CN104003687B - 一种自熔结防火聚苯保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自熔结防火聚苯保温材料，该材料各组分的重量份比例为：聚苯乙烯EPS发泡颗粒：2-4份；废苯粒：0.5-1.5份；氯氧镁水泥浆胶凝剂：15-33份；所述氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.02-0.05重量比组成；氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加。其制备方法分为模具制备、氯氧镁水泥浆胶凝剂制备、混合搅拌、装模加压、栓杆锁压、养生、拆模切割和质检包装等步骤。与现有技术相比，本发明的有益效果是：制造过程简单，使传统工艺得到简化，减少锅炉用气，节能降耗；对废旧苯粒实现再利用，减少了环境污染；成品保温性能和防火性能好，强度高，密度低，寿命长，拥有广阔的市场前景。

Description

一种自熔结防火聚苯保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑用墙体保温材料，尤其涉及一种自熔结防火聚苯保温材料及其制备方法。

背景技术

常规制造膨胀聚苯乙烯材料是由聚苯乙烯EPS原料颗粒在蒸气的热压作用下膨胀，发泡成比原料粒度大的颗粒，称为预发泡聚苯乙烯颗粒，再将预发泡聚苯乙烯颗粒装进一定尺寸的密封模具中，通入蒸气进行二次发泡，膨胀熔结成型，陈化后再切割成所需材料。传统的EPS板材保温性能好，是节能建筑的首选材料，但缺点是易燃，因为其消防隐患极高，所以在建筑设计中根据建筑高程对其使用进行严格控制，大大缩小了其使用范围。

安全环保型墙体保温材料是建筑物实现防灾减灾、节能降耗的关键材料，墙面隔热保温是提升建筑节能率的重要一环。开发出一种既安全又环保的墙体保温材料，是当今我国建筑节能保温建材行业良性发展的关键。

发明内容

本发明提供了一种自熔结防火聚苯保温材料，利用活性氯氧镁水泥有分期“水化热”的特性，使聚苯材料无需经二次发泡，而是自熔结生成保温材料，制造过程简单，成本低，防火性能好，节能环保。本发明同时提供了这种保温材料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种自熔结防火聚苯保温材料，该材料各组分的重量份比例为：

聚苯乙烯EPS发泡颗粒2-4份

废苯粒0.5-1.5份

氯氧镁水泥浆胶凝剂15-33份。

所述氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.02-0.05重量比组成，氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加。

一种自熔结防火聚苯保温材料的制备方法，包括如下步骤：

1)以聚苯颗粒按直径为3mm计算，按压缩比1：1.5制备模具，模具由模具箱、压板和栓杆组成，模具箱上设穿栓杆用的限位孔；

2)氯氧镁水泥和水按水灰比0.6-0.7：1的重量比，并按配比另外添加凝结剂，先放粉料后放水，放入搅拌机搅拌均匀，制成活性氯氧镁水泥浆胶凝剂备用；

3)将按配比称量好的聚苯乙烯EPS发泡颗粒和废苯粒按配比放进混合搅拌机，按配比慢慢加入氯氧镁水泥浆胶凝剂搅拌，直到搅拌均匀，水泥浆胶凝剂完全裹住颗粒为止；

4)将步骤3)中搅拌好的混合料倒入模具装满，盖上压板，用压力机加压，当加压到露出限位孔时松压，用栓杆穿入限位孔锁固，防止混合料反弹；

5)将锁固后的模具箱放置在阳光充足的地方进行自然养生，环境温度5-15℃时，26-30小时脱模；环境温度16-27℃时，6-8小时脱模；环境温度28-35℃时，2-3小时脱模；

6)将养生好的成品拆模，按需要切割成型，经质检包装后入库。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)制造过程简单，使传统工艺得到简化，减少锅炉用气，节能降耗；

2)对废旧苯粒实现再利用，减少了环境污染；

3)成品保温性能和防火性能好，强度高，密度低，寿命长，拥有广阔的市场前景。

附图说明

图1是本发明所述制备过程中混合料装模加压状态示意图。

图中：1.模具箱2.压板3.压力机4.限位孔5.栓杆

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

一种自熔结防火聚苯保温材料，该材料各组分的重量份比例为：

聚苯乙烯EPS发泡颗粒2-4份

废苯粒0.5-1.5份

氯氧镁水泥浆胶凝剂15-33份。

所述氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.02-0.05重量比组成，氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加。

本发明所述保温材料是以一次发泡的聚苯乙烯EPS颗粒和废苯粒为主要原料，用氯氧镁水泥和凝结剂作胶结材料，利用活性氯氧镁水泥反应时的生成热，结合凝结剂的凝结作用，使受压模具内的聚苯材料自熔结，制成不燃的聚苯轻质保温材料。

本发明所述一种自熔结防火聚苯保温材料的制备方法，包括如下步骤：

1)以聚苯颗粒按直径为3mm计算，按压缩比1：1.5制备模具，模具由模具箱1、压板2和栓杆5组成，模具箱1上设穿栓杆5用的限位孔4；(见图1)

2)氯氧镁水泥和水按水灰比0.6-0.7：1的重量比，并按配比另外添加凝结剂，先放粉料后放水，放入搅拌机搅拌均匀，制成活性氯氧镁水泥浆胶凝剂备用；

3)将按配比称量好的聚苯乙烯EPS发泡颗粒和废苯粒按配比放进混合搅拌机，按配比慢慢加入氯氧镁水泥浆胶凝剂搅拌，直到搅拌均匀，水泥浆胶凝剂完全裹住颗粒为止；

4)将步骤3)中搅拌好的混合料倒入模具箱1装满，盖上压板2，用压力机加压，当加压到露出限位孔4时松压，用栓杆5穿入限位孔4锁固，防止混合料反弹；

5)将锁固后的模具箱1放置在阳光充足的地方进行自然养生，环境温度5-15℃时，26-30小时脱模；环境温度16-27℃时，6-8小时脱模；环境温度28-35℃时，2-3小时脱模；

6)将养生好的成品拆模，按需要切割成型，经质检包装后入库。

本发明利用活性无机材料水热化的特点，对受压后的混合聚苯颗粒进行水化自然加热，待活性氯氧镁水泥浆形成518结晶相时，产生的热量足以使模具内的混合聚苯颗粒膨胀、熔结、成形，因为成品是气硬性材料，只需自然养生。

见图1，是本发明所述保温材料的制备方法中的混合料装模加压状态示意图，模具箱1可以是正方形或长方形结构，其相对的箱壁上开有限位孔4，压力机通过压板2向模具箱1内的混合料施压，压力机可选用螺旋机械型压力机、液压型压力机或气压型压力机，根据生产规格不同选用不同吨位。栓杆5锁固可采用自动或手动模式，采用自动模式时通过自动限位器动作实现。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】一种自熔结防火聚苯保温材料及其制备过程

该材料各组分的重量份比例为：

聚苯乙烯EPS发泡颗粒3份

废苯粒1份

氯氧镁水泥浆胶凝剂24份。

氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.05重量比组成；其中氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；本实施例采用辽宁海城产活性氧化镁(MgO)和大连产六水氯化镁(MgCl_2·6H₂O)；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加；

本实施例中自熔结防火聚苯保温材料的制备过程如下：

1)以聚苯颗粒按直径为3mm计算，按压缩比1：1.5制备模具箱1，模具箱1用钢板制作，成品规格300×300×300mm，模具箱1尺寸为300×300×450mm，松散料体积0.0405m³。

2)氯氧镁水泥和水按水灰比0.65：1的重量比，并按配比另外添加凝结剂，先放粉料后放水，放入搅拌机搅拌均匀，制成活性氯氧镁水泥浆胶凝剂备用；

3)将按配比称量好的聚苯乙烯EPS发泡颗粒和废苯粒按配比放进混合搅拌机，按配比慢慢加入氯氧镁水泥浆胶凝剂搅拌，直到搅拌均匀，水泥浆胶凝剂完全裹住颗粒为止；

4)将步骤3)中搅拌好的混合料倒入模具箱1装满，盖上压板2，用压力机加压，当加压到露出限位孔4时松压，用栓杆5穿入限位孔4锁固，防止混合料反弹；

5)将锁固后的模具箱1放置在阳光充足的地方进行自然养生，环境温度15℃，26小时脱模；

6)将养生好的成品拆模，按需要切割成型，经质检包装后入库。

以上实施例依据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2006)进行测试，测试结果如下：

【实施例2】一种自熔结防火聚苯保温材料及其制备过程

该材料各组分的重量份比例为：

聚苯乙烯EPS发泡颗粒2份

废苯粒0.5份

氯氧镁水泥浆胶凝剂15份。

氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.02重量比组成；其中氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；本实施例采用辽宁海城产活性氧化镁(MgO)和大连产六水氯化镁(MgCl_2·6H₂O)；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加；

本实施例中自熔结防火聚苯保温材料的制备过程如下：

1)以聚苯颗粒按直径为3mm计算，按压缩比1：1.5制备模具箱1，模具箱1用钢板制作，成品规格400×400×400mm，模具箱1尺寸为400×400×600mm，松散料体积0.096m³。

2)氯氧镁水泥和水按水灰比0.6：1的重量比，并按配比另外添加凝结剂，先放粉料后放水，放入搅拌机搅拌均匀，制成活性氯氧镁水泥浆胶凝剂备用；

3)将按配比称量好的聚苯乙烯EPS发泡颗粒和废苯粒按配比放进混合搅拌机，按配比慢慢加入氯氧镁水泥浆胶凝剂搅拌，直到搅拌均匀，水泥浆胶凝剂完全裹住颗粒为止；

4)将步骤3)中搅拌好的混合料倒入模具箱1装满，盖上压板2，用压力机加压，当加压到露出限位孔4时松压，用栓杆5穿入限位孔4锁固，防止混合料反弹；

5)将锁固后的模具箱1放置在阳光充足的地方进行自然养生，环境温度5℃，30小时脱模；

6)将养生好的成品拆模，按需要切割成型，经质检包装后入库。

以上实施例依据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2006)进行测试，测试结果如下：

【实施例3】一种自熔结防火聚苯保温材料及其制备过程

该材料各组分的重量份比例为：

聚苯乙烯EPS发泡颗粒4份

废苯粒1.5份

氯氧镁水泥浆胶凝剂33份。

氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.03重量比组成；其中氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；本实施例采用辽宁海城产活性氧化镁(MgO)和大连产六水氯化镁(MgCl_2·6H₂O)；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加；

本实施例中自熔结防火聚苯保温材料的制备过程如下：

1)以聚苯颗粒按直径为3mm计算，按压缩比1：1.5制备模具箱1，模具箱1用钢板制作，成品规格300×300×300mm，模具箱1尺寸为300×300×450mm，松散料体积0.0405m³。

2)氯氧镁水泥和水按水灰比0.7：1的重量比，并按配比另外添加凝结剂，先放粉料后放水，放入搅拌机搅拌均匀，制成活性氯氧镁水泥浆胶凝剂备用；

3)将按配比称量好的聚苯乙烯EPS发泡颗粒和废苯粒按配比放进混合搅拌机，按配比慢慢加入氯氧镁水泥浆胶凝剂搅拌，直到搅拌均匀，水泥浆胶凝剂完全裹住颗粒为止；

4)将步骤3)中搅拌好的混合料倒入模具箱1装满，盖上压板2，用压力机加压，当加压到露出限位孔4时松压，用栓杆5穿入限位孔4锁固，防止混合料反弹；

5)将锁固后的模具箱1放置在阳光充足的地方进行自然养生，环境温度32℃，2小时脱模；

6)将养生好的成品拆模，按需要切割成型，经质检包装后入库。

以上实施例依据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2006)进行测试，测试结果如下：

以上实施例所制备的三种自熔结防火聚苯保温材料均达到了国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2006)的A2级标准。

本发明所述一种自熔结防火聚苯保温材料比普通硅酸盐聚苯保温材料、硅酸盐发泡水泥及加气混凝土的强度高，密度低，使用寿命长，是一种性能很好的防火保温材料。

Claims (2)

1.一种自熔结防火聚苯保温材料，其特征在于，该材料各组分的重量份比例为：

聚苯乙烯EPS发泡颗粒2-4份

废苯粒0.5-1.5份

氯氧镁水泥浆胶凝剂15-33份

所述氯氧镁水泥浆胶凝剂由氯氧镁水泥和凝结剂按1：0.02-0.05重量比组成，氯氧镁水泥的成分及重量比为MgO：MgCl₂：H₂O＝3：1：11；凝结剂为MgSO₄和磺冠醚，按1：0.05重量比添加。

2.根据权利要求1所述的一种自熔结防火聚苯保温材料的制备方法，利用活性氯氧镁水泥有分期“水化热”的特性，使聚苯材料无需经二次发泡，而是自熔结生成保温材料，其特征在于，包括如下步骤：

1)以聚苯颗粒按直径为3mm计算，按压缩比1：1.5制备模具，模具由模具箱、压板和栓杆组成，模具箱上设穿栓杆用的限位孔；

2)氯氧镁水泥和水按水灰比0.6-0.7：1的重量比，并按配比另外添加凝结剂，先放粉料后放水，放入搅拌机搅拌均匀，制成活性氯氧镁水泥浆胶凝剂备用；

3)将按配比称量好的聚苯乙烯EPS发泡颗粒和废苯粒按配比放进混合搅拌机，按配比慢慢加入氯氧镁水泥浆胶凝剂搅拌，直到搅拌均匀，水泥浆胶凝剂完全裹住颗粒为止；

4)将步骤3)中搅拌好的混合料倒入模具装满，盖上压板，用压力机加压，当加压到露出限位孔时松压，用栓杆穿入限位孔锁固，防止混合料反弹；

5)将锁固后的模具箱放置在阳光充足的地方进行自然养生，环境温度5-15℃时，26-30小时脱模；环境温度16-27℃时，6-8小时脱模；环境温度28-35℃时，2-3小时脱模；

6)将养生好的成品拆模，按需要切割成型，经质检包装后入库。