CN103992761B - 一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂及其制备方法，所述界面剂的原料包括水、润湿剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纳米无机抗菌剂、氢氧化铝、膨胀石墨、聚合物乳液、pH值调节剂。所述界面剂既提高了玻璃棉板的防水性能和耐碱性能，又可提高与墙面的粘结强度，更易于现场工人的施工；其挥发性有机化合物（VOC）和游离甲醛含量都很低，其防霉性、阻燃性和防水性都有很大的提高，在使用过程中，可以有效的阻止纤维飞散，对环境起到了良好的保护作用。

Description

一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及到界面剂的制备领域，具体的讲，涉及一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂及其制备方法。

技术背景

常用的墙体保温材料主要分为无机和有机两类，有机材料质量轻，保温、隔热效果好，最大的缺陷是防火安全性差，易燃烧，且燃烧时烟雾大、毒性大、使用安全性不如无机保温材料。无机保温材料防火性能好，且不具毒性，其应用范围越来越广泛。

央视配楼等重大火灾事件发生后，公安部、住房与城乡建设部于2009年9月25日联合颁布实施了46号文件《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，对建筑外保温材料的燃烧性能提出了明确要求：民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级，且不应低于B2级；非幕墙式住宅建筑应符合下列规定：高度大于等于100m的建筑，其保温材料的燃烧性能应为A级。该规定一定程度上规范了国内建筑保温材料市场，为无机保温材料提供了更好的市场。而玻璃棉板作为一种高效的无机保温材料，与有机聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫保温材料相比，遇火不燃（A级），不具备火焰点火性和传播性，且具有容重轻、导热系数低、防火无毒、化学性能稳定和使用周期长等突出优点，是国内外公认的理想保温材料，多用于工业厂房墙体或建筑幕墙结构保温，但在建筑外墙保温较为少见。虽然该保温材料在节能和防火上占有绝对性的优势，之所以在外墙保温应用较少，是因为在安装上墙安全性方面还存在一些安全隐患。例如，玻璃棉板本身的吸湿性，会导致板下垂，且由于较低的抗拉强度，会出现从墙面剥离的现象。所以，在保证玻璃棉板及其配套材料质量过关的前提下，有必要针对玻璃棉板外墙外保温系统的构造进行研究设计以解决这些安全隐患。在这个实际的工程应用中，我们研究开发了一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂的制备方法，将玻璃棉板表面涂覆界面剂后，可提高玻璃棉板的防水性能、耐碱性能和粘结性能，并更易于现场工人的施工。2011年，我们研发的玻璃棉板外墙外保温系统已广泛应用于北京市西城区老旧小区改造工程中，将玻璃棉板应用于建筑外墙保温，此举属于国内首创。

发明内容

本发明的目的就是制备一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂，既提高了玻璃棉板的防水性能和耐碱性能，又可提高与墙面的粘结强度，更易于现场工人的施工。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂的制备方法，所述界面剂的原料包括水、润湿剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纳米无机抗菌剂、氢氧化铝、膨胀石墨、聚合物乳液、pH值调节剂，所述各原料的重量份数比为：

水21-25

润湿剂1.0-1.6

表面活性剂1.5-2.5

硅烷偶联剂1.0-2.0

纳米无机抗菌剂5-7

氢氧化铝15-25

膨胀石墨10-20

聚合物乳液25-30

pH值调节剂1-2。

其中，润湿剂是烷基酚聚氧乙烯醚类润湿剂，OP-10；

表面活性剂是非离子型表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯，例如吐温-80；

硅烷偶联剂为KH550；

聚合物乳液为醋酸乙烯－乙烯共聚乳液，例如VAE707乳液；

pH值调节剂为一种多功能胺助剂，例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95。

本发明的另一目的是通过另一技术方案实现的：

一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂的制备方法，所述界面剂的原料包括水、润湿剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纳米无机抗菌剂、氢氧化铝、膨胀石墨、聚合物乳液、pH值调节剂，所述各原料的重量份数比为：

水21-25

润湿剂1.0-1.6

表面活性剂1.5-2.5

硅烷偶联剂1.0-2.0

纳米无机抗菌剂5-7

氢氧化铝15-25

膨胀石墨10-20

聚合物乳液25-30

pH值调节剂1-2。

所述界面剂的制备方法包括以下步骤：

1）按照上述重量份数比，将所述水、润湿剂、表面活性剂和硅烷偶联剂加入到分散罐中，搅拌5~10分钟，得到浆料A；

2）按照上述重量份数比，依次将所述纳米无机抗菌剂、氢氧化铝和膨胀石墨加入浆料A中，调节搅拌机转速至每分钟1100转至1200转，高速搅拌30分钟至1小时，得到浆料B；

3）将步骤2）得到的分散好的浆料B进行研磨，将研磨好的浆料输入调漆罐中，并将搅拌机转速调至每分钟400转至500转，再将所述的聚合物乳液加入调漆罐中进行搅拌，搅拌10~20分钟，得到浆料C；

4）向步骤3）得到的浆料C中加入所述pH值调节剂，调节浆料的pH值为7-8，即得到所述建筑外保温产品玻璃棉板用界面剂。

本发明所述建筑外保温玻璃棉板用界面剂与现有技术相比的有益效果为：

1）本发明的界面剂具有优异的防霉性，其防霉等级为0级；

2）本发明的界面剂具有良好的阻燃性，其燃烧性为B1级；

3）本发明所述界面剂为水性，使用过程中，可以有效的组织纤维飞散，并且所述界面剂中挥发性有机化合物（VOC）和游离甲醛含量都很低，对环境和人体无害，属于环保型材料；

4）所述界面剂既提高了玻璃棉板的防水性能和耐碱性能，又可提高与墙面的粘结强度，更易于现场工人的施工。

具体实施方式

实施例1

一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂的制备方法，所述界面剂的原料包括水、润湿剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纳米无机抗菌剂、氢氧化铝、膨胀石墨、聚合物乳液、pH值调节剂，所述各原料的重量份数比为：

水21-25

润湿剂1.0-1.6

表面活性剂1.5-2.5

硅烷偶联剂1.0-2.0

纳米无机抗菌剂5-7

氢氧化铝15-25

膨胀石墨10-20

聚合物乳液25-30

pH值调节剂1-2。

进一步的，所述润湿剂是烷基酚聚氧乙烯醚类润湿剂，OP-10；

进一步的，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯，例如吐温-80；

进一步的，所述硅烷偶联剂为KH550；

进一步的，所述聚合物乳液为醋酸乙烯－乙烯共聚乳液，例如VAE707乳液；

进一步的，所述pH值调节剂为一种多功能胺助剂，例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP-95。

所述界面剂的制备方法包括以下步骤：

1）按照上述重量份数比，将所述水、润湿剂、表面活性剂和硅烷偶联剂加入到分散罐中，搅拌5~10分钟，得到浆料A；

2）按照上述重量份数比，依次将所述纳米无机抗菌剂、氢氧化铝和膨胀石墨加入浆料A中，调节搅拌机转速至每分钟1100转至1200转，高速搅拌30分钟至1小时，得到浆料B；

3）将步骤2）得到的分散好的浆料B进行研磨，将研磨好的浆料输入调漆罐中，并将搅拌机转速调至每分钟400转至500转，再将所述的聚合物乳液加入调漆罐中进行搅拌，搅拌10~20分钟，得到浆料C；

4）向步骤3）得到的浆料C中加入所述pH值调节剂，调节浆料的pH值为7-8，即得到所述建筑外保温产品玻璃棉板用界面剂。

本实施例中所用重量单位为千克，也可以为克；

本实施例中所述的各个组分均为工业级；

本实施例中所述的各个组分为市场上出售的常规产品；

在本实施例中，所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂中的各组分可以在给出的配比范围内灵活组合，在此不一一枚举。

实施例2

本实施例是实施例1基础上的优选方案，所用的原料（组分）的品质与实施例1相同，所述各原料的重量份数比为：

水22

润湿剂1.5

表面活性剂1.9

硅烷偶联剂1.6

纳米无机抗菌剂6.3

氢氧化铝20.7

膨胀石墨18.8

聚合物乳液25.8

pH值调节剂1.4。

所述界面剂的制备方法包括以下步骤：

1）按照上述重量份数比，将所述水、润湿剂、表面活性剂和硅烷偶联剂加入到分散罐中，搅拌8分钟，得到浆料A；

2）按照上述重量份数比，依次将所述纳米无机抗菌剂、氢氧化铝和膨胀石墨加入浆料A中，调节搅拌机转速至每分钟1100转，高速搅拌50分钟，得到浆料B；

3）将步骤2）得到的分散好的浆料B进行研磨，将研磨好的浆料输入调漆罐中，并将搅拌机转速调至每分钟450转，再将所述的聚合物乳液加入调漆罐中进行搅拌，搅拌15分钟，得到浆料C；

4）向步骤3）得到的浆料C中加入所述pH值调节剂，调节浆料的pH值为7.5，即得到所述建筑外保温产品玻璃棉板用界面剂。

本实施例所述建筑外保温玻璃棉板用界面剂与现有丙烯酸聚合物相比的性能如表1所示：

表1本实施例所述建筑外保温玻璃棉板用界面剂与现有丙烯酸聚合物的性能对比

由表中可见，本实施例所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其挥发性有机化合物（VOC）和游离甲醛含量都很低，其防霉性、阻燃性和防水性都有很大的提高，在使用过程中，可以有效的阻止纤维飞散，对环境起到了良好的保护作用。

实施例3

本实施例是实施例1基础上的优选方案，所用的原料（组分）的品质与实施例1相同，所述各原料的重量份数比为：

水24

润湿剂1.5

表面活性剂2.0

硅烷偶联剂1.8

纳米无机抗菌剂6

氢氧化铝18

膨胀石墨17

聚合物乳液28.5

pH值调节剂1.2。

表2本实施例所述建筑外保温玻璃棉板用界面剂与现有丙烯酸聚合物的性能对比

由表中可见，本实施例所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其挥发性有机化合物（VOC）和游离甲醛含量都很低，其防霉性、阻燃性和防水性都有很大的提高，在使用过程中，可以有效的阻止纤维飞散，对环境起到了良好的保护作用。

实施例4

本实施例是实施例1基础上的优选方案，所用的原料（组分）的品质与实施例1相同，所述各原料的重量份数比为：

水23

润湿剂1.3

表面活性剂1.8

硅烷偶联剂1.7

纳米无机抗菌剂5.4

氢氧化铝21.3

膨胀石墨18

聚合物乳液26

pH值调节剂1.5。

表3本实施例所述建筑外保温玻璃棉板用界面剂与现有丙烯酸聚合物的性能对比

由表中可见，本实施例所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其挥发性有机化合物（VOC）和游离甲醛含量都很低，其防霉性、阻燃性和防水性都有很大的提高，在使用过程中，可以有效的阻止纤维飞散，对环境起到了良好的保护作用。

Claims (8)

1.一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述界面剂的原料由水、润湿剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纳米无机抗菌剂、氢氧化铝、膨胀石墨、聚合物乳液、pH值调节剂组成，所述各原料的重量份数比为：

水21-25

润湿剂1.0-1.6

表面活性剂1.5-2.5

硅烷偶联剂1.0-2.0

纳米无机抗菌剂5-7

氢氧化铝15-25

膨胀石墨10-20

聚合物乳液25-30

pH值调节剂1-2；

所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚类润湿剂，pH值为6-7。

2.一种如权利要求1所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯。

3.一种如权利要求1所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH550。

4.一种如权利要求1所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述纳米无机抗菌剂为纳米无机银系抗菌剂。

5.一种如权利要求1所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述氢氧化铝和膨胀石墨为无机无卤阻燃剂。

6.一种如权利要求1所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述聚合物乳液为醋酸乙烯－乙烯共聚乳液。

7.一种如权利要求1所述的建筑外保温玻璃棉板用界面剂，其特征在于，所述pH值调节剂为多功能胺助剂。

8.一种建筑外保温玻璃棉板用界面剂的制备方法，其特征在于，所述界面剂的原料包括水、润湿剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纳米无机抗菌剂、氢氧化铝、膨胀石墨、聚合物乳液、pH值调节剂，所述各原料的重量份数比为：

水21-25

润湿剂1.0-1.6

表面活性剂1.5-2.5

硅烷偶联剂1.0-2.0

纳米无机抗菌剂5-7

氢氧化铝15-25

膨胀石墨10-20

聚合物乳液25-30

pH值调节剂1-2；

所述界面剂的制备方法包括以下步骤：

1）按照上述重量份数比，将所述水、润湿剂、表面活性剂和硅烷偶联剂加入到分散罐中，搅拌5~10分钟，得到浆料A；

2）按照上述重量份数比，依次将所述纳米无机抗菌剂、氢氧化铝和膨胀石墨加入浆料A中，调节搅拌机转速至每分钟1100转至1200转，高速搅拌30分钟至1小时，得到浆料B；

3）将步骤2）得到的分散好的浆料B进行研磨，将研磨好的浆料输入调漆罐中，并将搅拌机转速调至每分钟400转至500转，再将所述的聚合物乳液加入调漆罐中进行搅拌，搅拌10~20分钟，得到浆料C；

4）向步骤3）得到的浆料C中加入所述pH值调节剂，调节浆料的pH值为7-8，即得到所述建筑外保温产品玻璃棉板用界面剂。