CN106747010A - 一种建筑外墙专用防火保温板材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料包括：水泥、河砂、铁尾矿砂、石子、碎砖、玻化微珠、油页岩、粉煤灰、煤矸石、微硅粉、改性聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒、聚碳酸酯、氯丁胶乳、环氧树脂乳液、减水剂、引气剂、碳纤维、聚丙烯纤维、莫来石纤维、水。本发明提出的建筑外墙专用防火保温板材，其质轻、导热系数低、保温隔热性能好，抗压性能和防火性能优异。

Description

一种建筑外墙专用防火保温板材
技术领域
本发明涉及建筑板材技术领域，尤其涉及一种建筑外墙专用防火保温板材。
背景技术
目前，我国现有房屋建筑外墙墙体材料主要有粘土实心砖、粘土空心砖、多孔砖、页岩砖、混凝土砌块、免烧水泥砖等，以上的外墙墙体材料普遍存在导热系数高、隔热性能差、防火性能欠佳的缺陷，不能满足国家对房屋建筑节能的要求。因此，急需一种新型墙体材料以适用建筑市场的新需求。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种建筑外墙专用防火保温板材，其质轻、导热系数低、保温隔热性能好，抗压性能和防火性能优异。
本发明提出的一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料按重量份包括：水泥200-300份、河砂80-100份、铁尾矿砂20-50份、石子50-100份、碎砖10-35份、玻化微珠10-40份、油页岩20-50份、粉煤灰30-80份、煤矸石3-15份、微硅粉2-10份、改性聚苯乙烯颗粒20-50份、聚氨酯颗粒5-35份、聚碳酸酯5-15份、氯丁胶乳1.5-4份、环氧树脂乳液0.2-1份、减水剂0.8-1.5份、引气剂0.2-0.5份、碳纤维0.5-2份、聚丙烯纤维0.2-1份、莫来石纤维0.2-1.5份、水150-220份。
优选地，其原料按重量份包括：水泥230-280份、河砂88-95份、铁尾矿砂32-40份、石子70-85份、碎砖19-25份、玻化微珠22-30份、油页岩30-38份、粉煤灰50-75份、煤矸石9-13份、微硅粉5-7.5份、改性聚苯乙烯颗粒32-40份、聚氨酯颗粒19-23份、聚碳酸酯8-11份、氯丁胶乳2.3-3份、环氧树脂乳液0.48-0.8份、减水剂1-1.2份、引气剂0.29-0.4份、碳纤维1.1-1.7份、聚丙烯纤维0.5-0.8份、莫来石纤维0.7-1.1份、水170-200份。
优选地，其原料按重量份包括：水泥250份、河砂90份、铁尾矿砂38份、石子75份、碎砖20份、玻化微珠28份、油页岩35份、粉煤灰60份、煤矸石10份、微硅粉7份、改性聚苯乙烯颗粒37份、聚氨酯颗粒20份、聚碳酸酯10份、氯丁胶乳2.7份、环氧树脂乳液0.6份、减水剂1.1份、引气剂0.35份、碳纤维1.4份、聚丙烯纤维0.6份、莫来石纤维1份、水180份。
优选地，所述碎砖的平均粒径为10-50mm。
优选地，所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将3-5份纳米碳酸钙、1-5份碳纳米管和2-5份氧化铝加入30-50份甲苯中，搅拌均匀后加入5-10份硅烷偶联剂KH-570，在35-40℃下搅拌反应1-2.5h，然后加入5-10份质量分数为25-30wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入20-40份苯乙烯和1-2份偶氮二异丁腈，在55-65℃下搅拌反应2-5h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒。
优选地，所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将4份纳米碳酸钙、3份碳纳米管和4份氧化铝加入40份甲苯中，搅拌均匀后加入7份硅烷偶联剂KH-570，在38℃下搅拌反应2h，然后加入7份质量分数为28wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入30份苯乙烯和1.2份偶氮二异丁腈，在60℃下搅拌反应3h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒。
优选地，所述氯丁胶乳的固含量为30-45wt％；所述环氧树脂乳液的固含量为30-40wt％。
优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
优选地，所述引气剂为葡萄糖酸钠、竹本油脂、十二烷基苯磺酸钠、木质素碳酸钙减水剂、松香酸钠、硫代硫酸钠中的一种或者多种的混合物。
本发明所述建筑外墙专用防火保温板材，其原料中的油页岩含有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等矿物质，是很好的建筑材料，本发明中，将其与玻化微珠、粉煤灰、煤矸石、微硅粉配合，赋予板材优异的保温、隔热、隔音、抗震性能，同时加入了改性聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒和聚碳酸酯颗粒，提高了体系的界面性能，改善了保温板材强度的同使起到了良好的分散作用；另外加入的改性聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒和聚碳酸酯，进一步提高了板材的隔热性能，在改性聚苯乙烯颗粒的制备过程中，将硅烷偶联剂KH-570改性的纳米碳酸钙、碳纳米管和氧化铝引入其中，使纳米碳酸钙、碳纳米管和氧化铝均匀分散在了聚苯乙烯颗粒中，改善了改性聚苯乙烯颗粒与水泥的相容性，同时提高了所得板材的韧性、强度和阻燃性，赋予板材优异的防火保温性能，改善了单纯的聚苯乙烯韧性和阻燃性欠佳的缺陷；同时加入了氯丁胶乳和环氧树脂乳液，两者配合后在体系中不断成膜，进一步提高了改性聚苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒和聚碳酸酯颗粒与水泥基体间的界面粘结强度，发挥了优异的抗拉性能，改善了单纯的聚苯乙烯颗粒韧性差的缺陷；碳纤维、聚丙烯纤维、莫来石纤维加入体系中，在体系中形成了纤维网络，一方面，与体系的骨架相互穿透，提高了混凝土的强度，另一方面，填充或封闭了部分空隙，同时改善了浆体间的过渡区，在一定程度上提高了混凝土的抗折强度、折压比、延性、耐磨等性能，同时提高了板材的耐火性能和抗热震性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料按重量份包括：水泥300份、河砂80份、铁尾矿砂50份、石子50份、碎砖35份、玻化微珠10份、油页岩50份、粉煤灰30份、煤矸石15份、微硅粉2份、改性聚苯乙烯颗粒50份、聚氨酯颗粒5份、聚碳酸酯15份、氯丁胶乳1.5份、环氧树脂乳液1份、减水剂0.8份、引气剂0.5份、碳纤维0.5份、聚丙烯纤维1份、莫来石纤维0.2份、水220份。
实施例2
本发明提出的一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料按重量份包括：水泥200份、河砂100份、铁尾矿砂20份、石子100份、碎砖10份、玻化微珠40份、油页岩20份、粉煤灰80份、煤矸石3份、微硅粉10份、改性聚苯乙烯颗粒20份、聚氨酯颗粒35份、聚碳酸酯5份、氯丁胶乳4份、环氧树脂乳液0.2份、减水剂1.5份、引气剂0.2份、碳纤维2份、聚丙烯纤维0.2份、莫来石纤维1.5份、水150份。
实施例3
本发明提出的一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料按重量份包括：水泥280份、河砂88份、铁尾矿砂40份、石子70份、碎砖25份、玻化微珠22份、油页岩38份、粉煤灰50份、煤矸石13份、微硅粉5份、改性聚苯乙烯颗粒40份、聚氨酯颗粒19份、聚碳酸酯11份、氯丁胶乳2.3份、环氧树脂乳液0.8份、聚羧酸系减水剂1份、葡萄糖酸钠0.4份、碳纤维1.1份、聚丙烯纤维0.8份、莫来石纤维0.7份、水200份；
其中，所述碎砖的平均粒径为50mm；
所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将3份纳米碳酸钙、5份碳纳米管和2份氧化铝加入50份甲苯中，搅拌均匀后加入5份硅烷偶联剂KH-570，在40℃下搅拌反应1h，然后加入10份质量分数为25wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入40份苯乙烯和1份偶氮二异丁腈，在65℃下搅拌反应2h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒；
所述氯丁胶乳的固含量为45wt％；所述环氧树脂乳液的固含量为30wt％。
实施例4
本发明提出的一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料按重量份包括：水泥230份、河砂95份、铁尾矿砂32份、石子85份、碎砖19份、玻化微珠30份、油页岩30份、粉煤灰75份、煤矸石9份、微硅粉7.5份、改性聚苯乙烯颗粒32份、聚氨酯颗粒23份、聚碳酸酯8份、氯丁胶乳3份、环氧树脂乳液0.48份、聚羧酸系减水剂1.2份、十二烷基苯磺酸钠0.1份、木质素碳酸钙减水剂0.1份、松香酸钠0.09份、碳纤维1.7份、聚丙烯纤维0.5份、莫来石纤维1.1份、水170份；
其中，所述碎砖的平均粒径为10mm；
所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将5份纳米碳酸钙、1份碳纳米管和5份氧化铝加入30份甲苯中，搅拌均匀后加入10份硅烷偶联剂KH-570，在35℃下搅拌反应2.5h，然后加入5份质量分数为30wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入20份苯乙烯和2份偶氮二异丁腈，在55℃下搅拌反应5h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒；
所述氯丁胶乳的固含量为30wt％；所述环氧树脂乳液的固含量为40wt％。
实施例5
本发明提出的一种建筑外墙专用防火保温板材，其原料按重量份包括：水泥250份、河砂90份、铁尾矿砂38份、石子75份、碎砖20份、玻化微珠28份、油页岩35份、粉煤灰60份、煤矸石10份、微硅粉7份、改性聚苯乙烯颗粒37份、聚氨酯颗粒20份、聚碳酸酯10份、氯丁胶乳2.7份、环氧树脂乳液0.6份、减水剂1.1份、引气剂0.35份、碳纤维1.4份、聚丙烯纤维0.6份、莫来石纤维1份、水180份；
其中，所述碎砖的平均粒径为30mm；
所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将4份纳米碳酸钙、3份碳纳米管和4份氧化铝加入40份甲苯中，搅拌均匀后加入7份硅烷偶联剂KH-570，在38℃下搅拌反应2h，然后加入7份质量分数为28wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入30份苯乙烯和1.2份偶氮二异丁腈，在60℃下搅拌反应3h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒；
所述氯丁胶乳的固含量为40wt％；所述环氧树脂乳液的固含量为35wt％；
所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
所述引气剂为葡萄糖酸钠、竹本油脂、十二烷基苯磺酸钠、木质素碳酸钙减水剂、松香酸钠、硫代硫酸钠按任意重量比的混合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，其原料按重量份包括：水泥200-300份、河砂80-100份、铁尾矿砂20-50份、石子50-100份、碎砖10-35份、玻化微珠10-40份、油页岩20-50份、粉煤灰30-80份、煤矸石3-15份、微硅粉2-10份、改性聚苯乙烯颗粒20-50份、聚氨酯颗粒5-35份、聚碳酸酯5-15份、氯丁胶乳1.5-4份、环氧树脂乳液0.2-1份、减水剂0.8-1.5份、引气剂0.2-0.5份、碳纤维0.5-2份、聚丙烯纤维0.2-1份、莫来石纤维0.2-1.5份、水150-220份。
2.根据权利要求1所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，其原料按重量份包括：水泥230-280份、河砂88-95份、铁尾矿砂32-40份、石子70-85份、碎砖19-25份、玻化微珠22-30份、油页岩30-38份、粉煤灰50-75份、煤矸石9-13份、微硅粉5-7.5份、改性聚苯乙烯颗粒32-40份、聚氨酯颗粒19-23份、聚碳酸酯8-11份、氯丁胶乳2.3-3份、环氧树脂乳液0.48-0.8份、减水剂1-1.2份、引气剂0.29-0.4份、碳纤维1.1-1.7份、聚丙烯纤维0.5-0.8份、莫来石纤维0.7-1.1份、水170-200份。
3.根据权利要求1或2所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，其原料按重量份包括：水泥250份、河砂90份、铁尾矿砂38份、石子75份、碎砖20份、玻化微珠28份、油页岩35份、粉煤灰60份、煤矸石10份、微硅粉7份、改性聚苯乙烯颗粒37份、聚氨酯颗粒20份、聚碳酸酯10份、氯丁胶乳2.7份、环氧树脂乳液0.6份、减水剂1.1份、引气剂0.35份、碳纤维1.4份、聚丙烯纤维0.6份、莫来石纤维1份、水180份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，所述碎砖的平均粒径为10-50mm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将3-5份纳米碳酸钙、1-5份碳纳米管和2-5份氧化铝加入30-50份甲苯中，搅拌均匀后加入5-10份硅烷偶联剂KH-570，在35-40℃下搅拌反应1-2.5h，然后加入5-10份质量分数为25-30wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入20-40份苯乙烯和1-2份偶氮二异丁腈，在55-65℃下搅拌反应2-5h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒。
6.根据权利要求1-5中任一项所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，所述改性聚苯乙烯颗粒按照以下工艺进行制备：按重量份将4份纳米碳酸钙、3份碳纳米管和4份氧化铝加入40份甲苯中，搅拌均匀后加入7份硅烷偶联剂KH-570，在38℃下搅拌反应2h，然后加入7份质量分数为28wt％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，搅拌均匀后通入氮气，然后加入30份苯乙烯和1.2份偶氮二异丁腈，在60℃下搅拌反应3h，反应结束后离心分离、洗涤、烘干得到所述改性聚苯乙烯颗粒。
7.根据权利要求1-6中任一项所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，所述氯丁胶乳的固含量为30-45wt％；所述环氧树脂乳液的固含量为30-40wt％。
8.根据权利要求1-7中任一项所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
9.根据权利要求1-8中任一项所述建筑外墙专用防火保温板材，其特征在于，所述引气剂为葡萄糖酸钠、竹本油脂、十二烷基苯磺酸钠、木质素碳酸钙减水剂、松香酸钠、硫代硫酸钠中的一种或者多种的混合物。
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