CN105802291B

CN105802291B - 一种外墙隔热保温建筑复合涂料及其制备方法

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Publication number: CN105802291B
Application number: CN201610219477.8A
Authority: CN
Inventors: 胡进; 李清海
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2036-04-11
Also published as: CN105802291A

Abstract

本发明公开了一种外墙隔热保温建筑复合涂料及其制备方法，按质量份数计，组分为：膨胀珍珠岩40‑50份，文石砂粉8‑12份，液体硅酸钠8‑12份，液体硅酸钾2‑4份，硅溶胶3‑7份，去离子水3‑7份，液体硅酸锂2‑4份，无机酸3‑7份，膨胀剂3‑5份，植物纤维粉8‑12份，水8‑12份。本发明制得的外墙隔热保温建筑复合涂料，具有制作成本低、效果好而且绿色环保的特性，经测试得复合涂料的导热系数为0.117 W/(m·K)，密度在700～800kg/m³。适应于多层及高层建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌砖、烧结砖和非烧结砖等墙体的外保温抹灰工程以及内保温抹灰工程，对于当今各类旧建筑物的保温改造工程也很适用。

Description

一种外墙隔热保温建筑复合涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种适用于极寒地区的外墙隔热保温建筑复合涂料及其制备方法，属于建筑材料制备技术领域。

背景技术

住宅与公共建筑的采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源，主要是化石能源。而化石能源燃料是地球经历了亿万年才形成的，它将在几代人中间消耗殆尽。所以建筑节能即是在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用能源。在某种意义上称作“提高建筑中能源利用率” 。也就是说，并不是消极意义上的节能，而是从积极意义上提高利用效率。

冬寒夏热是中国气候的主要特点。冬季，西伯利亚和蒙古高原的寒流频繁南侵；夏季，大陆腹地受到强烈的太阳辐射。与世界上同纬度地区的平均温度相比，大体上东北地区气温偏低14～18℃，黄河中下游地区偏低10～14℃，长江南岸偏低8～10℃，东南沿海偏低5℃左右；而7 月各地平均温度却大体要高出1.3～2.5℃。与此同时，我国东南地区常年保持高湿度，整个东部地区夏季温度也很高，即夏季闷热，冬季潮凉，此种不良的气候条件，导致中国采暖空调能耗很高. 我国城乡建筑发展迅速。近几年每年建成的住宅建筑面积，城镇已至4～6亿m²，农村则达7～9亿m²，全国每年建成的房屋建筑面积已达到16～19亿m²。而在全国城乡既有建筑面积已超过360亿m²，其中按采暖建筑节能标准建造的只有1.4亿m²，且限于少数城市的居住建筑。与气候条件接近的发达国家相比，我国居住建筑单位面积采暖为他们的3倍左右，而且室内热环境很差。现在这些高耗能建筑冬季采暖与夏季空调的使用正日益普遍，能源浪费更加严重。

外墙外保温系统起源于上世纪四十年代的瑞典和德国，至今已有60多年的历史，经过多年的实际应用和全球不同气候条件下长时间的考验，证明采用该类保温系统的建筑，无论是从建筑物外装饰效果还是居住的舒适程度，都是一项值得全球范围内推广应用的节能新技术。如今，外墙外保温建筑已经成为欧美等发达国家市场占有率最高的一种建筑节能技术。20世纪60年代，美国从欧洲引进此项技术，并根据本国的具体气候条件和建筑体系特点进行了改进和发展。同样在70年代初的能源危机期间，由于建筑节能的要求，外墙外保温及装饰系统在美国的应用不断增加，至90年代末，其平均年增长率达到了20～25%。至今此项技术在美国的应用也达40多年之久，最高建筑达44 层，并在美国南部的炎热地区和寒冷的北部地区均有广泛的应用，效果显着。美国和欧洲在40 余年的应用历史中，对外墙外保温系统进行了大量的基础研究，如薄抹灰外墙外保温系统的耐久性的问题；在寒冷地区中的露点问题；同类型的系统在不同冲击荷载下的反应；试验室的测试结果与实际工程中性能的相关性等。在大量的实验研究的基础上，目前美国和欧洲对外墙外保温已有严格的立法工作，其中包括要求外墙外保温系统的强制性认证标准，以及对于系统中相关组成材料的标准等。由于欧美国家有着相应健全的标准、严格的立法，对于外墙外保温系统的耐久性一般都可以要求25年的使用年限。事实上，该系统在上述地区的应用历史已大大超过25年，这都是值得我们借鉴学习的。近年来，在建筑保温技术不断发展的过程中，主要形成了外墙外保温和外墙内保温两种技术形式。节能技术发展初期，内保温技术为推动我国建筑节能技术迅速起步起到了应有的历史作用。这是因为：我国节能技术在当时还处于起步阶段，外保温技术还不太成熟;我国节能标准对围护结构的保温要求较低，且内保有一定的优点，如造价低、安装方便等。但是，从发展的角度考虑，随着我国节能标准的提高（由原来的30％提高到50%），内保温的做法已不适应新的形势，且给建筑物带来某些不利的影响。因此，它只能是某些地区的过渡性做法，在寒冷地区特别是严寒地区逐步予以淘汰。

建筑外墙外保温与建筑外墙内保温相比，具有以下明显优势：1．适用范围广，技术含量高。2．保护主体结构，延长建筑物寿命。3．基本消除了“热桥”的现象，较好地发挥了材料的保温节能功能。4．减少内墙面裂缝，方便在室内装修及墙面上悬挂、固定物件。5．使墙体潮湿情况得到改善，有利于室温稳定。6．提高了防水功能和气密性。7．便于旧建筑进行节能改造。8．可减少保温材料用量，增加房屋的使用面积。在达到同样的保温效果的前提下，采用外保温墙体可以节约保温材料的用量。据统计，与内保温相比，北京、沈阳、哈尔滨、兰州四地外保温建筑所使用的保温材料分别节省44%、48%、58%、45%。由于保温材料贴在墙体的外侧，其保温、隔热效果优于内保温和夹心保温，可使主体结构墙体减薄，从而增加使用面积。仍以北京、沈阳、哈尔滨、兰州四地为例，当主体结构为实心砖墙时，每户使用面积分别增加1.2m²，2.4 m²，4.2 m²，1.3 m²，当主体墙为混凝土空心砌块时，每户使用面积分别可增加1.6 m²，2.5 m²，4.6 m²，1.7 m²，增加使用面积明显。9．相对于外墙内保温，外墙外保温具有明显的经济综合优势。首先外墙外保温减少了保温材料的使用厚度，北京地区至少可以节省40%保温材料用量。在进入装修阶段，内外墙可同时进行，工期短，施工速度快，节约人工费；保温效果好，可减少暖气散热器面积，减少锅炉房建筑面积，减少总投资预算；延长建筑物的使用寿命，减少长期维修费用，同时可享受墙改节能的优惠政策。从以上总结可以看出，无论从机理上或从实际效果来看，外保温做法是最佳选择。在国外，采用外保温的建筑已有40 多年的历史，近年来，外保温技术在我国也得到了迅速发展，相继建成了一批批的外保温建筑，取得了良好的效果和经验。

目前我国采用外墙外保温隔热材料的建筑还处于发展阶段，重点是北方寒冷地区的保温及南方地区的隔热。但是目前使用的隔热外墙外保温建筑材料在各种性能上均不够理想，尤其是在保温、耐候性、耐酸碱性等方面不能满足人们的需要。现有技术中的外墙外保温材料普遍存在价格贵，导热系数大、比重大、易脱落、防潮性差等隐患，而且传统保温材料在加工中添加的有机粘合成份及刺激性气味易对人体健康及环境产生不利影响。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种外墙隔热保温建筑复合涂料及其制备方法，可广泛用于极寒地区，导热系数小而且健康环保。

一种外墙隔热保温建筑复合涂料，按质量份数计，组分为：膨胀珍珠岩40-50份，文石砂粉8-12份，液体硅酸钠8-12份，液体硅酸钾2-4份，硅溶胶3-7 份，去离子水3-7份，液体硅酸锂2-4份，无机酸3-7份，膨胀剂3-5份，植物纤维粉8-12份，水8-12份。

作为优选方案，所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：组分为：膨胀珍珠岩45份，文石砂粉10份，液体硅酸钠10份，液体硅酸钾3份，硅溶胶5 份，去离子水5份，液体硅酸锂3份，无机酸5份，膨胀剂4份，植物纤维粉10份，水10份。

其中，所述膨胀珍珠岩主要成分为SiO₂ ，其中SiO₂的含量≥72%，密度为80-200kg/m³，莫氏硬度为5，膨胀倍数为5-15。

所述文石砂粉为巴哈马产文石砂研磨成的粉末，粒径为0.05mm，其碳酸钙的含量≥98%。

作为优选方案，所述无机酸为10％的磷酸溶液。

作为优选方案，所述膨胀剂为碳酸钠。

所述植物纤维粉是用稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑等农作物秸秆或其它植物的秆茎制成的混合原料。用特殊工艺制成，天然成份可达60~90%以上。植物纤维粉在本发明中用于增加产品的韧性和粘性。

所述外墙隔热保温建筑复合涂料的导热系数为0.117 W/(m·K)，密度为700～800kg/m³。

上述的外墙隔热保温建筑复合涂料的制备方法，包括以下步骤：

首先按照质量份数比将膨胀珍珠岩、文石砂粉、液体硅酸钠、液体硅酸钾、硅溶胶、去离子水，液体硅酸锂、无机酸、植物纤维粉充分地混合均匀后，加入水搅拌混合均匀，然后加入膨胀剂并迅速均匀搅拌，即得。装入容器即可使用于外墙涂抹。

有益效果：本发明提供的一种外墙隔热保温建筑复合涂料及其制备方法，制得的隔热保温建筑复合涂料适应于多层及高层建筑的钢筋混凝土、加气混凝土、砌砖、烧结砖和非烧结砖等墙体的外保温抹灰工程以及内保温抹灰工程，对于当今各类旧建筑物的保温改造工程也很适用。

与现有技术相比具有以下优点：

1、成本低：所采用的组分均为常用原料，与市场现有的用于极寒地区的厚型保温产品相比，具有很大的成本优势。

2、效果好：由于采用了低导热系数原料，达到了产品质量轻、强度高的技术效果，经测试所得的外墙外保温复合涂料的导热系数为0.117 W/(m·K) 。

3、经长期测试，本产品耐酸碱性，涂抹在外墙脱水后不易脱落，防潮，耐高温。

4、绿色环保：本发明采用的原料全为无机环保原料，对人体健康和环境不造成危害。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做具体说明：

实施例1

膨胀珍珠岩45份，文石砂粉10份，液体硅酸钠10份，液体硅酸钾3份，硅溶胶5 份，去离子水5份，液体硅酸锂3份，无机酸5份，膨胀剂4份，植物纤维粉10份，水10份。

实施例2

膨胀珍珠岩40份，文石砂粉8份，液体硅酸钠8份，液体硅酸钾2份，硅溶胶3份，去离子水3份，液体硅酸锂2份，无机酸3份，膨胀剂3份，植物纤维粉8份，水8份。

实施例3

膨胀珍珠岩50份，文石砂粉12份，液体硅酸钠12份，液体硅酸钾4份，硅溶胶7 份，去离子水7份，液体硅酸锂4份，无机酸7份，膨胀剂5份，植物纤维粉12份，水12份。

实施例4

膨胀珍珠岩46份，文石砂粉11份，液体硅酸钠11份，液体硅酸钾3份，硅溶胶5份，去离子水5份，液体硅酸锂3份，无机酸5份，膨胀剂4份，植物纤维粉10份，水10份。

按照质量份数比将膨胀珍珠岩、文石砂粉、液体硅酸钠、液体硅酸钾、硅溶胶、去离子水，液体硅酸锂、无机酸、植物纤维粉充分地混合均匀后，加入普通水搅拌混合均匀，然后加入膨胀剂碳酸钠并迅速均匀搅拌，即得。

本发明制备的外墙隔热保温建筑复合涂料，1、由于采用了低导热系数原料，达到了产品质量轻、强度高的技术效果，经测试所得的外墙外保温复合涂料的导热系数为0.117W/(m·K)。

2、经长期测试，本产品耐酸碱性，涂抹在外墙脱水后不易脱落，防潮，耐高温。

3、绿色环保：本发明采用的全为无机环保原料，对人体健康和环境不造成危害。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种外墙隔热保温建筑复合涂料，按质量份数计，组分为：膨胀珍珠岩40-50份，文石砂粉8-12份，液体硅酸钠8-12份，液体硅酸钾2-4份，硅溶胶3-7 份，去离子水3-7份，液体硅酸锂2-4份，无机酸3-7份，膨胀剂3-5份，植物纤维粉8-12份，水8-12份；所述文石砂粉为巴哈马产文石砂研磨成的粉末，碳酸钙的含量≥98%；所述膨胀剂为碳酸钠。

2.根据权利要求1所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：组分为：膨胀珍珠岩45份，文石砂粉10份，液体硅酸钠10份，液体硅酸钾3份，硅溶胶5 份，去离子水5份，液体硅酸锂3份，无机酸5份，膨胀剂4份，植物纤维粉10份，水10份。

3.根据权利要求1或2所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：所述膨胀珍珠岩主要成分为SiO₂ ，其中SiO₂的含量≥72%，密度为80-200 kg/m³，莫氏硬度为5，膨胀倍数为5-15。

4.根据权利要求1或2所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：所述文石砂粉的粒径为0.05 mm。

5.根据权利要求1或2所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：所述无机酸为10％的磷酸溶液。

6.根据权利要求1或2所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：所述植物纤维粉是用稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑农作物秸秆或植物秆茎制成的混合原料。

7.根据权利要求1或2所述的外墙隔热保温建筑复合涂料，其特征在于：所述外墙隔热保温建筑复合涂料的导热系数为0.117 W/(m·K) ，密度为700～800kg/m³。

8.根据权利要求1-7任一项所述的外墙隔热保温建筑复合涂料的制备方法，包括以下步骤：

1）按照质量份数比将膨胀珍珠岩、文石砂粉、液体硅酸钠、液体硅酸钾、硅溶胶、去离子水，液体硅酸锂、无机酸、植物纤维粉充分地混合均匀后，加入水搅拌混合均匀，然后加入膨胀剂并迅速均匀搅拌，即得。