CN106242424B - 一种轻质保温阻燃复合胎膜及其制备方法 - Google Patents

一种轻质保温阻燃复合胎膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种轻质保温阻燃复合胎膜，所述复合胎膜是由以下重量份的原料制成：普通硅酸盐水泥30‑45份，粉煤灰3‑6份，发泡聚苯乙烯粒料8‑15份，发泡剂3‑5份，聚丙稀抗裂纤维4‑16份，灰钙15‑20份，自来水5‑10份，高效减水剂1‑2份，氯化镁26‑30份，可再分散乳胶粉1.5‑2份和促凝剂0.5‑0.8份。本发明的优点在于：本发明的轻质保温阻燃复合胎膜，玻璃纤维作为轻质保温阻燃复合胎模中的增强材料，氧化镁作为阻燃材料，绝热、保温，抗拉强度高，抗压强度高；且各组分配比合理，使制备得的复合胎膜具有以下优越点：（1）保温隔热性能优越；（2）强度高；（3）耐候性强；（4）阻燃性能高；（5）制作成本低。

Description

一种轻质保温阻燃复合胎膜及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种轻质保温阻燃复合胎膜，还涉及该轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法。
背景技术
由于世界各国对建筑节能和环境保护要求的不断提高，导致建筑节能技术得到了前所未有的重视。当前外墙外保温技术，已逐步成为外墙保温的主流技术。在国外，特别是在欧洲、美国等地区外墙外保温在建筑业中得到了非常广泛的应用。
目前，在欧洲国家广泛应用的外墙外保温系统主要为外贴保温板薄抹灰方式，有二种保温材料：阻燃型的膨胀聚苯板，及不燃型的岩棉板，均以涂料为外饰层。美国则以轻钢结构填充保温材料居多。
从90年代初，在政府的大力提倡下，外墙外保温技术也开始在我国得到了开发和应用。但是，近几年我国因建筑外保温材料引发的火灾事故呈多发势头，尤其是上海胶州路教师公寓火灾、沈阳“第一高楼”皇朝万鑫大厦火灾、南京中环国际广场火灾、北京央视新址火灾、哈尔滨“经纬360度”双子星大厦火灾，造成重大人员伤亡和财产损失，使得建筑外保温材料成为国人关注的火灾隐患新焦点。
一方面，我国政府力推建筑节能的新形势下，各种外墙外保温技术系统呈现百家争鸣、百花齐放的态势。另一方面，由于建筑节能技术和产品技术壁垒较低，很多进入行业领域的企业无论是对技术的理解还是对产品的研发，都无法同专业的企业相比，使繁荣的市场错综复杂，问题百出。
因此，当前必须规范外墙外保温材料技术，尤其要把好其防火阻燃性能关，建立起用户对节能技术产品的应用信心。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轻质保温阻燃复合胎膜，能够提高复合胎膜的保温隔热性能及强度，且制作成本低，还提供了该轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种轻质保温阻燃复合胎膜，其创新点在于：所述复合胎膜是由以下重量份的原料制成：普通硅酸盐水泥30-45份，粉煤灰3-6份，发泡聚苯乙烯粒料8-15份，发泡剂3-5份， 聚丙稀抗裂纤维4-16份，灰钙15-20份，自来水5-10份，高效减水剂1-2份，氯化镁26-30份，可再分散乳胶粉1.5-2份和促凝剂0.5-0.8份。
进一步地，所述普通硅酸盐水泥的强度为42.5MPa。
进一步地，所述粉煤灰的细度为一级。
进一步地，所述发泡剂为双氧水。
进一步地，所述聚丙稀抗裂纤维的长度为9-12mm。
本发明的另一个目的是提供一种上述轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法，其创新点在于：所述制备方法为游牧式制备，对于建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法；对于建筑面积10万平方米及以上大型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用机械自动化制作的成型方法。
进一步地，所述模具化手工制作的成型方法的具体步骤如下：
（1）按比例称取各组分原料，依次加入40-60℃的自来水、粉煤灰、高效减水剂和普通硅酸盐水泥，然后搅拌2-3分钟，得到浆料A；
（2）向浆料A中依次加入聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和发泡剂，然后搅拌1-2分钟，得到浆料B；
（3）将发泡聚苯乙烯粒料在55-60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（4）在1-3秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置2-5小时，然后脱模，冷却成型，得到所述复合胎膜。
进一步地，所述机械自动化制作的成型方法的具体步骤如下：
（1）将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、发泡剂、聚丙烯抗裂纤维、灰钙、自来水、高效减水剂、氧化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂组分按一定的重量比混合，并通过专用搅拌机搅拌2-3分钟，得到浆料A，再注入专用料斗内，经真空吸料机自动送入一级挤出机料斗中；
（2）将发泡聚苯乙烯粒料均匀地熔融塑化，浆料A在挤出过程中，并在8-15MPa的压力下发泡，使浆料A与聚苯乙烯熔融物充分混合，得到浆料B，并送入二级挤出系统中，再次熔融、混炼、加压、冷却，经板材专用模具挤出发泡板材；
（3）发泡板材经冷却成型装置冷却成型，进入一级牵引，并送入辊式输送机中，在冷却过程中送入二级牵引，通过边角切割装置切除余边，再按照设定的宽度完成横向切割，得到所述复合胎膜。
本发明的优点在于：本发明的轻质保温阻燃复合胎膜，玻璃纤维作为轻质保温阻燃复合胎模中的增强材料，氧化镁作为阻燃材料，绝热、保温，抗拉强度高，抗压强度高；且各组分配比合理，使制备得的复合胎膜具有以下优越点：（1）保温隔热性能优越，且轻质保温阻燃复合胎模的导热系数可达0.020；（2）强度高：轻质保温阻燃复合胎模的强度，能达850KPa；（3）耐候性强，使用年限可达25年以上；（4）阻燃性能高，为A2级阻燃产品；（5）制作成本低，制作成本低于300元/m3；另本发明轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法，可根据高层建筑外墙保温工程的大小，进行选用模具化手工制作的成型方法和机械自动化制作的成型方法，适应建筑业工程规模及流动性施工的特点，实现建筑施工经济效益最大化的目标。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法：
（1）称取强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥30份，一级粉煤灰6份，发泡聚苯乙烯粒料15份，双氧水5份， 长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维16份，灰钙20份，自来水10份，高效减水剂2份，氯化镁30份，可再分散乳胶粉2份和促凝剂0.8份；
（2）依次加入50℃的自来水、粉煤灰、高效减水剂和强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，然后搅拌3分钟，得到浆料A；
（3）向浆料A中依次加入长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和双氧水，然后搅拌2分钟，得到浆料B；
（4）将发泡聚苯乙烯粒料在60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（5）在2秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置4小时，然后脱模，冷却成型，并按照设定的宽度完成横向切割，得到复合胎膜。
实施例2
本实施例建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法：
（1）称取强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥45份，一级粉煤灰3份，发泡聚苯乙烯粒料8份，双氧水3份， 长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维4份，灰钙15份，50℃的自来水5份，高效减水剂1份，氯化镁26份，可再分散乳胶粉1.5份和促凝剂0.5份；
（2）依次加入50℃的自来水、粉煤灰、高效减水剂和强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，然后搅拌3分钟，得到浆料A；
（3）向浆料A中依次加入长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和双氧水，然后搅拌2分钟，得到浆料B；
（4）将发泡聚苯乙烯粒料在60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（5）在2秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置4小时，然后脱模，冷却成型，并按照设定的宽度完成横向切割，得到复合胎膜。
实施例3
本实施例建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法：
（1）称取强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥38份，一级粉煤灰4份，发泡聚苯乙烯粒料13份，双氧水4份， 长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维10份，灰钙18份，40-60℃的自来水7份，高效减水剂1.5份，氯化镁28份，可再分散乳胶粉1.75份和促凝剂0.65份；
（2）依次加入50℃的自来水、粉煤灰、高效减水剂和强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，然后搅拌3分钟，得到浆料A；
（3）向浆料A中依次加入长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和双氧水，然后搅拌2分钟，得到浆料B；
（4）将发泡聚苯乙烯粒料在60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（5）在2秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置4小时，然后脱模，冷却成型，并按照设定的宽度完成横向切割，得到复合胎膜。
下表1为实施例1-3中各组分的重量配比对比表格：
对实施例1-3轻质保温阻燃复合胎膜的性能进行测试，性能试验结果见表2。
结论：对实施例1-3轻质保温阻燃复合胎膜的性能进行测试, 轻质保温阻燃复合胎膜的导热系数、强度、使用年限、阻燃性能、制作成本等均满足本产品的设定目标值指标；但是不能单纯追求板材具有更高的强度指标，有表中测试数据可见：板材强度越高、导热系数越高（即导热性能越差，保温效果也越差）。故各组分的重量配比，宜均衡考虑，不能追求片面的技术指标。
实施例4
本实施例建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法：
（1）称取强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥38份，一级粉煤灰4份，发泡聚苯乙烯粒料13份，双氧水4份， 长度为12mm的聚丙稀抗裂纤维10份，灰钙18份，40-60℃的自来水7份，高效减水剂1.5份，氯化镁28份，可再分散乳胶粉1.75份和促凝剂0.65份；
（2）依次加入50℃的自来水、粉煤灰、高效减水剂和强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，然后搅拌3分钟，得到浆料A；
（3）向浆料A中依次加入长度为12mm的聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和双氧水，然后搅拌2分钟，得到浆料B；
（4）将发泡聚苯乙烯粒料在60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（5）在2秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置4小时，然后脱模，冷却成型，并按照设定的宽度完成横向切割，得到复合胎膜。
实施例5
本实施例建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法：
（1）称取强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥38份，一级粉煤灰4份，发泡聚苯乙烯粒料13份，双氧水4份， 长度为10.5mm的聚丙稀抗裂纤维10份，灰钙18份，40-60℃的自来水7份，高效减水剂1.5份，氯化镁28份，可再分散乳胶粉1.75份和促凝剂0.65份；
（2）依次加入50℃的自来水、粉煤灰、高效减水剂和强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，然后搅拌3分钟，得到浆料A；
（3）向浆料A中依次加入长度为10.5mm的聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和双氧水，然后搅拌2分钟，得到浆料B；
（4）将发泡聚苯乙烯粒料在60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（5）在2秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置4小时，然后脱模，冷却成型，并按照设定的宽度完成横向切割，得到复合胎膜。
下表3为实施例3-5中聚丙稀抗裂纤维的长度大小对比表格：
对实施例3-5轻质保温阻燃复合胎膜的性能进行测试，性能试验结果见表4。
结论：对实施例3-5轻质保温阻燃复合胎膜的性能进行测试, 轻质保温阻燃复合胎膜的导热系数、强度、使用年限、阻燃性能、制作成本等均满足本产品的设定目标值指标；随着聚丙稀抗裂纤维的长度增加，板材的强度也有所增强。
实施例6
本实施例建筑面积10万平方米及以上大型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用机械自动化制作的成型方法：
（1）将38重量份强度为42.5MPa的普通硅酸盐水泥、4重量份一级粉煤灰、4重量份双氧水、10重量份长度为9mm的聚丙稀抗裂纤维、18重量份灰钙、7重量份40-60℃的自来水、1.5重量份高效减水剂、28重量份氧化镁、1.75重量份可再分散乳胶粉和0.65重量份促凝剂混合，并通过专用搅拌机搅拌2-3min，得到浆料A，再注入专用料斗内，经真空吸料机自动送入一级挤出机料斗中；
（2）将13重量份的发泡聚苯乙烯粒料均匀地熔融塑化，浆料A在挤出过程中，并在8-15MPa的压力下发泡，使浆料A与聚苯乙烯熔融物充分混合，得到浆料B，并送入二级挤出系统中，再次熔融、混炼、加压、冷却，经板材专用模具挤出发泡板材；
（3）发泡板材经冷却成型装置冷却成型，进入一级牵引，并送入辊式输送机中，在冷却过程中送入二级牵引，通过边角切割装置切除余边，再按照设定的宽度完成横向切割，得到复合胎膜。
表5为实施例3与实施例6轻质保温阻燃复合胎膜的性能测试结果。
结论：对实施例3与实施例6轻质保温阻燃复合胎膜的性能进行测试, 轻质保温阻燃复合胎膜的导热系数、强度、使用年限、阻燃性能、制作成本等均满足本产品的设定目标值指标；采用机械自动化制作成型方法制作出的复合胎膜，与采用模具化手工制作成型方法相比，在降低导热系数（提高保温性能）、提高强度、降低成本等方面更具优势。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种轻质保温阻燃复合胎膜，其特征在于：所述复合胎膜是由以下重量份的原料制成：普通硅酸盐水泥30-45份，粉煤灰3-6份，发泡聚苯乙烯粒料8-15份，发泡剂3-5份， 聚丙稀抗裂纤维4-16份，灰钙15-20份，自来水5-10份，高效减水剂1-2份，氯化镁26-30份，可再分散乳胶粉1.5-2份和促凝剂0.5-0.8份。
2.根据权利要求1所述的轻质保温阻燃复合胎膜，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥的强度为42.5MPa。
3.根据权利要求1所述的轻质保温阻燃复合胎膜，其特征在于：所述粉煤灰的细度为一级。
4.根据权利要求1所述的轻质保温阻燃复合胎膜，其特征在于：所述发泡剂为双氧水。
5.根据权利要求1所述的轻质保温阻燃复合胎膜，其特征在于：所述聚丙稀抗裂纤维的长度为9-12mm。
6.一种权利要求1所述的轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法为游牧式制备，对于建筑面积10万平方米以下中小型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用模具化手工制作的成型方法；对于建筑面积10万平方米及以上大型规模的高层建筑外墙保温工程，轻质保温阻燃复合胎膜采用机械自动化制作的成型方法。
7.根据权利要求6所述的轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法，其特征在于：所述模具化手工制作的成型方法的具体步骤如下：
按比例称取各组分原料，依次加入40-60℃的自来水、
粉煤灰、高效减水剂和普通硅酸盐水泥，然后搅拌2-3分钟，得到浆料A；
（2）向浆料A中依次加入聚丙稀抗裂纤维、灰钙、氯化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂和发泡剂，然后搅拌1-2分钟，得到浆料B；
（3）将发泡聚苯乙烯粒料在55-60℃的条件下加入浆料B中，并通过搅拌混合均匀，得到浆料C；
（4）在1-3秒钟内将料浆C倒入成型模具中，静置2-5小时，然后脱模，冷却成型，得到所述复合胎膜。
8.根据权利要求6所述的的轻质保温阻燃复合胎膜的制备方法，其特征在于：所述机械自动化制作的成型方法的具体步骤如下：
（1）将普通硅酸盐水泥、粉煤灰、发泡剂、聚丙烯抗裂纤维、灰钙、自来水、高效减水剂、氧化镁、可再分散乳胶粉、促凝剂组分按一定的重量比混合，并通过专用搅拌机搅拌2-3分钟，得到浆料A，再注入专用料斗内，经真空吸料机自动送入一级挤出机料斗中；
（2）将发泡聚苯乙烯粒料均匀地熔融塑化，浆料A在挤出过程中，并在8-15MPa的压力下发泡，使浆料A与聚苯乙烯熔融物充分混合，得到浆料B，并送入二级挤出系统中，再次熔融、混炼、加压、冷却，经板材专用模具挤出发泡板材；
（3）发泡板材经冷却成型装置冷却成型，进入一级牵引，并送入辊式输送机中，在冷却过程中送入二级牵引，通过边角切割装置切除余边，再按照设定的宽度完成横向切割，得到所述复合胎膜。
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