CN105837124A - 一种多孔节能保温材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔节能保温材料，包括如下组分：聚乙烯醇；聚氨酯低聚物；丙烯酸铵；表面活性剂；混合粉末；有机纤维；十二烷基二甲基氧化胺；硅酸盐水泥；硅藻土；钠基膨润土；发泡剂。该多孔保温材料干燥密度250‑300kg/m3，抗压强度0.5‑1.0MPa，导热系数0.05‑0.08W/m·K，吸水率4‑8％，不变形，不开裂，可以替代以聚苯泡沫为代表的有机可燃性保温材料，应用于建筑节能工程的外墙外保温施工之中，也可以用于屋面保温工程、地暖工程、或用于制作复合保温板材等场合。

Description

一种多孔节能保温材料
技术领域
本发明涉及材料领域，具体地说，本发明涉及一种多孔节能保温材料。
背景技术
随着全球性能源、资源短缺和环境污染等日趋深刻化，省能省资源已经成为全球经济发展的必由之路。我国政府也在各种官方场合公开多次表示，要把节能减排，可持续发展作为中国经济发展的基本国策。据报道，房屋建筑工程能源消耗约占我国能源消耗总量的25-40％。因此，做好房屋建筑的节能减排对于贯彻落实中央提出的节能减排、可持续发展的经济发展基本国策有着举足轻重的意义。外墙外保温是房屋建筑节能工程中重要环节之一，而实现外墙外保温的基本保障是轻质保温材料。目前，在外墙外保温工程中使用的轻质保温材料主要是以聚苯泡沫为代表的有机可燃性材料，存在严重的火灾隐患。近年来，由于这类有机可燃性保温材料的使用引起的大型建筑物火灾屡见不鲜，已经造成数以亿计的重大经济损失和多数人身伤亡。建筑节能工程的推进急需一种无机不燃性轻质保温板材来替代目前普遍采用的聚苯泡沫材料。
中国专利CN1887772A提出一种干燥密度300kg/m3以上泡沫混凝土，由硫铝酸盐水泥制备，密度偏高，成本也偏高，而且，存在耐久性问题，应用效果和范围受到严重限制；中国专利CN101973779A提出一种新型泡沫混凝土的制备工艺，密度等级为700-1200kg/m3，密度太高，保温性能差，只能应用于填充工程场合，无法替代聚苯泡沫材料。
发明内容
本发明的目的为了替代目前普遍采用的聚苯泡沫材料而提供一种水泥基轻质多孔保温材料，其有效的提高环保保温材料的保温性能，并且提高其抗折强度及耐水强度以及适应性。
本发明采用的技术方案为：一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：
聚乙烯醇：5～14份；聚氨酯低聚物：3～12份；
丙烯酸铵：3～5份；表面活性剂：1～2份；混合粉末：3～8份；
有机纤维：2～7份；十二烷基二甲基氧化胺：1～3份；
硅酸盐水泥：3～18份；硅藻土：2～5份；
钠基膨润土：3～10份；发泡剂：1～3份。
优选的是，所述混合粉末为氮化硅粉末、碳化硅粉末、二氧化硅粉末和氮化硼粉末的混合物。
优选的是，所述氮化硅粉末、碳化硅粉末、二氧化硅粉末和氮化硼粉末的质量百分含量分别为90～95％、3～8％、1～3％、1～3％。
优选的是，所述表面活性剂是吐温－80、聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或多种。
优选的是于，所述钠基膨润土的粒度为300～400目，其中蒙脱石的含量≥70％，胶质价≥95mL/5g，Na2O的含量为1.28～2.5％。
优选的是，所述发泡剂是碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种。
优选的是，所述有机纤维选自聚酰亚胺纤维、聚苯撑吡啶并二咪唑纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维和聚对苯并咪唑纤维中的一种或两种以上。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明合理筛选配方和各个物料的比份，使得环保保温料的整体性能得到提升，其中添加了合理比份的聚氨酯低聚物，增强了保温材料的抗裂性能，同时选自钠基膨润土，提高保温材料的保温性能的同时也挺了其抗粉化，抗腐蚀性能；
(2)本发明配方合理、简单，综合了集聚乙烯醇、丙烯酰胺的优势和特性，不变形，不开裂，作为无机不燃性轻质保温材料可以替代以聚苯泡沫为代表性的有机可燃性保温材料应用于建筑节能工程的外墙外保温施工之中，也可以用于屋面保温工程、地暖工程、或用于制作复合保温板材等场合。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的原料也均为可商业获得的。未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
实施例1
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇5份；聚氨酯低聚物3份；丙烯酸铵3份；表面活性剂1份；混合粉末3份；有机纤维2份；十二烷基二甲基氧化胺1份；硅酸盐水泥3份；硅藻土2份；钠基膨润土3份；发泡剂1份。
实施例2
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇10份；聚氨酯低聚物8份；丙烯酸铵4份；表面活性剂1.5份；混合粉末4份；有机纤维5份；十二烷基二甲基氧化胺2份；硅酸盐水泥10份；硅藻土4份；钠基膨润土8份；发泡剂2份。
实施例3
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇14份；聚氨酯低聚物12份；丙烯酸铵5份；表面活性剂2份；混合粉末8份；有机纤维7份；十二烷基二甲基氧化胺3份；硅酸盐水泥18份；硅藻土5份；钠基膨润土10份；发泡剂3份。
对比例1
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇4份；聚氨酯低聚物2份；丙烯酸铵2份；表面活性剂0.4份；混合粉末2份；有机纤维1份；十二烷基二甲基氧化胺0.5份；硅酸盐水泥1份；硅藻土1份；钠基膨润土2份；发泡剂0.4份。
对比例2
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇17份；聚氨酯低聚物18份；丙烯酸铵8份；表面活性剂5份；混合粉末10份；有机纤维11份；十二烷基二甲基氧化胺7份；硅酸盐水泥22份；硅藻土7份；钠基膨润土17份；发泡剂5份。
对比例3
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇5份；聚氨酯低聚物3份；丙烯酸铵3份；表面活性剂1份；混合粉末3份；有机纤维2份；十二烷基二甲基氧化胺1份；硅酸盐水泥3份；硅藻土2份；普通膨润土3份；发泡剂1份。
对比例4
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇5份；聚氨酯低聚物3份；丙烯酸铵3份；表面活性剂1份；氮化硅粉末3份；有机纤维2份；十二烷基二甲基氧化胺1份；硅酸盐水泥3份；硅藻土2份；钠基膨润土3份；发泡剂1份。
对比例5
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇5份；聚氨酯低聚物3份；丙烯酸铵3份；表面活性剂1份；碳化硅粉末3份；有机纤维2份；十二烷基二甲基氧化胺1份；硅酸盐水泥3份；硅藻土2份；钠基膨润土3份；发泡剂1份。
对比例6
一种多孔节能保温材料，包括如下重量份的组分：聚乙烯醇5份；聚氨酯低聚物3份；丙烯酸铵3份；表面活性剂1份；二氧化硅粉末3份；有机纤维2份；十二烷基二甲基氧化胺1份；硅酸盐水泥3份；硅藻土2份；钠基膨润土3份；发泡剂1份。
实施例1～3与对比例1～6的多孔节能保温材料进行性能测试，测试结果见表1。
表1实施例1～3与对比例1～6的性能测试结果
项目 导热系数(W/m.k) 干燥密度(kg/m3) 抗压强度(MPa) 吸水率(％)
实施例1 0.052 280 0.86 4.3
实施例2 0.060 260 0.84 4.2
实施例3 0.058 290 0.87 4.5
对比例1 0.078 310 0.81 6.3
对比例2 0.081 330 0.78 7.7
对比例3 0.078 440 0.65 7.9
对比例4 0.093 340 0.41 9.9
对比例5 0.105 350 0.45 9.6
对比例6 0.112 400 0.42 9.4
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于这里描述细节。

Claims (7)

1.一种多孔节能保温材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚乙烯醇：5～14份；聚氨酯低聚物：3～12份；
丙烯酸铵：3～5份；表面活性剂：1～2份；混合粉末：3～8份；
有机纤维：2～7份；十二烷基二甲基氧化胺：1～3份；
硅酸盐水泥：3～18份；硅藻土：2～5份；
钠基膨润土：3～10份；发泡剂：1～3份。
2.如权利要求1所述的多孔节能保温材料，其特征在于，所述混合粉末为氮化硅粉末、碳化硅粉末、二氧化硅粉末和氮化硼粉末的混合物。
3.如权利要求2所述的多孔节能保温材料，其特征在于，所述氮化硅粉末、碳化硅粉末、二氧化硅粉末和氮化硼粉末的质量百分含量分别为90～95％、3～8％、1～3％、1～3％。
4.如权利要求1所述的多孔节能保温材料，其特征在于，所述表面活性剂是吐温－80、聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯醇、聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷山梨糖醇脂肪酸酯中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的多孔节能保温材料，其特征在于，所述钠基膨润土的粒度为300～400目，其中蒙脱石的含量≥70％，胶质价≥95mL/5g，Na2O的含量为1.28～2.5％。
6.如权利要求1所述的多孔节能保温材料，其特征在于，所述发泡剂是碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种。
7.如权利要求1所述的多孔节能保温材料，其特征在于，所述有机纤维选自聚酰亚胺纤维、聚苯撑吡啶并二咪唑纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维和聚对苯并咪唑纤维中的一种或两种以上。
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