CN105399380A

CN105399380A - 一种单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法

Info

Publication number: CN105399380A
Application number: CN201510900065.6A
Authority: CN
Inventors: 季金苟; 谢方奎
Original assignee: Chongqing Xingyu Paint Co Ltd
Current assignee: Chongqing Xingyu Technology Co ltd
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2035-12-09
Also published as: CN105399380B

Abstract

本发明公开了单组分高效轻质外墙保温材料，以重量计各组成的份数比例如下：疏水性硅酸镁铝10～20份，疏水性SiO₂气凝胶5～10份，岩棉10～20份，水泥30～45份，膨润土3～8份，水溶性增稠纤维素0.3～0.6份，可再分散乳胶粉0.3～5份，木质纤维0.01～0.2份，缓凝剂0.05～0.15份，石膏10～25份。本发明要解决的技术问题是提供一种导热系数低、保温效果好、耐火等级高且施工方便的单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法。

Description

一种单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及保温建筑材料领域，具体涉及一种单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法。

背景技术

在建筑领域中，建筑物隔热保温是实现我国可持续发展战略目标的重要举措。目前对建筑物隔热保温应用最为广泛的是外墙外保温系统，通常应用的隔热保温材料是挤塑聚苯板(XPS板)、膨胀聚苯板(EPS板)、硬泡聚氨酯（PU）板等有机高分子聚合板。有机高分子聚合板具有导热率低、耐水等优点，但也存在着安全防火性能较差、抗老化性能不佳、施工不便等诸多问题；而常用的无机保温材料虽然具有较高的防火等级，安全性好，但却存在保温性能较差，导热系数高的不足，因此研制开发机械强度高、稳定性能好、低导热系数的新型无机保温材料是社会发展的需要。

目前也有一些用于外墙上的保温材料，但是其导热系数均较大，保温效果差，例如：中国发明专利CN103708794A公开了一种建筑外墙上使用的防水保温砂浆，按重量计，该保温砂浆由以下原料制得：普通硅酸盐水泥80～90份、熟石灰3～5份、聚苯颗粒20～30份、9mm长聚丙烯纤维2～4份、氧化钇1～2份、空心微珠5～10份、尿素1～2份、菜籽饼粉0.01～0.02份、丁苯乳胶4～6份、丁香油1～2份、维生素C3～4份、MNC～C防冻剂1.3～2.4份，复合填料4～6份。该方案中使用玻化微珠作为主要的保温材料之一，玻化微珠在搅拌过程中较易破裂，另外氧化钇属稀土物质，资源有限，最终的导热系数为0.07W/(m·k)左右，偏大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种导热系数低、保温效果好、耐火等级高且施工方便的单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：单组分高效轻质外墙保温材料，以重量计各组成的份数比例如下：疏水性硅酸镁铝10～20份，疏水性SiO₂气凝胶5～10份，岩棉10～20份，水泥30～45份，膨润土3～8份，水溶性增稠纤维素0.3～0.6份，可再分散乳胶粉0.5～5份，木质纤维0.01～0.2份，缓凝剂0.05～0.15份，石膏10～20份。

采用本发明技术方案的单组分高效轻质外墙保温材料，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）导热系数极低，其导热系数和常用的有机高分子隔热保温板相当，但耐火等级明显高于后者，属A级产品；

（2）粘接强度高，容重低，因而在外墙使用中更加安全；

（3）吸水性弱，因而在潮湿的天气里也能保持较低的导热系数；

（4）施工方便，形成的保温层不易开裂。

进一步，所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝14份，疏水性SiO₂气凝胶8份，岩棉18份，水泥35份，膨润土6份，水溶性增稠纤维素0.5份，可再分散乳胶粉0.5份，木质纤维0.01份，缓凝剂0.1份，石膏20份。

进一步，所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝18份，疏水性SiO₂气凝胶6份，岩棉16份，水泥34份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.6份，可再分散乳胶粉0.3份，木质纤维0.02份，缓凝剂0.05份，石膏20份。

进一步，所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝18份，疏水性SiO₂气凝胶8份，岩棉16份，水泥32份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.4份，可再分散乳胶粉1份，木质纤维0.05份，缓凝剂0.08份，石膏20份。其导热效率最低，保温性能最佳。

进一步，所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝12份，疏水性SiO₂气凝胶6份，岩棉12份，水泥40份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.6份，可再分散乳胶粉1.5份，木质纤维0.1份，缓凝剂0.1份，石膏25份。

进一步，所述的疏水性硅酸镁铝为正离子表面活性剂改性的疏水性硅酸镁铝，且疏水性硅酸镁铝为目数为200~400的粉状；

所述的岩棉是以玄武石、辉长岩、白云石为原料，经高温熔化、纤维化而制成的无机质纤维，其目数为200～400；

所述的水泥为白水泥、灰水泥中的一种或两种，目数为300～500；

所述的木质纤维包括黑木质纤维、白木质纤维中的一种或两种；

所述的缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或两种；

所述的石膏为灰石膏、白石膏中的一种或两种，目数为300～500；

所述的膨润土为钠基膨润土，目数为300～500；

所述的水溶性增稠纤维素为羟丙基甲基纤维素、纤维素烷基醚中的一种或两种；

所述的可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、或丙烯酸共聚物粉末。

进一步，所述的正离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、溴化四甲基胺、氯化十六烷基吡啶中的其中一种。

另外，本发明提供另一技术方案为：单组分高效轻质外墙保温材料的制备方法，开动干粉搅拌机，依次按组分和质量份数取疏水性硅酸镁铝、疏水性SiO₂气凝胶、岩棉、水泥、膨润土、水溶性增稠纤维素、可再分散乳胶粉、木质纤维、缓凝剂、石膏倒入干粉搅拌机中，搅拌时间30～60min，得成品。

具体实施方式

本发明各实施例的质量份数如表1所示，单位kg：

表1

以上述实施例三为例，说明本发明的制备方法，其中，疏水性硅酸镁铝正离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵改性的目数为200~400目的疏水性硅酸镁铝；疏水性SiO₂气凝胶是一种纳米级轻质多孔非晶固体材料；岩棉是以玄武石、辉长岩、白云石为原料，经高温熔化、纤维化而制成的无机质纤维，其目数为200～400目；水泥是目数为300～500的白水泥，膨润土为目数为300～500的钠基膨润土，水溶性增稠纤维素为羟丙基甲基纤维素，可再分散乳胶粉为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物粉末，木质纤维为白木质纤维，缓凝剂为柠檬酸，石膏是目数为300～500的灰石膏。

制备时即先开动干粉搅拌机，将疏水性硅酸镁铝18kg，疏水性SiO₂气凝胶8kg，岩棉16kg，水泥32kg，膨润土5kg，水溶性增稠纤维素0.4kg，可再分散乳胶粉1kg，木质纤维0.05kg，缓凝剂0.08kg，石膏20kg依次加入至干粉搅拌机中，搅拌30min，均匀后即可得成品。

使用时将上述混合物加入适量的水，搅拌成膏状即可。

实施例一、实施例二，实施例四~实施例六除表1的组分质量不同之外，其余均与实施例三一致。

对比例一：

与实施例三的区别在于：其组分的质量为：疏水性硅酸镁铝9份，疏水性SiO₂气凝胶4份，岩棉9份，水泥34份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.2份，可再分散乳胶粉0.2份，木质纤维0.01份，缓凝剂0.05份，石膏20份。

对比例二：

与实施例三的区别在于：其组分及质量为：疏水性硅酸镁铝21份，疏水性SiO₂气凝胶11份，岩棉21份，水泥34份，膨润土9份，水溶性增稠纤维素0.7份，可再分散乳胶粉0.3份，木质纤维0.02份，缓凝剂0.05份，石膏20份。

对比例一和对比例二的制备方式与实施例三一致。

实验一：导热性能

以下将实施例一~实施例六、对比例一和对比例二的成品，制成Φ10mm×1mm的样品，养护7d后，烘干至恒重，并在湿度为20%和湿度为70%两种条件下，进行石墨喷涂后，在25℃条件下，用激光法导热分析仪LFA457进行导热系数测定，测定结果如表2所示，单位：/W/(m·k)：

表2

由表2可看出，本发明的单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法实施例，实施例一~实施例六的导热系数均小于背景技术中提到的对比文件的导热系数和对比例一的导热系数，而对比例二是由于开裂导致其导热系数较高，保温性能较差，且实施例三的导热系数最低，保温效果最佳。

实验二：压剪粘接强度

按国家标准GB/T17371～1998第6.6条进行，其检测结果如表3所示：

表3

由表3可看出，本发明的单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法各实施例的粘接强度均强于对比例。

实验三：吸水性

表4

由表4可看出，本发明的单组分高效轻质外墙保温材料及其制备方法各实施例的吸水性均相比对比例较弱。

另外，本发明的实施例一~实施例六的成品在施工时，保温层无开裂现象，且耐火等级为A级，属最高等级。

当然，在本发明中，组分中的疏水性硅酸镁铝为溴化四甲基胺、氯化十六烷基吡啶正离子表面活性剂改性的疏水性硅酸镁铝，且目数为200~400的粉状；

水泥是目数为300～500灰水泥或者白水泥和灰水泥的混合物；

木质纤维是黑木质纤维或者黑木质纤维、白木质纤维的混合物；

缓凝剂为柠檬酸或柠檬酸、柠檬酸钠；

石膏是目数为300～500白石膏或灰石膏、白石膏的混合物；

水溶性增稠纤维素为纤维素烷基醚或者羟丙基甲基纤维素、纤维素烷基醚的混合物；

可再分散乳胶粉为醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物粉末其中一种或者乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物的混合物，或者乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物三者的混合物粉末；仅是材料的选择，均与实施例一~实施例六的效果一致。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.一种单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：以重量计各组成的份数比例如下：疏水性硅酸镁铝10～20份，疏水性SiO₂气凝胶5～10份，岩棉10～20份，水泥30～45份，膨润土3～8份，水溶性增稠纤维素0.3～0.6份，可再分散乳胶粉0.3～5份，木质纤维0.01～0.2份，缓凝剂0.05～0.15份，石膏10～25份。

2.根据权利要求1所述的单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝14份，疏水性SiO₂气凝胶8份，岩棉18份，水泥35份，膨润土6份，水溶性增稠纤维素0.5份，可再分散乳胶粉0.5份，木质纤维0.01份，缓凝剂0.1份，石膏20份。

3.根据权利要求1所述的单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝18份，疏水性SiO₂气凝胶6份，岩棉16份，水泥34份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.6份，可再分散乳胶粉0.3份，木质纤维0.02份，缓凝剂0.05份，石膏20份。

4.根据权利要求1所述的单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝18份，疏水性SiO₂气凝胶8份，岩棉16份，水泥32份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.4份，可再分散乳胶粉1份，木质纤维0.05份，缓凝剂0.08份，石膏20份。

5.根据权利要求1所述的单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：所述的各组分的质量份数为：疏水性硅酸镁铝12份，疏水性SiO₂气凝胶6份，岩棉12份，水泥40份，膨润土5份，水溶性增稠纤维素0.6份，可再分散乳胶粉1.5份，木质纤维0.1份，缓凝剂0.1份，石膏25份。

6.根据权利要求1~5中任意一项所述的单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：所述的疏水性硅酸镁铝为正离子表面活性剂改性的疏水性硅酸镁铝，且疏水性硅酸镁铝为目数为200~400的粉状；

所述的缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或两种；

所述的膨润土为钠基膨润土，目数为300～500；

7.根据权利要求6所述的单组分高效轻质外墙保温材料，其特征在于：所述的正离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、溴化四甲基胺、氯化十六烷基吡啶中的其中一种。

8.根据权利要求1~5任意一项所述的单组分高效轻质外墙保温材料的制备方法，其特征在于：开动干粉搅拌机，依次按组分和质量份数取疏水性硅酸镁铝、疏水性SiO₂气凝胶、岩棉、水泥、膨润土、水溶性增稠纤维素、可再分散乳胶粉、木质纤维、缓凝剂、石膏倒入干粉搅拌机中，搅拌时间30～60min，得成品。