CN106187283A - 一种低碳节能装配式建筑保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低碳节能装配式建筑保温板，由以下重量份的组份制成：水泥28‑40份，建筑垃圾15‑30份，聚丙烯纤维0.2‑1份，阳离子乳化沥青10‑15份，减水剂0.1‑0.5份，2‑烷基‑N‑羧甲基‑N‑羟乙基咪唑啉1.5‑2份，发泡促进剂0.8‑2份，3‑三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.2‑1份，3‑十二烷氧基‑2‑羟丙基三甲基氯化铵0.5‑1份，水25‑27份。本发明还提供了该低碳节能装配式建筑保温板的制备方法。本发明提供的低碳节能装配式建筑保温板的抗压强度较高，保温性能较好，而且成本较低。

Description

一种低碳节能装配式建筑保温板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑保温板，特别是涉及一种低碳节能装配式建筑保温板及其制备方法。
背景技术
鉴于我国能量消耗和浪费比较严重，国家已出台一系列法规和标准以节约能源和提高能源利用率，缓解能量紧张问题，实施可持续发展战略。建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。建筑节能技术包括墙体节能、屋面节能、照明、采暖节能和设备节能等。墙体保温节能包括多种方式，其中外墙保温技术具有适用范围广、保温效果明显、施工方便等优点，保温板更是建筑节能的有效措施之一。
目前，比较成熟的保温板技术包括：1)陶粒混凝土复合保温板，性能优良，但其生产工艺复杂，原材料加工困难，价格昂贵，因此没有得到大量的推广；2)聚氨酯发泡保温技术，聚氨酯被认为保温效果最好的保温材料，在屋面保温中应用技术成熟，近两年在墙体保温中有所应用，但由于现场发泡施工技术不成熟、环境污染大，浙江等省已发文限制使用；3)聚苯乙烯板(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)，保温砂浆与墙体的粘附性较差，且生产过程用到大量的胶乳，胶乳价格昂贵，导致生产附加值低；4)玻化微珠保温砂浆，原材料玻化微珠来源稀缺，难以推广；5)脱硫石膏保温砂浆，成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低碳节能装配式建筑保温板，其抗压强度较高，保温性能较好，而且成本较低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种低碳节能装配式建筑保温板，由以下重量份的组份制成：水泥28-40份，建筑垃圾15-30份，聚丙烯纤维0.2-1份，阳离子乳化沥青10-15份，减水剂0.1-0.5份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉1.5-2份，发泡促进剂0.8-2份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.2-1份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵0.5-1份，水25-27份。
优选地，本发明所述建筑垃圾由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成。
优选地，本发明所述乳化沥青为兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青，其固含量为60％。
优选地，本发明所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
优选地，本发明所述发泡促进剂为十二烷基磺酸钠。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述低碳节能装配式建筑保温板的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种低碳节能装配式建筑保温板的制备方法，其步骤如下：
(1)在混合罐中加入乳化沥青和水，搅拌均匀后加入水泥、建筑垃圾、聚丙烯纤维和减水剂，搅拌均匀后加入2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉、发泡促进剂、3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵，加料完成后先低速搅拌1min，然后高速搅拌5min，出罐后得到保温砂浆并装入模具；
(2)将步骤(1)制得的保温砂浆以及模具放入25℃恒温恒湿养护室，养护24小时后脱模得到砂浆保温块，将砂浆保温块室温养护2-3天后得到低碳节能装配式建筑保温板。
优选地，本发明所述步骤(1)中，低速搅拌时的搅拌速度为20rpm，高速搅拌时的搅拌速度为90rpm。
由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明以建筑垃圾为无机填料，以水泥和乳化沥青为粘结材料，以2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉作为有机发泡剂，其在乳化沥青存在的酸性条件下，N-N键极易断裂生成C-N键，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉水解生成开环咪唑啉衍生物，释放出大量气泡并有热量产生，同时发泡促进剂十二烷基磺酸钠水解可产生更丰富的泡沫，从而大大降低导热系数、提高保温性能。
2)本发明以3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵作为稳泡剂，其氨基中存在C-N阳离子，既可以与有机发泡剂水解后的C－N键产生协同作用，产生稳定丰富的泡沫，使产生的气泡持续更长的时间，直至乳化沥青破乳在水泥凝固体表面形成初期强度，在保温材料内部留下大量均匀的气孔，同时有机发泡剂水解时会电离出大量的金属离子，破坏乳化沥青中连续相水溶液的平衡状态，加快乳化沥青的破乳速度，从而产生高强的效果，而且聚丙烯纤维能将气泡周围的砂浆连接起来，防止过度发泡引起的分层和开裂，从而大大提高本发明的抗压强度。
3)本发明利用大量存在且污染环境的固体废弃物建筑垃圾作为无机填料，可大量节约成本，易于推广；而且本发明的制备方法较为灵活，可根据用户的不同需求，通过适当调整配合比和生产工艺，获得具有不同技术特点的低碳节能装配式建筑保温板。
4)表面张力系数较小，本发明中的3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱以碳氟链代替通常的碳氢链作为疏水基，在强酸、强碱中均有优良的化学稳定性，同时它在高温下极稳定，具有很高的表面活性，可使水的表面张力降低至10～15mN/m左右，因此大大降低了本发明的表面张力系数；此外，与同碳链长度的碳氢表面活性剂相比，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱的临界胶束浓度也小得多，使得本发明与墙体本身的粘附性非常好。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
低碳节能装配式建筑保温板，以下重量份的组份制成：水泥34份，由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成的建筑垃圾22.7份，聚丙烯纤维0.6份，固含量为60％的兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青13.5份，聚羧酸系减水剂0.2份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉1.6份，十二烷基磺酸钠1.5份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.2份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵0.7份，水26份。
该低碳节能装配式建筑保温板的制备方法为：
(1)在混合罐中加入固含量为60％的兰亭高科生产的阴离子乳化沥青和水，搅拌均匀后加入水泥、由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成的建筑垃圾、聚丙烯纤维和聚羧酸系减水剂，搅拌均匀后加入2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉、十二烷基磺酸钠、3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵，加料完成后先以20rpm搅拌速度低速搅拌1min，然后以90rpm搅拌速度高速搅拌5min，出罐后得到保温砂浆并装入模具；
(2)将步骤(1)制得的保温砂浆以及模具放入25℃恒温恒湿养护室，养护24小时后脱模得到砂浆保温块，将砂浆保温块室温养护2-3天后得到低碳节能装配式建筑保温板。
实施例2
低碳节能装配式建筑保温板，以下重量份的组份制成：水泥40份，由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成的建筑垃圾15.7份，聚丙烯纤维0.3份，固含量为60％的兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青13份，聚羧酸系减水剂0.2份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉2份，十二烷基磺酸钠1.8份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱1份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵1份，水26份。
该低碳节能装配式建筑保温板的制备方法与实施例1一样。
实施例3
低碳节能装配式建筑保温板，以下重量份的组份制成：水泥30份，由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成的建筑垃圾25.2份，聚丙烯纤维0.6份，固含量为60％的兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青12份，聚羧酸系减水剂0.4份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉2份，十二烷基磺酸钠2份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.4份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵0.8份，水27份。
该低碳节能装配式建筑保温板的制备方法与实施例1一样。
实施例4
低碳节能装配式建筑保温板，以下重量份的组份制成：水泥28份，由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成的建筑垃圾15份，聚丙烯纤维1份，固含量为60％的兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青10份，聚羧酸系减水剂0.1份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉1.8份，十二烷基磺酸钠0.8份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.6份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵0.5份，水25份。
该低碳节能装配式建筑保温板的制备方法与实施例1一样。
实施例5
低碳节能装配式建筑保温板，以下重量份的组份制成：水泥35份，由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成的建筑垃圾30份，聚丙烯纤维0.2份，固含量为60％的兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青15份，聚羧酸系减水剂0.5份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉1.5份，十二烷基磺酸钠1.2份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.8份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵0.9份，水27份。
该低碳节能装配式建筑保温板的制备方法与实施例1一样。
经测试，实施例1-5的密度、导热系数以及抗压强度如下表所示：
由上表可看出，本发明实施例1-5的密度、导热系数以及抗压强度完全符合建筑保温材料的技术标准(密度280～450kg/m3，导热系数0.07～0.1W·m-1·K-1，抗压强度﹥2.0kPa)，抗压强度较高，保温性能较好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种低碳节能装配式建筑保温板，其特征在于：由以下重量份的组份制成：水泥28-40份，建筑垃圾15-30份，聚丙烯纤维0.2-1份，乳化沥青10-15份，减水剂0.1-0.5份，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉1.5-2份，发泡促进剂0.8-2份，3-三聚环氧六氟丙烷酰胺基丙基甜菜碱0.2-1份，3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵0.5-1份，水25-27份。
2.根据权利要求1所述的一种低碳节能装配式建筑保温板，其特征在于：所述建筑垃圾由建筑物拆除时产生的废骨料依次除去铁、木块杂物、粉磨、用0.08细度的标准筛筛至筛余量≤12％后而制成。
3.根据权利要求2所述的一种低碳节能装配式建筑保温板，其特征在于：所述乳化沥青为兰亭高科生产的酸性阳离子乳化沥青，其固含量为60％。
4.根据权利要求3所述的一种低碳节能装配式建筑保温板，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
5.根据权利要求4所述的一种低碳节能装配式建筑保温板，其特征在于：所述发泡促进剂为十二烷基磺酸钠。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种低碳节能装配式建筑保温板的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)在混合罐中加入乳化沥青和水，搅拌均匀后加入水泥、建筑垃圾、聚丙烯纤维和减水剂，搅拌均匀后加入2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉、发泡促进剂、3-十二烷氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵，加料完成后先低速搅拌1min，然后高速搅拌5min，出罐后得到保温砂浆并装入模具；
(2)将步骤(1)制得的保温砂浆以及模具放入25℃恒温恒湿养护室，养护24小时后脱模得到砂浆保温块，将砂浆保温块室温养护2-3天后得到低碳节能装配式建筑保温板。
7.根据权利要求6所述的一种低碳节能装配式建筑保温板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，低速搅拌时的搅拌速度为20rpm，高速搅拌时的搅拌速度为90rpm。
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