CN105002991A - 一种新型纤维增强复合保温板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型纤维增强复合保温板及其制备方法，其中新型纤维增强复合保温板包括装饰面层、底层以及夹持于装饰面层和底层之间的保温芯层，所述装饰面层和底层均由聚合物改性砂浆制成，保温芯层由三维纤维织物填充无机发泡材料制成，装饰面层连接保温芯层上部，底层连接保温芯层下部。该复合保温板具有隔热保温性好、轻质高强和耐久性好的优点，可作为主流建筑的保温屋面板或保温外墙板等使用。

Description

一种新型纤维增强复合保温板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种新型纤维增强复合保温板及其制备方法。

背景技术

传统的复合保温板最常见的是“彩钢聚苯夹芯板”，它是由金属板作面层，聚苯板作芯材而制成的夹芯板。同类型的复合保温板还有“彩钢岩棉夹芯板”，“彩钢聚氨酯夹芯板”等等。这些传统的保温夹芯板存在着一些不足之处：1)力学强度低，特别是耐冲击强度低；2)抗腐蚀能力差，尤其是在湿热环境中更差；3)外表面是单调的钢板，触感和观感较差；4)由于所用保温芯材是易燃材料，故存在消防隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型纤维增强复合保温板及其制备方法，该复合保温板具有隔热保温性好、轻质高强和耐久性好的优点，可作为主流建筑的保温屋面板或保温外墙板等使用。

一方面，本发明实施例提供了一种新型纤维增强复合保温板，包括装饰面层、底层以及夹持于装饰面层和底层之间的保温芯层，所述装饰面层和底层均由聚合物改性砂浆制成，保温芯层由三维纤维织物填充无机发泡材料制成，装饰面层连接保温芯层上部，底层连接保温芯层下部。

作为优选，所述三维纤维织物的上表面和下表面均形成网层，所述装饰面层和底层分别与三维纤维织物的上表面网层和下表面网层部分重叠连接。

作为优选，所述三维纤维织物为高弹性模量纤维编织而成的三维间隔连体织物。

作为优选，所述高弹性模量纤维是指弹性模量高于水泥混凝土的纤维材料，所述高弹性模量纤维为钢纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维中的至少一种。

另一方面，本发明实施例提供了上述新型纤维增强复合保温板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水泥、活性材料、骨料、聚合物乳液、水和外加剂混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作底层砂浆；

(2)将模板安装在生产流水线上，模板内铺设一层PVA卷材或牛皮纸；

(3)将底层砂浆浇筑至模板上，通过生产流水线上的刮板限高，形成底层；

(4)将三维纤维织物铺设在底层上，通过生产流水线下的震动器震动后，底层进行初凝；

(5)将水泥、活性材料、外加剂、稳泡剂、速凝剂、发泡剂、水和聚丙烯纤维混合，搅拌均匀，制得无机发泡材料；

(6)将制得的无机发泡材料浇筑至三维纤维织物的腔体中，通过生产流水线上的刮板限高，然后无机发泡材料进行初凝，形成保温芯层；

(7)将水泥、活性材料、骨料、聚合物乳液、水和外加剂混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作装饰面层砂浆；

(8)将装饰面层砂浆浇筑至保温芯层的上表面，通过生产流水线上的刮板限高以及生产线下的震动器震动，形成装饰面层；

(9)装饰面层初凝后，在表面覆盖一层PVA卷材或牛皮纸，产品成型工艺完成；

(10)将成型好的产品进行常温或蒸汽养护，然后脱模，再根据产品需求进行表面处理，最后置于养护室中养护，即得到新型纤维增强复合保温板成品。

作为优选，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种；

所述活性材料为偏高岭土、粉煤灰、矿粉、石粉和硅灰中的至少一种；

所述骨料为砂子、细石子、玻璃碎屑、陶瓷碎屑、贝壳碎屑或云母碎屑中的一种；

所述聚合物乳液为改性聚丙乳液、改性苯丙乳液、改性硅丙乳液、环氧树脂乳液、酚醛树脂乳液、二苯基硅氧烷乳液、聚苯乙烯乳液、聚氨酯乳液或乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液中的一种；

制备所述聚合物改性砂浆所用的外加剂为减水剂、消泡剂、防冻剂、早强剂和缓凝剂中的至少一种；

制备无机发泡材料所用的外加剂为减水剂、防冻剂、早强剂和增稠剂中的至少一种；

所述稳泡剂为硬脂酸钙、硅酮酰胺、硅树脂聚醚乳液或十二烷基二甲基氧化胺中的一种；

所述速凝剂为硅酸钾类速凝剂、铝酸盐类速凝剂或碱土金属碳酸盐速凝剂中的一种；

所述发泡剂为双氧水；

所述减水剂为聚羧酸类减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐减水剂或密胺系类减水剂中的一种；

所述消泡剂为粉末消泡剂或液体消泡剂；

所述防冻剂为氯化钙或碳酸钾；

所述早强剂为亚硝酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙或三乙醇胺中的一种；

所述缓凝剂为木钙或柠檬酸；

所述增稠剂为多聚糖、纤维素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或聚醚类中的一种。

作为优选，制备所述聚合物改性砂浆所用的各原料的质量百分配比为：

水泥：18.0％-45.0％，

活性材料：0％-25.0％，

骨料：35.0％-45.0％，

聚合物乳液：0.1％-20.0％，

水：0.1％-20.0％，

外加剂：0.1％-1.0％。

作为优选，制备所述无机发泡材料所用的各原料的质量百分配比为：

水泥：30.0％-45.0％，

活性材料：15.0％-40.0％，

外加剂：1.5％-6.0％，

稳泡剂：1.0％-3.0％，

速凝剂：2.5％-5.0％，

发泡剂：1.0％-3.5％，

水：20.0％-40.0％，

聚丙烯纤维：2.0％-5.0％。

作为优选，所述底层砂浆初凝时间为15-20分钟；所述无机发泡材料初凝时间为30-40分钟；所述装饰面层初凝时间为15-20分钟；所述表面处理采用亚光、酸洗或打磨工艺；所述常温或蒸汽养护的时间为6-24小时；所述养护室养护的时间为3-7天。

作为优选，所述装饰面层可根据实际要求在装饰面层砂浆中添加颜料，所添加颜料的重量占装饰面层砂浆总重量的0.1％-5.0％；所述颜料为粉状颜料或液体颜料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的新型纤维增强复合保温板的保温芯层采用无机发泡材料填充三维纤维织物制成，保温芯层所使用的无机发泡材料本身不具有可燃性，故其防火等级为A1级，解决了消防隐患；同时其导热系数低，保温效果好，防水，粘结力强，强度高，无毒害放射物质，环保，是目前墙体保温和墙体保温防火隔离带最理想的保温材料。另外，保温芯层厚度可根据实际的保温隔热等级要求进行调整。

(2)本发明采用三维纤维织物作为增强材料，实现了纤维织物的三维定向增强效果，使新型纤维增强复合保温板整体性能优异，保温板受力均匀，极大幅度提高了抗折、抗弯以及抗冲击强度，为生产大尺寸板材提供了力学保证。

(3)本发明提供的新型纤维增强复合保温板的装饰面层和底层砂浆均为聚合物改性砂浆，可以提供优异的耐候性，耐久性能优异，抗腐蚀能力强，可根据实际设计强度等级要求，对装饰面层和底层砂浆的厚度进行调节。

附图说明

图1为本发明实施例的新型纤维增强复合保温板的结构示意图；

图2为本发明实施例的三维纤维织物的结构示意图；

图3为本发明实施例的三维纤维织物的实物图；

图4为本发明另一实施例的三维纤维织物的实物图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本发明实施例提供的一种新型纤维增强复合保温板如图1所示，包括装饰面层1、底层3以及夹持于装饰面层和底层之间的保温芯层2，装饰面层和底层均由聚合物改性砂浆制成，保温芯层由三维纤维织物6填充无机发泡材料制成，装饰面层连接保温芯层上部，底层连接保温芯层下部。保温芯层所使用的无机发泡材料本身不具有可燃性，故其防火等级为A1级，解决了消防隐患；同时其导热系数低，保温效果好，防水，粘结力强，强度高，无毒害放射物质，环保，是目前墙体保温和墙体保温防火隔离带最理想的保温材料。另外，保温芯层厚度可根据实际的保温隔热等级要求进行调整。装饰面层和底层砂浆均为聚合物改性砂浆，可以提供优异的耐候性，耐久性能优异，抗腐蚀能力强，并可根据实际设计强度等级要求，对装饰面层和底层砂浆的厚度进行调节。

作为上述实施例的优选，如图2、图3和图4所示，三维纤维织物的上表面和下表面均形成网层，装饰面层和底层分别与三维纤维织物的上表面网层4和下表面网层5部分重叠连接。三维纤维织物的上表面和下表面形成网层，可以提高装饰面层砂浆和底层砂浆的抗开裂能力。

作为上述实施例的优选，三维纤维织物为高弹性模量纤维编织而成的三维间隔连体织物。本发明实施例采用三维纤维织物作为增强材料，实现了纤维织物的三维定向增强效果，使本实施例提供的复合保温板整体性能优异，保温板受力均匀，极大幅度提高了抗折、抗弯以及抗冲击强度，为生产大尺寸板材提供了力学保证。

作为上述实施例的优选，高弹性模量纤维是指弹性模量高于水泥混凝土的纤维材料，可为钢纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维中的至少一种。本发明实施例采用这些高弹性模量纤维来编织三维纤维织物可以大大增加复合保温板的韧性和抗冲击强度。

实施例1

本实施例按照下面的步骤制备上述的新型纤维增强复合保温板：

(1)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作底层砂浆：硫铝酸盐水泥112.5kg(45.0％)，砂子87.5kg(35.0％)，改性聚丙乳液20kg(8.0％)，水29kg(11.6％)，聚羧酸类减水剂0.75kg(0.3％)，粉末消泡剂0.25kg(0.1％)；

(2)将模板安装在生产流水线上，模板内铺设一层PVA卷材；

(3)将底层砂浆浇筑至模板上，通过生产流水线上的刮板限高，形成5mm厚的底层；

(4)将厚度为150mm的三维纤维织物铺设在底层上，通过生产流水线下的震动器震动3分钟后，底层初凝15分钟；

(5)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀后制得无机发泡材料：硫铝酸盐水泥79.25kg(31.7％)，粉煤灰37.5kg(15.0％)，聚羧酸类减水剂15kg(6.0％)，硬脂酸钙2.5kg(1.0％)，硅酸钾类速凝剂7.25kg(2.9％)，双氧水3.5kg(1.4％)，水100.0kg(40％)，聚丙烯纤维5.0kg(2.0％)；

(6)将制得的无机发泡材料浇筑至三维纤维织物的腔体中，通过生产流水线上的刮板限高，然后无机发泡材料初凝30分钟，形成保温芯层；

(7)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作装饰面层砂浆：硫铝酸盐水泥112.5kg(45.0％)，砂子87.5kg(35.0％)，改性聚丙乳液20kg(8.0％)，水29kg(11.6％)，聚羧酸类减水剂0.75kg(0.3％)，粉末消泡剂0.25kg(0.1％)；

(8)将装饰面层砂浆浇筑至保温芯层的上表面，通过生产流水线上的刮板限高，以及生产线下的震动器震动1分钟，形成5mm厚的装饰面层；

(9)装饰面层初凝15分钟后，在表面覆盖一层PVA卷材，产品成型工艺完成；

(10)将成型好的产品进行常温养护6小时，然后脱模，再根据产品需求，采用亚光工艺进行表面处理；最后置于养护室养护3天后，得到新型纤维增强复合保温板成品。

实施例2

本实施例按照下面的步骤制备上述的新型纤维增强复合保温板：

(1)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作底层砂浆：普通硅酸盐水泥135kg(18％)，偏高岭土90kg(12％)，细石子296.25kg(39.5％)，改性硅丙乳液120kg(20％)，水75.75kg(10.1％)，萘磺酸盐减水剂2.25kg(0.3％)，液体消泡剂0.75kg(0.1％)；

(2)将模板安装在生产流水线上，模板内铺设一层牛皮纸；

(3)将底层砂浆浇筑至模板上，通过生产流水线上的刮板限高，形成15mm厚的底层；

(4)将厚度为100mm的三维纤维织物铺设在底层上，通过生产流水线下的震动器震动3分钟后，底层初凝20分钟；

(5)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀后制得无机发泡材料：硅酸盐水泥60.0kg(30％)，矿粉80kg(40％)，氯化钙1kg(0.5％)，亚硝酸钙2kg(1.0％)，硅树脂聚醚乳液6.0kg(3.0％)，铝酸盐类速凝剂5.0kg(2.5％)，双氧水2.0kg(1.0％)，水40.0kg(20％)，聚丙烯纤维4.0kg(2.0％)；

(6)将制得的无机发泡材料浇筑至三维纤维织物的腔体中，通过生产流水线上的刮板限高，然后无机发泡材料初凝40分钟，形成保温芯层；

(7)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作装饰面层砂浆：硅酸盐水泥105kg(21％)，矿粉125kg(25％)，贝壳碎屑175kg(35％)，环氧树脂乳液0.5kg(0.1％)，水92.5kg(18.5％)，木质素磺酸盐减水剂1.5kg(0.3％)，氯化钙0.5kg(0.1％)；同时在这些原料中加入装饰面层砂浆重量0.1％的粉状颜料0.5kg；

(8)将装饰面层砂浆浇筑至保温芯层的上表面，通过生产流水线上的刮板限高，以及生产线下的震动器震动1分钟，形成10mm厚的装饰面层；

(9)装饰面层初凝20分钟后，在表面覆盖一层牛皮纸，产品成型工艺完成；

(10)将成型好的产品进行蒸汽养护10小时，然后脱模，再根据产品需求，采用打磨工艺进行表面处理；最后置于养护室养护7天后，得到新型纤维增强复合保温板成品。

实施例3

本实施例按照下面的步骤制备上述的新型纤维增强复合保温板：

(1)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作底层砂浆：硅酸盐水泥157.5kg(31.5％)，粉煤灰75kg(15％)，陶瓷碎屑225kg(45％)，聚苯乙烯乳液40kg(8.0％)，水0.5kg(0.1％)，亚硝酸钙1.5kg(0.3％)，密胺系类减水剂0.5kg(0.1％)；

(2)将模板安装在生产流水线上，模板内铺设一层PVA卷材；

(3)将底层砂浆浇筑至模板上，通过生产流水线上的刮板限高，形成10mm厚的底层；

(4)将厚度为200mm的三维纤维织物铺设在底层上，通过生产流水线下的震动器震动3分钟后，底层初凝18分钟；

(5)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀后制得无机发泡材料：普通硅酸盐水泥180kg(45％)，偏高岭土68kg(17.0％)，多聚糖12.8kg(3.2％)，硅酮酰胺5.2kg(1.3％)，碱土金属碳酸盐速凝剂20kg(5.0％)，双氧水4kg(1.0％)，水90kg(22.5％)，聚丙烯纤维20kg(5.0％)；

(6)将制得的无机发泡材料浇筑至三维纤维织物的腔体中，通过生产流水线上的刮板限高，然后无机发泡材料初凝35分钟，形成保温芯层；

(7)将以下重量百分配比的原料进行混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作装饰面层砂浆：普通硅酸盐水泥157.5kg(21％)，石粉90kg(12％)，玻璃碎屑300kg(40％)，聚氨酯乳液45kg(6％)，水150kg(20％)，碳酸钾2.25kg(0.3％)，硝酸钙5.25kg(0.7％)；同时在这些原料中加入装饰面层砂浆重量5％的液体颜料37.5kg；

(8)将装饰面层砂浆浇筑至保温芯层的上表面，通过生产流水线上的刮板限高，以及生产线下的震动器震动1分钟，形成15mm厚的装饰面层；

(9)装饰面层初凝16分钟后，在表面覆盖一层PVA卷材，产品成型工艺完成；

(10)将成型好的产品进行常温养护24小时，然后脱模，再根据产品需求，采用酸洗工艺进行表面处理；最后置于养护室养护5天后，得到新型纤维增强复合保温板成品。

实施例4

本实施例除以下原料配比外，其它操作步骤和工艺条件同实施例1：

制备底层砂浆的原料为：硫铝酸盐水泥77.5kg(31％)，硅灰32.5kg(13％)，云母碎屑87.5kg(35％)，酚醛树脂乳液35kg(14％)，水15.5kg(6.2％)，柠檬酸0.75kg(0.3％)，硫酸钙0.25kg(0.1％)，聚羧酸类减水剂1.0kg(0.4％)；

制备无机发泡材料的原料为：硅酸盐水泥95kg(38.0％)，石粉47.5kg(19.0％)，碳酸钾8kg(3.2％)，三乙醇胺2kg(0.8％)，十二烷基二甲基氧化胺3.25kg(1.3％)，铝酸盐类速凝剂6.25kg(2.5％)，双氧水8.75kg(3.5％)，水69.25kg(27.7％)，聚丙烯纤维10kg(4.0％)；

制备装饰表面砂浆的原料为：硫铝酸盐水泥90kg(36％)，硅灰22.5kg(9％)，云母碎屑92.5kg(37％)，二苯基硅氧烷乳液27.5kg(11.0％)，水15kg(6％)，木质素磺酸盐减水剂1kg(0.4％)，硫酸钠0.25kg(0.1％)，木钙1.25kg(0.5％)。

实施例5

本实施例除以下原料配比外，其它操作步骤和工艺条件同实施例1：

制备底层砂浆的原料为：硅酸盐水泥107.5kg(43％)，硅灰12.5kg(5％)，砂子90kg(36％)，改性苯丙乳液20kg(8.0％)，水18.5kg(7.4％)，木钙0.75kg(0.3％)，三乙醇胺0.25kg(0.1％)，粉末消泡剂0.5kg(0.2％)；

制备无机发泡材料的原料为：硫铝酸盐水泥95kg(38.0％)，硅灰52.5kg(21.0％)，木质素磺酸盐减水剂5.5kg(2.2％)，聚氧化乙烯3.75kg(1.5％)，硅树脂聚醚乳液3.75kg(1.5％)，硅酸钾类速凝剂7.25kg(2.9％)，双氧水3.5kg(1.4％)，水72.5kg(29％)，聚丙烯纤维6.25kg(2.5％)；

制备装饰表面砂浆的原料为：硫铝酸盐水泥79.75kg(31.9％)，硅灰32.5kg(13％)，云母碎屑95kg(38％)，乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液27.5kg(11.0％)，水15kg(6％)，氯化钙0.25kg(0.1％)。

以上实施例制备的新型纤维增强复合保温板经过测试均达到以下技术指标：

(1)装饰面层和底层：体积密度≤2.0g/cm³；抗弯比例极限强度(LOP)≥15MPa；抗弯破坏强度(MOR)≥34MPa；抗冲击强度≥45kJ/m²；冻融循环25次，无分层、裂纹剥落等现象，强度保留率≥95％；50℃热水加速老化90天强度保留率≥90％。

(2)保温芯层：干密度≤200kg/m³；导热系数≤0.055W/m·K；抗压强度≥0.50MPa；软化系数≥0.8；碳化系数≥0.8；防火等级达到A1级。

(3)复合保温板：板厚度在40-160mm之间，板自重≤65kg/m²，均布荷载≥200kg/m²。

通过以上测试的技术指标可以看出，本发明实施例制备的新型纤维增强复合保温板既有传统夹芯板优良的隔热保温性能，又有水泥构件的高强度、大刚度和长耐久性的性能，可作为主流建筑的保温屋面板或保温外墙板等使用。

本发明实施例以水泥、活性材料、骨料、聚合物乳液、水和外加剂为原料来制备装饰面层和底层用的聚合物改性砂浆，其中水泥和活性材料可以将改性砂浆中的各种松散材料胶结在一起，在凝结硬化前使拌合物具有所需要的和易性，凝结硬化后产生所需要的强度和其他物理力学性能；水泥可为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种，活性材料可为偏高岭土、粉煤灰、矿粉、石粉和硅灰中的一种或多种。

骨料可以在改性砂浆中起骨架作用，增大改性砂浆的体积，减少改性砂浆在凝结硬化过程中的体积收缩，防止开裂；骨料可为砂子、细石子、玻璃碎屑、陶瓷碎屑、贝壳碎屑或云母碎屑中的一种。

聚合物乳液可以减少无机胶凝材料凝结硬化后内部结构中的微观缺陷，降低改性砂浆的弹性模量，显著提高材料的抗弯强度、抗拉强度、抗折强度和粘结强度；聚合物乳液可为改性聚丙乳液、改性苯丙乳液、改性硅丙乳液、环氧树脂乳液、酚醛树脂乳液、二苯基硅氧烷乳液、聚苯乙烯乳液、聚氨酯乳液或乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液中的一种。

制备聚合物改性砂浆时加入的外加剂为减水剂、消泡剂、防冻剂、早强剂和缓凝剂中的至少一种，其中减水剂可以减少用水量，提高拌合物的工作性能和改性砂浆的强度，可为聚羧酸类减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐减水剂或密胺系类减水剂中的一种；消泡剂可以减少聚合物引气作用带入的气泡，降低砂浆的含气量，可为粉末消泡剂或液体消泡剂；防冻剂可以在低温环境中，保证施工的质量和效率，可为氯化钙或碳酸钾；早强剂可以提高早期强度，有利于模具的周转，从而提高产品的生产效率，可为亚硝酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙或三乙醇胺中的一种；缓凝剂可以延长砂浆的初凝和终凝时间，方便施工，可为木钙或柠檬酸。

本发明实施例制备装饰面层和底层用的聚合物改性砂浆所用的各原料的质量百分配比为：水泥：18.0％-45.0％，活性材料：0-25.0％，骨料：35.0％-45.0％，聚合物乳液：0.1％-20.0％，水：0.1％-20.0％，外加剂：0.1％-1.0％。当各原料的质量百分配比控制在上述范围时，制备得到的聚合物改性砂浆具有良好的力学性能和耐久性能，尤其是抗冻性能、抗渗性能和抗碳化性能；当各原料的质量百分配比超出这些范围时，聚合物改性砂浆在制备过程中会出现泌水、破乳等问题，制得的聚合物改性砂浆其力学性能和耐久性能都有所下降。装饰面层砂浆和底层砂浆可以为相同的原料种类和配比，也可以为不同的原料种类和配比。

本发明实施例制备的新型纤维增强复合保温板的装饰面层的表面纹理以及表面颜色可以根据实际要求进行定制，在聚合物改性砂浆中添加颜料可进行表面颜色定制，其中所添加颜料的重量占装饰面层砂浆总重量的0.1％-5.0％，颜料可为粉状颜料或液体颜料；装饰面层可根据要求通过打磨、酸洗或亚光等工艺进行表面处理，可以做出石材、砂岩或者木制品等效果，甚至一些图案效果，复合保温板的产品形态灵活多样。

本发明实施例以水泥、活性材料、外加剂、稳泡剂、速凝剂、发泡剂、水和聚丙烯纤维为原料来制备无机发泡材料，其中水泥和活性材料可以将各种松散材料胶结在一起，在凝结硬化前使拌合物具有所需要的和易性，凝结硬化后产生所需要的强度和其他物理力学性能；制备无机发泡材料用的水泥和活性材料的种类与制备聚合物改性砂浆用的水泥和活性材料的种类相同，水泥可为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种，活性材料可为偏高岭土、粉煤灰、矿粉、石粉和硅灰中的至少一种。

制备无机发泡材料所加的外加剂为减水剂、防冻剂、早强剂和增稠剂中的至少一种，其中减水剂可以减少用水量，提高拌合物的工作性能和无机发泡材料的强度，为聚羧酸类减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐减水剂或密胺系类减水剂中的一种；防冻剂可以在低温环境中，保证施工的质量和效率，可为氯化钙或碳酸钾；早强剂可以提高早期强度，有利于模具的周转，从而提高产品的生产效率，可为亚硝酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙或三乙醇胺中的一种；增稠剂可以改善各组分的匀质性，改善泌水、离析等现象，可为多聚糖、纤维素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或聚醚类中的一种。

稳泡剂可以控制发泡的孔径大小，使气泡更加均匀；稳泡剂可为硬脂酸钙、硅酮酰胺、硅树脂聚醚乳液或十二烷基二甲基氧化胺中的一种。

速凝剂可以让发泡材料更快的凝结，缩短生产周期；速凝剂可为硅酸钾类速凝剂、铝酸盐类速凝剂或碱土金属碳酸盐速凝剂中的一种。

发泡剂可以在无机发泡材料中产生气泡，制备发泡材料；发泡剂可为双氧水。

聚丙烯纤维可以很好的防止无机发泡材料开裂，提高材料的完整性能。

本发明实施例制备无机发泡材料所用的各原料的质量百分配比为：水泥：30.0％-45.0％，活性材料：15.0％-40.0％，外加剂：1.5％-6.0％，稳泡剂：1.0％-3.0％，速凝剂：2.5％-5.0％，发泡剂：1.0％-3.5％，水：20.0％-40.0％，聚丙烯纤维：2.0％-5.0％。当各原料的质量百分配比控制在上述范围时，制备得到的无机发泡材料容重相对较轻，运输方便，且产品中各个孔之间互不相通，闭孔率高，具有很好的隔热性能；当各原料的质量百分配比超出这些范围时，会出现导热、抗压等产品性能的下降，甚至会导致无法制得产品，比如出现发泡不均匀，或者形成贯通孔等情况。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种新型纤维增强复合保温板，其特征在于，包括装饰面层、底层以及夹持于装饰面层和底层之间的保温芯层，所述装饰面层和底层均由聚合物改性砂浆制成，保温芯层由三维纤维织物填充无机发泡材料制成，装饰面层连接保温芯层上部，底层连接保温芯层下部。

2.根据权利要求1所述的新型纤维增强复合保温板，其特征在于，所述三维纤维织物的上表面和下表面均形成网层，所述装饰面层和底层分别与三维纤维织物的上表面网层和下表面网层部分重叠连接。

3.根据权利要求1所述的新型纤维增强复合保温板，其特征在于，所述三维纤维织物为高弹性模量纤维编织而成的三维间隔连体织物。

4.根据权利要求3所述的新型纤维增强复合保温板，其特征在于，所述高弹性模量纤维是指弹性模量高于水泥混凝土的纤维材料，所述高弹性模量纤维为钢纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的新型纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水泥、活性材料、骨料、聚合物乳液、水和外加剂混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作底层砂浆；

(2)将模板安装在生产流水线上，模板内铺设一层PVA卷材或牛皮纸；

(3)将底层砂浆浇筑至模板上，通过生产流水线上的刮板限高，形成底层；

(4)将三维纤维织物铺设在底层上，通过生产流水线下的震动器震动后，底层进行初凝；

(5)将水泥、活性材料、外加剂、稳泡剂、速凝剂、发泡剂、水和聚丙烯纤维混合，搅拌均匀，制得无机发泡材料；

(6)将制得的无机发泡材料浇筑至三维纤维织物的腔体中，通过生产流水线上的刮板限高，然后无机发泡材料进行初凝，形成保温芯层；

(7)将水泥、活性材料、骨料、聚合物乳液、水和外加剂混合，搅拌均匀，制得聚合物改性砂浆，用作装饰面层砂浆；

(8)将装饰面层砂浆浇筑至保温芯层的上表面，通过生产流水线上的刮板限高以及生产线下的震动器震动，形成装饰面层；

(9)装饰面层初凝后，在表面覆盖一层PVA卷材或牛皮纸，产品成型工艺完成；

(10)将成型好的产品进行常温或蒸汽养护，然后脱模，再根据产品需求进行表面处理，最后置于养护室中养护，即得到新型纤维增强复合保温板成品。

6.根据权利要求5所述的新型纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于，

所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥中的一种；

所述活性材料为偏高岭土、粉煤灰、矿粉、石粉和硅灰中的至少一种；

所述骨料为砂子、细石子、玻璃碎屑、陶瓷碎屑、贝壳碎屑或云母碎屑中的一种；

所述聚合物乳液为改性聚丙乳液、改性苯丙乳液、改性硅丙乳液、环氧树脂乳液、酚醛树脂乳液、二苯基硅氧烷乳液、聚苯乙烯乳液、聚氨酯乳液或乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液中的一种；

制备所述聚合物改性砂浆所用的外加剂为减水剂、消泡剂、防冻剂、早强剂和缓凝剂中的至少一种；

制备无机发泡材料所用的外加剂为减水剂、防冻剂、早强剂和增稠剂中的至少一种；

所述稳泡剂为硬脂酸钙、硅酮酰胺、硅树脂聚醚乳液或十二烷基二甲基氧化胺中的一种；

所述速凝剂为硅酸钾类速凝剂、铝酸盐类速凝剂或碱土金属碳酸盐速凝剂中的一种；

所述发泡剂为双氧水；

所述减水剂为聚羧酸类减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐减水剂或密胺系类减水剂中的一种；

所述消泡剂为粉末消泡剂或液体消泡剂；

所述防冻剂为氯化钙或碳酸钾；

所述早强剂为亚硝酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙或三乙醇胺中的一种；

所述缓凝剂为木钙或柠檬酸；

所述增稠剂为多聚糖、纤维素醚、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或聚醚类中的一种。

7.根据权利要求5所述的新型纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于，制备所述聚合物改性砂浆所用的各原料的质量百分配比为：

水泥：18.0％-45.0％，

活性材料：0％-25.0％，

骨料：35.0％-45.0％，

聚合物乳液：0.1％-20.0％，

水：0.1％-20.0％，

外加剂：0.1％-1.0％。

8.根据权利要求5所述的新型纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于，制备所述无机发泡材料所用的各原料的质量百分配比为：

水泥：30.0％-45.0％，

活性材料：15.0％-40.0％，

外加剂：1.5％-6.0％，

稳泡剂：1.0％-3.0％，

速凝剂：2.5％-5.0％，

发泡剂：1.0％-3.5％，

水：20.0％-40.0％，

聚丙烯纤维：2.0％-5.0％。

9.根据权利要求5所述的新型纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于，所述底层砂浆初凝时间为15-20分钟；所述无机发泡材料初凝时间为30-40分钟；所述装饰面层初凝时间为15-20分钟。

10.根据权利要求5所述的新型纤维增强复合保温板的制备方法，其特征在于，所述装饰面层可根据实际要求在装饰面层砂浆中添加颜料，所添加颜料的重量占装饰面层砂浆总重量的0.1％-5.0％；所述颜料为粉状颜料或液体颜料。