CN105884386A - 一种耐火保温砂浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐火保温砂浆，其是由下述重量份的原料制得的：水泥45‑55、微胶囊蓄热保温材料10‑12、磁铁矿粉0.5‑1.5、铝渣粉3‑7、钢渣粉3‑6、贝壳粉5‑10、二氧化锆1‑2、三氧化二锑4‑6、溴化银0.3‑0.4、冷水型聚乙烯醇0.6‑0.9、玻化微珠10‑20、石膏3‑5、剑麻纤维4‑8、烷基糖苷1‑2、氯化石蜡0.1‑0.2、可再分散乳胶粉2.5‑3.5、适量水。

Description

一种耐火保温砂浆

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种耐火保温砂浆。

背景技术

保温砂浆是以各种轻质材料为骨料，以水泥为胶凝料，掺和一些改性添加剂，经生产企业搅拌混合而制成的一种预拌干粉砂浆。主要用于建筑外墙保温，具有施工方便、耐久性好等优点。

蓄热技术可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,能储存的方式主要有显热、潜热和化学反应热3种。其中潜热方式利用相变材料在物相变化过 程中从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量,从而达到能量的储存和释放的目的,具有蓄热密度大、蓄放热过程近似等温、过程易控制,并且可以多次重复使用等优点。

石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物，主要成分是固体烷烃，无臭无味，为白色或淡黄色半透明固体。石蜡是非晶体，但具有明显的晶体结构。一般常常采用价廉的工业级石蜡作为保温材料，工业级石蜡是很多碳氢化合物的混合体,没有固定的熔点,只有一个熔化温度范围。石蜡作为一种PCM具有很多优点,如相变潜热高、几乎没有过冷现象、熔化时蒸汽压力低、不易发生化学反应且化学稳定性较好、自成核、没有相分离和腐蚀性,价格也较低等;但它也有一些重要的缺点,比如导热系数低和密度小、容易发生固液相变等。直接使用石蜡作相变材料会带来诸多不便。

微胶囊化是指用涂层薄膜或壳材料敷涂微小的固体颗粒、液滴或气泡。近几年来,微胶囊技术被广泛应用于微生物、动植物细胞、酶和其他多种生物活性物质和化学药物的固定化方面。微胶囊相变材料就是将微胶囊技术应用于相变材料而形成的新型复合相变材料。

专利CN101671149A 公开了一种石蜡微胶囊相变蓄热保温砂浆及其制备方法，以水泥等无机凝胶材料为基体，掺入微胶囊化的有机相变材料石蜡，形成具有蓄热功能的新型外墙外保温材料；采用偶联剂表面改性技术和聚合物纤维增韧技术，改善了石蜡微胶囊与无机凝胶材料的相容性。但是，该方法制备的微胶囊选择尿素和甲醛作为囊壁材料，在生成过程和使用过程中容易带来污染，也不利于环保和安全。另外，选择加入偶联剂改善石蜡微胶囊与无机凝胶材料的相容性，其效果不甚明显。

三氧化二锑属于添加型阻燃剂,常与其他阻燃剂、消烟剂并用,各组分间可产生协同效应。三氧化二锑在燃烧初期,首先是熔融,在材料表面形成保护膜隔绝空气,通过内部吸热反应,降低燃烧温度。在高温状态下三氧化二锑被气化,稀释了空气中氧浓度,从而起到阻燃作用。。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐火保温砂浆。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐火保温砂浆，其是由下述重量份的原料制得的：

水泥45-55、微胶囊蓄热保温材料10-12、磁铁矿粉0.5-1.5、铝渣粉3-7、钢渣粉3-6、贝壳粉5-10、二氧化锆1-2、三氧化二锑4-6、溴化银0.3-0.4、冷水型聚乙烯醇0.6-0.9、玻化微珠10-20、石膏3-5、剑麻纤维4-8、烷基糖苷1-2、氯化石蜡0.1-0.2、可再分散乳胶粉2.5-3.5、适量水；

所述的微胶囊蓄热保温材料由下述重量份的原料制得：异弗尔酮二异氰酸酯2-4、正硅酸乙酯1-3、过氧化二异丙苯0.2-0.5、聚乙烯醇1-2、石墨烯粉体1-2、阿拉伯胶1-3、硬脂酸丁酯3-5、聚乙烯蜡3-5、工业石蜡3-5、单硬脂酸甘油酯0.2-0.4、月桂醇硫酸钠0.2-0.4、硅烷偶联剂kh550 0.1-0.3。

所述的一种耐火保温砂浆，

制备方法包括以下步骤：

（1）制备微胶囊蓄热保温材料，其制备方法为：

硬脂酸丁酯、聚乙烯蜡、工业石蜡、单硬脂酸甘油酯、月桂醇硫酸钠、硅烷偶联剂kh550混匀后，加热到65-75℃，在2000-3000r/min的转速下分散30-40min，得到油相物料备用；再将石墨烯粉体、聚乙烯醇以及适量水混匀，室温下以500-1000r/分下搅拌，混合均匀制成水相物料；

油相物料与水相物料混匀，再加入微胶囊蓄热保温材料的其余原料，在30-40℃下加热，以500-1500r/分下搅拌，搅拌时间20-100分钟，真空过滤、洗涤、干燥后即得微胶囊蓄热保温材料备用；

(2)磁铁矿粉、铝渣粉、钢渣粉、贝壳粉、二氧化锆混匀，向其中加入占适量的水搅拌均匀后烘干后在800-1000℃温度区间锻烧15-20min，得到煅烧粉备用；

（3）剑麻纤维、烷基糖苷、氯化石蜡、加适量水，60-80℃下以800-900r/min下搅拌，搅拌时间30-60分钟，过滤、洗涤、干燥后加入反应釜中进行高温高压模压，温度控制为130-180℃，时间15-30秒，压力为10-20Mpa，排气和湿度脱水处理后得改性纤维备用；

（4）微胶囊蓄热保温材料、煅烧粉、改性纤维以及其余原料混匀后，即得。

本发明的优点是：（1）本发明保温砂浆耐火性能优异，阻燃性能好，防火等级达到A级，且保温隔热性好，粘结强度高，附着力强，抗开裂性和耐候性良好，成本低廉，无安全隐患，符合消防标准，和实际使用要求。施工方便，应用前景广阔。

（2）本发明方法制备的相变储能微胶囊，将石墨烯以及异弗尔酮二异氰酸酯、聚乙烯醇等通过复配改作用结合在一起成为复合囊壁材料，容易与水泥和砂子等亲水性无机材料黏合，所以制备的微胶囊颗粒会比较牢固地分散在基体材料中，不易分层，或者脱落。本发明方法制备的相变储能微胶囊具有复合囊壁结构，其强度和韧性都要好于以单一材料作为囊壁的微胶囊，即可以明显提高微胶囊的使用周期。

（3）本发明将苎麻纤维等加入到保温砂浆中使用，有助于资源再利用，环保无污染，具有一定的经济效益。本发明对纤维进行了充分改性，从而使得改性后的纤维均匀分布，并与基材充分融合，材料性能防火耐燃、抗裂、耐腐蚀等得到明显提高；纤维与水泥砂浆混合后，能够嵌入砂浆毛细孔中，有效防止砂浆的开裂，还具有一定的吸音抗震效果。

（4）本发明采用加入添加剂的方式改善水泥砂浆自身的性能，煅烧粉末可以填充水泥的细缝，提高密实程度，增强水泥砂浆的机械强度，同时煅烧后产生的孔隙具有一定的吸音抗震效果。

具体实施方式

一种耐火保温砂浆，其是由下述重量份的原料制得的：

水泥45、微胶囊蓄热保温材料10、磁铁矿粉0.5、铝渣粉3、钢渣粉3、贝壳粉5、二氧化锆1、三氧化二锑4、溴化银0.3、冷水型聚乙烯醇0.6、玻化微珠10、石膏3、剑麻纤维4、烷基糖苷1、氯化石蜡0.1、可再分散乳胶粉2.5、适量水；

所述的微胶囊蓄热保温材料由下述重量份的原料制得：异弗尔酮二异氰酸酯2、正硅酸乙酯1、过氧化二异丙苯0.2、聚乙烯醇1、石墨烯粉体1、阿拉伯胶1、硬脂酸丁酯3、聚乙烯蜡3、工业石蜡3、单硬脂酸甘油酯0.2、月桂醇硫酸钠0.2、硅烷偶联剂kh550 0.1。

所述的一种耐火保温砂浆，

制备方法包括以下步骤：

（1）制备微胶囊蓄热保温材料，其制备方法为：

硬脂酸丁酯、聚乙烯蜡、工业石蜡、单硬脂酸甘油酯、月桂醇硫酸钠、硅烷偶联剂kh550混匀后，加热到65℃，在2000r/min的转速下分散30min，得到油相物料备用；再将石墨烯粉体、聚乙烯醇以及适量水混匀，室温下以500r/分下搅拌，混合均匀制成水相物料；

油相物料与水相物料混匀，再加入微胶囊蓄热保温材料的其余原料，在30℃下加热，以500r/分下搅拌，搅拌时间20分钟，真空过滤、洗涤、干燥后即得微胶囊蓄热保温材料备用；

(2)磁铁矿粉、铝渣粉、钢渣粉、贝壳粉、二氧化锆混匀，向其中加入占适量的水搅拌均匀后烘干后在800℃温度区间锻烧15min，得到煅烧粉备用；

（3）剑麻纤维、烷基糖苷、氯化石蜡、加适量水，60℃下以800r/min下搅拌，搅拌时间30分钟，过滤、洗涤、干燥后加入反应釜中进行高温高压模压，温度控制为130℃，时间15秒，压力为10Mpa，排气和湿度脱水处理后得改性纤维备用；

（4）微胶囊蓄热保温材料、煅烧粉、改性纤维以及其余原料混匀后，即得。

本实施例生产出来的保温砂浆的性能参数如下:

28d 抗压强度 0.8-1.0mPa

线性收缩率 0.1-0.3％

软化系数 0.89

抗裂性 5mm 以下无裂纹，

相变潜热 38-62kJ/kg，

相变温度 25-28℃。

Claims (2)

1.一种耐火保温砂浆，其特征在于：其是由下述重量份的原料制得的：

水泥45-55、微胶囊蓄热保温材料10-12、磁铁矿粉0.5-1.5、铝渣粉3-7、钢渣粉3-6、贝壳粉5-10、二氧化锆1-2、三氧化二锑4-6、溴化银0.3-0.4、冷水型聚乙烯醇0.6-0.9、玻化微珠10-20、石膏3-5、剑麻纤维4-8、烷基糖苷1-2、氯化石蜡0.1-0.2、可再分散乳胶粉2.5-3.5、适量水；

所述的微胶囊蓄热保温材料由下述重量份的原料制得：异弗尔酮二异氰酸酯2-4、正硅酸乙酯1-3、过氧化二异丙苯0.2-0.5、聚乙烯醇1-2、石墨烯粉体1-2、阿拉伯胶1-3、硬脂酸丁酯3-5、聚乙烯蜡3-5、工业石蜡3-5、单硬脂酸甘油酯0.2-0.4、月桂醇硫酸钠0.2-0.4、硅烷偶联剂kh550 0.1-0.3。

2.根据权利要求1所述的一种耐火保温砂浆，其特征在于：

制备方法包括以下步骤：

（1）制备微胶囊蓄热保温材料，其制备方法为：

硬脂酸丁酯、聚乙烯蜡、工业石蜡、单硬脂酸甘油酯、月桂醇硫酸钠、硅烷偶联剂kh550混匀后，加热到65-75℃，在2000-3000r/min的转速下分散30-40min，得到油相物料备用；再将石墨烯粉体、聚乙烯醇以及适量水混匀，室温下以500-1000r/分下搅拌，混合均匀制成水相物料；

油相物料与水相物料混匀，再加入微胶囊蓄热保温材料的其余原料，在30-40℃下加热，以500-1500r/分下搅拌，搅拌时间20-100分钟，真空过滤、洗涤、干燥后即得微胶囊蓄热保温材料备用；

(2)磁铁矿粉、铝渣粉、钢渣粉、贝壳粉、二氧化锆混匀，向其中加入占适量的水搅拌均匀后烘干后在800-1000℃温度区间锻烧15-20min，得到煅烧粉备用；

（3）剑麻纤维、烷基糖苷、氯化石蜡、加适量水，60-80℃下以800-900r/min下搅拌，搅拌时间30-60分钟，过滤、洗涤、干燥后加入反应釜中进行高温高压模压，温度控制为130-180℃，时间15-30秒，压力为10-20Mpa，排气和湿度脱水处理后得改性纤维备用；

（4）微胶囊蓄热保温材料、煅烧粉、改性纤维以及其余原料混匀后，即得。