CN104594586B - 反射隔热保温饰面一体型外墙板型材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，是由压制成型为一体的保温层与饰面层构成，其中的保温层为市场上现有的由无机矿物质材料制成的外墙外保温型材制品，饰面层是由废石碎屑料、空心玻璃微珠、玻化微珠、稀土金属氧化物、金红石、水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维、成膜助剂10种原料和水配制而成。该型材采用保温层和饰面层整体复合压制成型结构，用于外墙体不仅安全性强，而且能够减少建筑物对太阳辐射热的吸收，阻止建筑物表面因吸收太阳辐射导致的温度升高，减少热量向室内的传入，既满足了建筑外墙体保温隔热的要求，又达到了室内外环境舒适和节能降耗的目的。

Description

反射隔热保温饰面一体型外墙板型材

技术领域

本发明属于建筑物墙体保温材料技术领域，是一种反射隔热保温饰面一体型外墙板型材。

背景技术

建筑隔热保温节能是我国节能工作的重点之一，随着民用建筑节能设计“标准”的进一步规范和国务院《民用建筑节能条例》的实施，对新型建筑材料和外墙保温体系也提出了越来越高的要求，要求既要有质量轻、保温隔热性能，又要有突出的抗压、抗拉、抗老化性能；既要有可靠的防水抗渗性能以及防火、耐酸碱、耐污染性能，又要符合绿色环保，无毒、无味、无害及安全防脱落的要求；既要有隔热保温的节能效果以及符合回归自然、永不褪色的美感装饰效果，又要有阻止外界恶劣环境对建筑物的侵蚀，延长建筑物使用寿命的要求；既要避免传统外墙保温系统工序复杂，无法监控，质量无保证的难题，又要工序简捷、便于施工，质量有保证。随着我国建筑节能工作的的纵深发展，不断涌现出众多品种的墙体保温装饰材料，由于其节能保温性能等原因，一些墙体保温装饰料逐渐被市场淘汰。目前，市场上现有现有的墙体保温材料多使用聚苯板、挤塑板、胶粉聚苯颗粒、保温砂浆材料，并采取先做保温层再做饰面防护层的多层施工方式，其施工作业通常是在承重墙体层之外，利用粘结剂、钢丝网或网格布、加固钉和隔热保温材料制作粘敷保温层，待其凝结之后，再在其外表面做加强层、抗裂层、最后再粘接瓷砖或涂敷涂料等防护装饰材料。这种保温方式及施工方法存在以下几方面的缺陷：

1）承重墙体层、隔热保温层和饰面防护层相互之间结合牢度差，而且表层的瓷砖仅具有单一的装饰功能，自重较大，因而加大了墙体的整体重量，容易开裂、脱落，造成维修困难，保温层得不到有效的防护，使用寿命短，以及安全隐患多，而且涂料饰面容易退色、起皱等。

2）保温层及饰面层粘敷施工工序烦琐，费工费事，工期长，且质量完全靠人工作业质量来保证，加之属于隐蔽工程，对施工过程中作业粗糙，甚至偷工减料不容易检查发现，导致施工质量失控，影响保温系统的质量和使用寿命。

3）饰面层隔热、防水、自洁性能差，容易沾染灰尘、污渍，特别是高层建筑，清洁维护非常困难，施工极不安全，而且表面容易退色，影响建筑的美观效果。

4）墙体外部装修材料、施工综合成本造价高、施工周期长，并由此带来综合效益以及环境影响等诸多方面的负面效应。

截止目前，虽然有关部门在建筑材料和施工技术方面付出极大的努力，并不断研发出各种新的保温材料和技术，但总体效果均不太理想。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种集隔热保温和表面装饰功能于一体，具有自重轻、强度高、安全性好、耐候性优异、防水性极佳自洁能力强、色彩自然、质感逼真，永不褪色、而且绿色环保，节约资源、使用寿命长，并能提高节能、防护标准的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该型材是由压制成型为一体的保温层和饰面层组成的板块状结构，其中：保温层为市场上现有的无机矿物质材质类的外墙外保温型材制品，饰面层是由以下重量份的原料配比制成，废石碎屑料60～75份、空心玻璃微珠５～１５份、 玻化微珠１～5份、 稀土金属氧化物１～5份、金红石１～5份、水性乳液15～20份、无机粘接剂3～5份、木质纤维0.3～0.5份、聚丙烯短纤维0.3～0.5份、成膜助剂0.02～0.03份、水2～5份；其中，所述废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料。

本发明的反射隔热饰面保温一体型外墙板型材的制备方法按下述步骤进行：

步骤1）保温层材料的备料：保温层选用市场上现有的由无机矿物质材料制成的外墙保温型材制品中的任意一种，并根据设计要求，按所需规格切割成型为保温层板块备用；

步骤2）饰面层材料的备料：取废石碎屑料，按设计要求分别磨制成10～20目、20～40目、40～80目、80～120目、120～180目的石屑粉，并分别按其规格装袋备用；同时分别选取粒径为0.５～１mm的空心玻璃微珠，粒径为0.５～１mm的玻化微珠，２５０目的金红石，２５０目的稀土金属氧化物，并分别按其规格装袋备用；

步骤3）制备饰面层湿料：按设计要求的目数，取步骤2）制成的石屑粉，并按所述配比将石屑粉置入电磁调速分散机中，再按所述配比将空心玻璃微珠、玻化微珠、金红石，稀土金属氧化物、水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维、成膜助剂和水送入电磁调速分散机中，进行充分分散、溶合均匀至粘稠状，制成饰面层湿料备用；

步骤4）复合压制成型：将步骤1）切割成型的保温层板块置于复合成型压制模具中，再按所述配比取饰面层湿料，均匀摊铺在保温层板块的上部，再通过复合成型压力机压制，制成保温饰面板块型材湿坯；其中，保温层与饰面层之间干料状态的重量比为：保温层︰饰面层＝100︰5～20；饰面层的周边小于保温层，其外侧留有砌筑粘接缝，折角部位为弧形；

步骤5）低温烘干：将保温饰面板块型材湿坯置于烘干箱内，在45～70℃温度条件下，烘干2～3小时，烘干后即成为反射隔热饰面保温一体型外墙板型材。

在本发明中，保温层选用无机矿物质材料制成的外墙外保温型材制品，具有重量轻、绝热性能好、抗压强度高等优点。生产的饰面层选用废石料及碎屑料为主料，其原料来源广泛，取自各种纯天然石料的下脚废料，其中的碎屑料采用的是石材加工过程中产生的石屑料，由此不仅可以解决废料利用的问题，变废为宝，而且节省了大量的石材资源，可使生产成本大幅度降低。饰面层中的反射隔热性能主要是由空心玻璃微珠、玻化微珠和金红石原料对太阳光具有反射和阻隔作用引起，其中，空心玻璃微珠、玻化微珠不仅自身热阻大，导热系数低，而且热反射率高，能够减少建筑物对太阳辐射热的吸收，降低被覆表面和内部空间温度，构筑有效热屏障的热反射隔热功能；金红石是较纯的二氧化钛，具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、小比重以及高遮盖力、高耐侯性、高光泽等优异性能，本发明通过选择上述材料复合为一体，可达到优势互补，兼顾材质的相融性，制得的高反射率的外墙装饰板型材，可通过高效反射太阳光来达到隔热目的，能够满足夏热冬冷地区和夏热冬暖地区等建筑节能需要。饰面层配料中的稀土金属氧化物可作为催化剂，所用到的水性乳液是一种小粒的胶乳，具有较好的耐候性、优良的附着力和柔韧性，可作为增韧剂。同时在配料中添加了起聚结作用的成膜助剂，能促进物料的塑性流动和弹性变形，改善聚结性能。配料中添加的木质纤维能够提高材料的和易性、操作性和抗滑坠性；添加的聚丙烯短纤维具有防止及抑制裂缝形成的功能，能够改善饰面层物料中的阻裂抗渗性、抗冲击力，防止饰面层的收缩裂缝，改善饰面层的变性和韧性，增强防渗抗裂性能，由此提高墙体饰面的抗冲击强度、抗剥离性、耐磨性和抗渗性。配料中使用的无机胶粘剂，它既能耐高温又能耐低温，而且成本低，不易老化，粘结度高，有助于饰面层的成型。本发明将上述各种原料搭配组合后与保温层压制为一体，在多种材料隔热保温机理协同作用下，使制备的外墙板型材获得质量轻、不开裂、不变形、不老化、环保、节能及延长型材使用寿命的实用效果，而且在使用中，能使其始终保持良好的隔热保温性能，使建筑外墙得到最为理想的外保温隔热防护，同时又具有高档华贵、装饰美化环境的感观效果。

按照上述方案制成的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，可适用于建筑墙体外墙保温体系的保温及装饰，其有益效果为：

（1）节能效果好，本发明的外墙板型材集保温饰面于一体，其饰面层具有的反射隔热功能是通过反射太阳光的热量，来达到墙体隔热降温效果。外墙表面的反射率越高，向室内传导的热量也就越少，降温能耗就越低，即越节能，通过模拟实验、光学指标的测试，均证明本发明的反射隔热保温装饰型材的反射隔热效果显著。该板块型材对太阳反射率可以达到90%，导热系数为0.030 w/(m ．k)，由导热系数和反射率的数据说明该型材的隔热机理是阻隔和反射的综合作用，能有效抑制太阳辐射热和传导热，而且太阳光越强越热，该型材降温温差就越明显，夏天时降温可以达到12度以上，而且饰面层光滑自洁，能够长久保持其高效热反射性，满足建筑外墙体的隔热降温、节能降耗的要求。

（2）在外墙表面使用本发明的外墙板型材，能够减少建筑物对太阳辐射热的吸收，阻止建筑物表面因吸收太阳辐射导致的温度升高，减少热量向室内的传入，无论是在严寒的东北，还是酷热的华南，该型材的节能率都能满足国家强制节能规定；而且该型材饰面层的高耐候性，更足以抵抗酸雨、盐雾等侵袭，是一种具有保温、隔热、环保、防火、防渗、不开裂、不脱落、不空鼓、施工简便快捷等各种性能融为一体的绿色节能材料，因而具有非常广泛的适用性。

（3）本发明的外墙板型材，具有重量轻、绝热性能好、抗压强度高等优点，其容重远低于普通墙面砖，每平方米自重仅10kg～15kg，相当于先作保温层再贴瓷砖传统做法同面积重量的1/4～1/5，由此不仅能大大减轻建筑墙体的总体重量，还能有效的避免其使用过程中的开裂、脱落现象，有效防止安全事故发生。与瓷砖相比，具有很多优势，在能耗方面可以达到建筑节能50%的标准，而且效率高、成本、造价低廉；自重低、安全可靠性强，不存在老化或施工过程中破损坠落安全隐患。

4）本发明的外墙板型材，采用保温层和饰面层整体复合压制成型结构，将两层材料有机的结合在一起，能够完全避免二者之间的开裂、脱落现象，而且能够可靠地提高制作精度和标准等级。由于该板块型材重量轻，不仅可以降低运输成本和破损率，还可以简化外墙体饰面工程的施工工序，可直接粘贴在墙面上，而且便于施工、节省工时、缩短施工周期，降低工程费用，可提高工效80%以上，且综合造价降低30%以上，经济效益显著。

（5）本发明的外墙板型材，其饰面层表面不仅具有各种天然石材丰富多样的花纹图案，而且具有高档华贵、装饰美化环境的感观效果。其表面平滑，自洁功能强，克服了涂料和真石漆的表面毛糙、藏灰纳垢、无法清洗的缺点，能够在酸雨、烟尘、油污、工业废气和汽车尾气的污染下，经雨水冲刷即能洁净如初，其耐污染能力强于瓷砖、涂料和真石漆。

（6）本发明的外墙板型材，透气性极强，防水性又极佳，既能克服雨水渗入外墙外保温墙内，又能防止产生冷凝水发生冻融损坏。加之采用天然石料，无需添加任何色浆，用于外墙面的装饰，色彩自然、质感逼真，并能够呈现出天然石材自然丰富美感效果，美观持久，绿色环保，永不褪色，具有纯天然饰面及完美的石材幕墙效果，使用年限与建筑物同寿命，起到了既保温隔热，又有墙面石材装饰效果的双重目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参看图1，本发明的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，是依据节省资源、降低造价的原则，其型材是由通过压制成型为一体的保温层1和饰面层2组成的板块状结构，其中的保温层1选用的是市场上现有的由无机矿物质材料制成的外墙外保温型材制品，饰面层2选用以节能型的废石碎屑料为主料，是由以下重量份的原料配比制成，废石碎屑料60～75份、空心玻璃微珠５～１５份、玻化微珠１～5份、稀土金属氧化物１～5份、金红石１～5份、水性乳液15～20份、无机粘接剂3～5份、木质纤维0.3～0.5份、聚丙烯短纤维0.3～0.5份、成膜助剂0.02～0.03份、水2～5份；其中，所述废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料；所述的饰面层中各组分原料的配比在下述重量份配比范围内均能收到较好的效果。

实施例一

所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料60份、空心玻璃微珠5份、玻化微珠1份、稀土金属氧化物1份、金红石1份、水性乳液15份、无机粘接剂3份、木质纤维0.3份、聚丙烯短纤维0.3份、成膜助剂0.02份、水2份。

实施例二

所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料65份、空心玻璃微珠8份、玻化微珠2.5份、稀土金属氧化物2.5份、金红石2.5份、水性乳液16.5份、无机粘接剂3.5份、木质纤维0.35份、聚丙烯短纤维0.35份、成膜助剂0.025份、水3份。

实施例三

所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料70份、空心玻璃微珠11份、玻化微珠3.5份、稀土金属氧化物3.5份、金红石3.５份、水性乳液18.5份、无机粘接剂4.5份、木质纤维0.45份、聚丙烯短纤维0.45份、成膜助剂0.028份、水4份。

实施例四

所述饰面层各组分原料的重量份配比也可以是：废石碎屑料75份、空心玻璃微珠１５份、玻化微珠５份、稀土金属氧化物５份、金红石５份、水性乳液20份、无机粘接剂5份、木质纤维0.5份、聚丙烯短纤维0.5份、成膜助剂0.03份、水5份。

本发明的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材的制备方法按下述步骤进行：首先是进行保温层材料的备料：保温层选用的是市场上现有的由无机矿物质材料制成的外墙外保温型材制品中的任意一种，并根据设计要求按所需规格切割成型为保温层板块备用；同时进行饰面层材料的备料：取废石碎屑料，按设计要求分别磨制成10～20目、20～40目、40～80目、80～120目、120～180目的石屑粉，并分别按其规格装袋备用；再分别选取粒径为0.５～１mm的空心玻璃微珠，粒径为0.５～１mm的玻化微珠，２５０目的金红石，２５０目的稀土金属氧化物，并分别按其规格装袋备用；然后进行饰面层湿料的制备：按设计要求的目数取制成备料的石屑粉，并按所述配比将石屑粉置入电磁调速分散机中，再按所述配比将空心玻璃微珠、玻化微珠、金红石，稀土金属氧化物、水性乳液、无机粘接剂、木质纤维、聚丙烯短纤维、成膜助剂和水送入电磁调速分散机中，进行充分分散、溶合均匀至粘稠状，制成饰面层湿料后进入复合压制成型工序；将购置并切割成型的保温层板块置于复合成型压制模具中，再按所述配比取饰面层湿料，均匀摊铺在保温层板块的上部，通过复合成型压力机压制，制成保温饰面板块型材湿坯；其中，保温层与饰面层之间干料状态的重量比为：保温层︰饰面层＝100︰5～20；饰面层的周边小于保温层，其外侧留有砌筑粘接缝，折角部位为弧形；将压制成型的保温饰面板块型材湿坯送进烘干箱中，在45～70℃温度条件下，烘干2～3小时，烘干后即成为反射隔热保温饰面一体型外墙板型材。生产中所用到的各种原料，均可在市场上直接购买。

按照本发明技术方案生产的反射隔热饰面保温一体型外墙板型材，采用保温层和饰面层整体复合压制成型，使两层材料有机的结合在一起，能够完全避免二者之间的开裂、脱落现象，相比于传统瓷质面砖，具有超强的安全性能及与任何建筑外墙面高度的相容性和匹配性，而且色彩、规格多样性，有多种色板供选择，可按建筑墙面不同的设计规格要求选配，适用范围广。该外墙板型材赋予了建筑墙体外墙面一种简约高雅的饰面视觉效果和抗冲击的能力，避免了高层建筑物外墙外保温饰面材料脱落的危险，特别适用于高层、超高层外墙的墙面保温装饰，是新一代节能、环保型保温饰面装饰材料。它克服了瓷砖、大理石装饰材料因自重而产生的剪切负荷，给外墙外保温体系带来的脱落伤人、易开裂、渗水等危害，又具有与瓷砖、大理石相媲美的装饰效果，且颜色也有较多的选择，是外墙外保温系统首选的具有保温饰面双重功能的材料。由于该外墙板型材重量轻，板块面积可根据实际需要而设计，其优势就是摒弃了传统石材的笨重，质量超强，质感上档次，不掉色，防腐蚀，装饰性强，花色效果可自由定制，装饰效果高端大气，无气味无放射性是替代传统外墙保温装饰材料的最佳选择，加之该型材的质量轻，运输搬运非常省力，而且安装施工快速，可节约安装施工成本。将其应用在建筑外墙面上，能够构筑有效的热屏障，不仅自身热阻大，导热系数低，而且热反射率高，减少建筑物对太阳辐射热的吸收，降低被覆表面和内部空间温度，既能阻止太阳的热量在墙体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射到太空中去，降低墙体的温度，即使在大气温度很高时也能隔住外部热量向墙体内部传导，产生的功效确保了建筑墙体内部空间能保持持久恒温的状态。反射隔热外墙板型材在阳光强烈时，可以降低墙体表面温度12~20℃，实现了既保温又隔热，达到室内外环境舒适和节能降耗的目的。

Claims (5)

1.一种反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，是由压制成型为一体的保温层和饰面层组成的板块结构，所述的保温层为市场上现有的无机矿物质材质类的外墙外保温型材制品，其特征在于：所述饰面层是由以下重量份的原料配制而成，废石碎屑料60～75份、空心玻璃微珠５～１５份、 玻化微珠１～5份、 稀土金属氧化物１～5份、金红石１～5份、水性乳液15～20份、无机粘接剂3～5份、木质纤维0.3～0.5份、聚丙烯短纤维0.3～0.5份、成膜助剂0.02～0.03份、水2～5份；其中，所述废石碎屑料采用的是矿山石材的下脚废料和石材加工过程中产生的石材碎屑料，该反射隔热保温饰面一体型外墙板型材的制备是按以下步骤进行：

步骤1）保温层材料的备料：保温层选用市场上现有的由无机矿物质材料制成的外墙保温型材制品中的任意一种，并根据设计要求，按所需规格切割成型为保温层板块备用；

步骤2）饰面层材料的备料：取废石碎屑料，按设计要求分别磨制成10～20目、20～40目、40～80目、80～120目、120～180目的石屑粉，并分别按其规格装袋备用；同时分别选取粒径为0.５～１mm的空心玻璃微珠，粒径为0.５～１mm的玻化微珠，２５０目的金红石，２５０目的稀土金属氧化物，并分别按其规格装袋备用；

步骤3）制备饰面层湿料：按设计要求的目数，取步骤2）制成的石屑粉，并按废石碎屑料60～75份的配比将石屑粉置入电磁调速分散机中，再 将空心玻璃微珠５～１５份、玻化微珠１～5份，稀土金属氧化物１～5份、金红石1~5份、水性乳液15～20份、无机粘接剂3～5份、木质纤维0.3～0.5份、聚丙烯短纤维0.3～0.5份、成膜助剂0.02～0.03份和水2～5份送入电磁调速分散机中，进行充分分散、溶合均匀至粘稠状，制成饰面层湿料备用；

步骤4）复合压制成型：将步骤1）切割成型的保温层板块置于复合成型压制模具中，再按所述配比取饰面层湿料，均匀摊铺在保温层板块的上部，再通过复合成型压力机压制，制成保温饰面板块型材湿坯；其中，保温层与饰面层之间干料状态的重量比为：保温层︰饰面层＝100︰5～20；饰面层的周边小于保温层，其外侧留有砌筑粘接缝，折角部位为弧形；

步骤5）低温烘干：将保温饰面板块型材湿坯置于烘干箱内，在45～70℃温度条件下，烘干2～3小时，烘干后即成为反射隔热饰面保温一体型外墙板型材。

2.根据权利要求1所述的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，其特征在于：所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料60份、空心玻璃微珠5份、玻化微珠1份、稀土金属氧化物1份、金红石1份、水性乳液15份、无机粘接剂3份、木质纤维0.3份、聚丙烯短纤维0.3份、成膜助剂0.02份、水2份。

3.根据权利要求1所述的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，其特征在于：所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料65份、空心玻璃微珠8份、玻化微珠2.5份、稀土金属氧化物2.5份、金红石2.5份、水性乳液16.5份、无机粘接剂3.5份、木质纤维0.35份、聚丙烯短纤维0.35份、成膜助剂0.025份、水3份。

4.根据权利要求1所述的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，其特征在于：所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料70份、空心玻璃微珠11份、玻化微珠3.5份、稀土金属氧化物3.5份、金红石3.５份、水性乳液18.5份、无机粘接剂4.5份、木质纤维0.45份、聚丙烯短纤维0.45份、成膜助剂0.028份、水4份。

5.根据权利要求1所述的反射隔热保温饰面一体型外墙板型材，其特征在于：所述饰面层各组分原料的重量份配比是：废石碎屑料75份、空心玻璃微珠１５份、玻化微珠５份、稀土金属氧化物５份、金红石５份、水性乳液20份、无机粘接剂5份、木质纤维0.5份、聚丙烯短纤维0.5份、成膜助剂0.03份、水5份。