0.10％～0.15％；其中，所述的添加剂包括下述组分：羟丙基甲基纤维素醚2.5％～4.0％、无机增稠保水粉40.0％～42.0％、硅粉3.6％～4.5％、木质纤维40.0％～42.0％、醋酸乙烯-乙烯共聚物粉10.0％～12.0％、淀粉醚0.2％～0.3％和憎水剂1.3％～1.5％，所述添加剂中各组分的百分比均为占所述添加剂总重量的重量百分比；其中，所述的无机增稠保水粉为蒙脱石和/或石灰。

2.如权利要求1所述的胶粉聚苯颗粒，其特征在于，所述的水泥为P.O52.5级普通硅酸盐水泥或P.O42.5级普通硅酸盐水泥；和/或，所述的粉煤灰为I级粉煤灰和/或II级粉煤灰；和/或，所述的聚丙烯短切纤维为Y型聚丙烯短切纤维；和/或，所述聚丙烯短切纤维的长度为6mm～9mm。

3.如权利要求1所述的胶粉聚苯颗粒，其特征在于，所述的羟丙基甲基纤维素醚在25℃下的粘度为60000mPa·s～200000mPa·s；和/或，所述无机增稠保水粉为蒙脱石；和/或，所述无机增稠保水粉的目数为400目～800目；和/或，所述的硅粉为目数在200目以上的活性硅粉；和/或，所述木质纤维的长度为300μm～500μm；和/或，所述的醋酸乙烯-乙烯共聚物粉为醋酸乙烯-乙烯共聚物乳胶粉WWJF-8050；和/或，所述淀粉醚的平均粒径D50为300μm～450μm；和/或，所述淀粉醚在25℃下的粘度为1500mPa·s～3000mPa·s；和/或，所述的憎水剂为憎水剂SEAL80。

4.如权利要求1所述的胶粉聚苯颗粒，其特征在于，所述胶粉料由下述制备方法制得：(1)在搅拌状态下将所述水泥和所述短切纤维混合，至混合均匀得混合物A；

(2)将所述混合物A与所述粉煤灰和所述添加剂混合，至混合均匀，即得。

5.如权利要求4所述的胶粉聚苯颗粒，其特征在于，所述胶粉料的制备方法中，步骤(1)中，所述的搅拌在干粉砂浆混合机中进行；和/或，步骤(1)中，所述混合的时间为2分钟～3分钟；和/或，步骤(2)中，所述混合的时间为3分钟～5分钟；和/或，步骤(1)中，所述的搅拌按下述操作方式进行：在干粉砂浆混合机中加入所述水泥，在搅拌状态下加入所述短切纤维。

6.如权利要求1所述的胶粉聚苯颗粒，其特征在于，所述石墨模塑聚苯乙烯颗粒经预发陈化后的密度为12.0kg/m³～17.0kg/m³；和/或，所述胶粉聚苯颗粒的原料包括下述重量百分比的组分：所述胶粉料89.9％～92.2％和所述石墨模塑聚苯乙烯颗粒7.8～11.1％；所述胶粉料包括下述组分：所述水泥70.77％～76.1％、所述粉煤灰14.5％～16.08％，所述添加剂7.8～13.58％和所述聚丙烯短切纤维0.1％～0.15％，所述胶粉料各组分的百分比均为相对于胶粉料总重量的重量百分比。

7.一种胶粉聚苯颗粒保温材料的制备方法，其包括下述步骤：将如权利要求1、2、3或6中任一项所述的胶粉聚苯颗粒与水混合搅拌，至混合均匀，刮涂成型，即得。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述胶粉料与所述水的重量比为1:0.8～1:1；和/或，所述胶粉聚苯颗粒中，所述的石墨模塑聚苯乙烯颗粒经过预发陈化。

9.如权利要求7或8所述的制备方法制得的胶粉聚苯颗粒保温材料。