CN106145855B - 一种纤维增强硅质聚合物保温板及其制备方法 - Google Patents

一种纤维增强硅质聚合物保温板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强硅质聚合物保温板，从上往下依次由上纤维增强防护层、硅质聚合物保温板层、下纤维增强防护层组成，纤维增强防护层由玻璃纤维网格布和硅质聚合物组成，硅质聚合物保温板层由聚苯板及硅质聚合物组成，硅质聚合物由以下重量百分比的组分制成：石英砂25～30％，硅石灰15～20％，滑石粉10～15％，硅藻土10～15％，改性外惨物3～9％，无机凝胶材料25～35％，无机凝胶材料由以下重量百分比的组分混合而成：石膏10～15％，膨胀硫铝酸盐水泥28～38％，水47～62％。本发明还公开了一种纤维增强硅质聚合物保温板的制造方法，制得的保温板具有质量轻、防火、隔声、环保、强度高、导热系数低、几何尺寸稳定、不变形等特点。

Description

一种纤维增强硅质聚合物保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑物保温新材料技术领域，尤其是涉及一种纤维增强硅质聚合物保温板及其制备方法。
背景技术
在建筑中应用的保温工艺主要有三种：外墙外保温、外墙内保温、外墙夹芯保温。目前市场上使用的外墙外保温板材大部分防火等级都在B级以下，而根据住建部和公安部46号文的要求:住宅建筑，建筑高度大于100米以上,保温材料的燃烧性能应为A级；其他民用建筑，建筑高度大于50米需要设置A级防火材料；其他民用建筑，24米≤高度＜50米可使用A1级,也可使用防火隔离带。近年来，全国各地相继发生建筑外保温材料火灾，造成了严重人员伤亡和财产损失，建筑易燃可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患，由此引发的火灾已呈多发势头。
在我国建筑保温隔热工程中，保温材料的吸水率高、耐久性差，使用寿命与建筑物不同步。实际上保温的不防火，防火的不保温。一直是困扰建筑节能以及建筑消防安全的大难题。而且有些保温材料吸水后，保温层变成了蓄水池，会使防水层起鼓破坏，造成渗漏，在雨后很长时间内仍旧漏水。在去外墙构造中，由于保温隔热的需要，需将墙体加厚以满足使用功能要求，由于目前尚无理想自保温材料能取代原来的红砖作为墙体材料，只能采用外贴保温材料进行保温隔热。建筑物的施工方法一直沿用“穿衣戴帽”的传统方式。所以重量轻、保温性能好、耐老化、不吸水、不燃的保温材料，就成为建筑物外墙保温材料的必然选择。而目前现有的建筑物外墙保温材料，具有吸水率大、导热系数高、抗压强度小等缺点。
发明内容
本发明的发明目的是为了提供一种各项技术标优异，在安装施工过程中的损耗会大大降低的纤维增强硅质聚合物保温板的。
本发明还提供了一种纤维增强硅质聚合物保温板制备方法，工艺步骤简单，可操作性强。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种纤维增强硅质聚合物保温板，所述纤维增强硅质聚合物保温板从下往上依次由上纤维增强防护层、硅质聚合物保温板层、下纤维增强防护层构成，所述上纤维增强防护层、下纤维增强防护层由玻璃纤维网格布和硅质聚合物构成，所述硅质聚合物保温板层由聚苯板及硅质聚合物构成，所述硅质聚合物由以下重量百分比的组分制成：石英砂25～30％，硅石灰15～20％，滑石粉10～15％，硅藻土10～15％，改性外惨物3～9％，无机凝胶材料25～35％，各组分重量百分比之和为100％，其中，所述无机凝胶材料由以下重量百分比的组分制成：石膏10～15％，膨胀硫铝酸盐水泥28～38％，水47～62％，各组分重量百分比之和为100％。本发明纤维增强保温板中间层为硅质聚合物保温板，常用B2级模塑EPS板经过硅质聚合物真空渗透后防火达到A级，且不含石棉和甲醛等有毒有害物质，环保安全，同时强硅质聚合物保温板在潮湿状态下强度不会下降，也不会被腐蚀或产生霉菌，不易出现热胀冷缩、结构不稳定的问题，上纤维增强防护层、下纤维增强防护层均选择硅质聚合物和玻璃纤维网格布，使得硅质聚合物保温板强度大大提高。
作为优选，所述上纤维增强防护层、下纤维增强防护层的厚度为1～2mm，硅质聚合物保温板层的厚度为20～60mm。
作为优选，所述石英砂的粒径为200～400目，硅灰石的粒径为200～400目，滑石粉的粒径为200-250目，硅藻土的粒径为150～250目。选择不同粒径的材料以保证硅质聚合物浆料的流动性，从而保证模塑EPS板材渗透的均匀性。
作为优选，所述改性外惨物由纤维素醚、无水葡萄糖及可分散性胶粉组成。
一种纤维增强硅质聚合物保温板制备方法，具体步骤为：
(1)按配比分别计量石膏、膨胀硫铝酸盐水泥和水后，混合搅拌均匀，得无机凝胶材料。
(2)按配比分别计量石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、改性外惨物及无机凝胶材料后，将各组分混合搅拌5～10min，制得浆料。
(3)将浆料注入所需规格的模塑EPS板材上，经过真空吸附使得浆料渗透到模塑EPS板材中间，并使得整体均匀，表面用刮刀刮平后即得到硅质聚合物保温板。
(4)将步骤(1)中的浆料涂于玻璃纤维网格布上，得上纤维增强防护层、下纤维增强防护层。
(5)将上纤维增强防护层、下纤维增强防护层采用挂浆平铺的方式分别复合在强硅质聚合物保温板的上下表面，然后通过对辊将浆料刮平压实，经养护后即得纤维增强硅质聚合物保温板。
本分发明采用常温常压成型，工艺简单，可操作性强，成本低。
作为优选，步骤(2)中，所述石英砂的粒径为200～400目，硅灰石的粒径为200～400目，滑石粉的粒径为200～250目，硅藻土的粒径为150～250目。
作为优选，步骤(5)中，压实压力为0.5～2MPa，养护温度为20～35℃，养护时间为16～24小时。
因此，本发明具有如下有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果是：制作工艺简单，制成后的建筑物外墙用防火保温板的防火等级可达到A级，导热系数可达到0.038W/(m.k)，抗压强度大于0.7MPa以上，表观密度小于70kg/m3，完全达到并好于现有技术中其他无机保温材料及有机保温材料的技术指标，特别是在安装施工过程中的损耗会大大降低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在本发明中，若非特指，所有百分比均为重量单位，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种纤维增强硅质聚合物保温板，其从上往下依次由厚度为1.0mm的上纤维增强防护层、厚度为30mm的强硅质聚合物保温板层、厚度为1.0mm的下纤维增强防护层复合而成，上纤维增强防护层、下纤维增强防护层均为硅质聚合物和玻璃纤维网格布，强硅质聚合物保温板层由石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、改性外惨物及无机凝胶材料制成，石英砂的粒径为200目，硅灰石的粒径为200目，滑石粉的粒径为200目，硅藻土的粒径为150目，硅质聚合物保温板层中各组分的具体配比如表1所示，其中无机凝胶材料由以下质量百分含量的组分：石膏10％，膨胀硫铝酸盐水泥28％，水62％的混合而成。
该纤维增强硅质聚合物保温板的制备方法为：
(1)按配比分别计量石膏、膨胀硫铝酸盐水泥和水后，混合搅拌均匀，得无机凝胶材料。
(2)按配比分别计量石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、改性外惨物及无机凝胶材料后，将各组分混合搅拌8min，制得浆料。
(3)将浆料注入12g/kg的模塑EPS板材上，经过真空吸附使得浆料渗透到模塑EPS板材中间，并使得整体均匀，表面用刮刀刮平后即得到硅质聚合物保温板；
(4)将玻璃纤维网格布通过导布辊跟上述浆料混合后得到纤维增强防护层；
(5)将上纤维增强防护层、下纤维增强防护层采用挂浆平铺的方式分别复合在强硅质聚合物保温板的上下表面，然后通过对辊用1.0MPa的压力将浆料刮平压实，温度保持23℃，养护18小时，即得纤维增强硅质聚合物保温板。
实施例2
一种纤维增强硅质聚合物保温板，其从上往下依次由厚度为1.4mm的上纤维增强防护层、厚度为40mm的强硅质聚合物保温板层、厚度为1.4mm的下纤维增强防护层复合而成，上纤维增强防护层、下纤维增强防护层均为硅质聚合物和玻璃纤维网格布，强硅质聚合物保温板层由石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、及无机凝胶材料制成，石英砂的粒径为230目，硅灰石的粒径为260目，滑石粉的粒径为220目，硅藻土的粒径为180目，强硅质聚合物保温板层中各组分的具体配比如表1所示，其中无机凝胶材料由以下质量百分含量的组分：石膏12％，膨胀硫铝酸盐水泥30％，水58％的混合而成。
该纤维增强硅质聚合物保温板的制备方法为：
(1)按配比分别计量石膏、膨胀硫铝酸盐水泥和水后，混合搅拌均匀，得无机凝胶材料。
(2)按配比分别计量石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、改性外惨物及无机凝胶材料后，将各组分混合搅拌10min，制得浆料。
(3)将浆料注入10g/kg的模塑EPS板材上，经过真空吸附使得浆料渗透到模塑EPS板材中间，并使得整体均匀，表面用刮刀刮平后即得到硅质聚合物保温板；
(4)将玻璃纤维网格布通过导布辊跟上述浆料混合后得到纤维增强防护层；
(5)将上纤维增强防护层、下纤维增强防护层采用挂浆平铺的方式分别复合在强硅质聚合物保温板的上下表面，然后通过对辊用1.5MPa的压力将浆料刮平压实，温度保持25℃，养护24小时，即得纤维增强硅质聚合物保温板。
实施例3
一种纤维增强硅质聚合物保温板，其从上往下依次由厚度为1.8mm的上纤维增强防护层、厚度为50mm的强硅质聚合物保温板层、厚度为1.8mm的下纤维增强防护层复合而成，上纤维增强防护层、下纤维增强防护层均为硅质聚合物和玻璃纤维网格布，强硅质聚合物保温板层由石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、及无机凝胶材料制成，石英砂的粒径为400目，硅灰石的粒径为400目，滑石粉的粒径为250目，硅藻土的粒径为250目，强硅质聚合物保温板层中各组分的具体配比如表1所示，其中无机凝胶材料由以下质量百分含量的组分：石膏15％，膨胀硫铝酸盐水泥38％，水47％的混合而成。
该纤维增强硅质聚合物保温板的制备方法为：
(1)按配比分别计量石膏、膨胀硫铝酸盐水泥和水后，混合搅拌均匀，得无机凝胶材料。
(2)按配比分别计量石英砂、硅石灰、滑石粉、硅藻土、改性外惨物及无机凝胶材料后，将各组分混合搅拌8min，制得浆料。
(3)将浆料注入9g/kg的模塑EPS板材上，经过真空吸附使得浆料渗透到模塑EPS板材中间，并使得整体均匀，表面用刮刀刮平后即得到硅质聚合物保温板；
(4)将玻璃纤维网格布通过导布辊跟上述浆料混合后得到纤维增强防护层；
(5)将上纤维增强防护层、下纤维增强防护层采用挂浆平铺的方式分别复合在强硅质聚合物保温板的上下表面，然后通过对辊用1.8MPa的压力将浆料刮平压实，温度保持20℃，养护20小时，即得纤维增强硅质聚合物保温板。
表1各实施例强硅质聚合物保温板层中各组分的具体配比
本发明纤维增强保温板中间层为由无机稀土材料和模塑EPS板制成的硅质聚合物保温板，常用B2级模塑EPS板经过硅质聚合物真空渗透后防火达到A级，且不含石棉和甲醛等有毒有害物质，环保安全，同时强硅质聚合物保温板在潮湿状态下强度不会下降，也不会被腐蚀或产生霉菌，吸水率低，不易出现热胀冷缩、结构不稳定的问题。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种纤维增强硅质聚合物保温板，其特征在于，所述纤维增强硅质聚合物保温板从下往上依次由上纤维增强防护层、硅质聚合物保温板层、下纤维增强防护层构成，所述上纤维增强防护层、下纤维增强防护层由玻璃纤维网格布和硅质聚合物构成，所述硅质聚合物保温板层由聚苯板及硅质聚合物构成，所述硅质聚合物由以下重量百分比的组分制成：石英砂25～30％，硅灰石15～20％，滑石粉10～15％，硅藻土10～15％，改性外掺 物3～9％，无机凝胶材料25～35％，各组分重量百分比之和为100％，其中，所述无机凝胶材料由以下重量百分比的组分制成：石膏10～15％，膨胀硫铝酸盐水泥28～38％，水47～62％，各组分重量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强硅质聚合物保温板，其特征在于，所述上纤维增强防护层的厚度为1～2mm，下纤维增强防护层的厚度为1～2mm，硅质聚合物保温板层的厚度为20～60mm。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强硅质聚合物保温板，其特征在于，所述石英砂的粒径为200～400目，硅灰石的粒径为200～400目，滑石粉的粒径为200-250目，硅藻土的粒径为150～250目。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强硅质聚合物保温板，其特征在于，所述改性外掺物由纤维素醚、无水葡萄糖及可分散性胶粉组成。
5.一种如权利要求1所述的纤维增强硅质聚合物保温板制备方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)按配比分别计量石膏、膨胀硫铝酸盐水泥和水后，混合搅拌均匀，得无机凝胶材料；
(2)按配比分别计量石英砂、硅灰石、滑石粉、硅藻土、改性外掺 物及无机凝胶材料后，将各组分混合搅拌5～10min，制得浆料；
(3)将浆料注入所需规格的模塑EPS板材上，经过真空吸附使得浆料渗透到模塑EPS板材中间，并使得整体均匀，表面用刮刀刮平后即得到硅质聚合物保温板；
(4)将步骤(2)中的浆料涂于玻璃纤维网格布上，得上纤维增强防护层、下纤维增强防护层；
(5)将上纤维增强防护层、下纤维增强防护层采用挂浆平铺的方式分别复合在强硅质聚合物保温板的上下表面，然后通过对辊将浆料刮平压实，经养护后即得纤维增强硅质聚合物保温板。
6.根据权利要求5所述的纤维增强硅质聚合物保温板制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述石英砂的粒径为200～400目，硅灰石的粒径为200～400目，滑石粉的粒径为200～250目，硅藻土的粒径为150～250目。
7.根据权利要求5所述的纤维增强硅质聚合物保温板制备方法，步骤(5)中，压实压力为0.5～2MPa，养护温度为20～35℃，养护时间为16～24小时。
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