CN106810292A - 一种防水型节能墙体保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水型节能墙体保温材料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：水泥35‑50份、珍珠岩10‑20份、煤粉灰10‑15份、聚丙烯纤维10‑15份、石膏5‑8份、十二烷基磺酸钠1‑3份、环氧树脂3‑6份、2,5‑二叔丁基苯胺1‑4份、对异丙氧基苯甲酸甲酯2‑3份、稀土1‑3份、空心玻璃微珠2‑5份、木质素磺酸钠3‑6份、硅酸钠1‑3份、碳化钙2‑4份、异氰酸酯1‑2份、氢化氟氯烃1‑2份、减水剂3‑8份、发泡剂1‑4份、稳定剂2‑6份。制备而成的防水型节能墙体保温材料,其保温性能好，具有防水特性和环保节能特性。同时，还公开了这种防水型节能墙体保温材料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，特别涉及到一种防水型节能墙体保温材料及其制备方法。
背景技术
在全球金融危机的影响下，能源问题已成为一个突出的矛盾。我国因经济高速发展而使能源与环保问题的矛盾更加突出。建筑节能主要是降低能源消耗，同时减少环境污染。我国目前是世界上最大的建筑市场，年新增约有20亿m 建筑，其中95%以上是高能耗建筑，若不采取节能措施，到2020年全国能源将有50%消耗在建筑上，将给国家经济和能源带来巨大损失。政府相继以法律及文件的形式出台了专项政策，大力推动建筑节能工作，建筑节能已成为我国能源可持续发展的战略决策。因此建筑节能必须与社会经济可持续发展、生态环境保护等协调发展，我们需要对建筑材料的保温隔热性能、实用价值、材料的稳定性和使用寿命、工艺技术的可靠性、生态环保性和可循环利用等方面进行重点研究和开发。本发明致力于研制出一款防水型节能墙体保温材料，其优良的防水性能和保温隔热性能可以很好的满足市场和行业的需求，同时其环保无毒对环境没有损害。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种防水型节能墙体保温材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的防水型节能墙体保温材料，其保温性能好，具有防水特性和环保节能特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防水型节能墙体保温材料，由下列重量份的原料制成：水泥35-50份、珍珠岩10-20份、煤粉灰10-15份、聚丙烯纤维10-15份、石膏5-8份、十二烷基磺酸钠1-3份、环氧树脂3-6份、2,5-二叔丁基苯胺1-4份、对异丙氧基苯甲酸甲酯2-3份、稀土1-3份、空心玻璃微珠2-5份、木质素磺酸钠3-6份、硅酸钠1-3份、碳化钙2-4份、异氰酸酯1-2份、氢化氟氯烃1-2份、减水剂3-8份、发泡剂1-4份、稳定剂2-6份。
优选地，所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂、萘磺酸盐、芳香族氨基磺酸盐聚合物、脂肪族羟基磺酸盐聚合物中的一种或几种。
优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸异丙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二异丁氰中的任意一种。
优选地，所述稳定剂选自三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种或几种。
所述的防水型节能墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：
(1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、稳定剂入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为3000-4000转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至300-350℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、减水剂、发泡剂混合加入发泡炉，加热至60-80℃，充入惰性气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至50-60℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为200-250KW,搅拌时间为30-45分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品。
优选地，所述惰性气体为二氧化碳气体。
优选地，所述压强为5-10MPa。
优选地，所述过筛孔径为100-150目。
优选地，所述双螺杆挤出机螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为250-300转/分钟。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的防水型节能墙体保温材料，以水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂为主要成分，通过加入2,5-二叔丁基苯胺、对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、减水剂、发泡剂、稳定剂，辅以高速混合、加热密炼、混合发泡、加压过滤、强力搅拌、挤出塑形等工艺，使得制备而成的防水型节能墙体保温材料，其保温性能好，具有防水特性和环保节能特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的防水型节能墙体保温材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取水泥35份、珍珠岩10份、煤粉灰10份、聚丙烯纤维10份、石膏5份、十二烷基磺酸钠1份、环氧树脂3份、2,5-二叔丁基苯胺1份、对异丙氧基苯甲酸甲酯2份、稀土1份、空心玻璃微珠2份、木质素磺酸钠3份、硅酸钠1份、碳化钙2份、异氰酸酯1份、氢化氟氯烃1份、磺化三聚氰胺甲醛树脂3份、偶氮二甲酰胺1份、三盐基硫酸铅2份；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、三盐基硫酸铅入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为3000转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至300℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、磺化三聚氰胺甲醛树脂、偶氮二甲酰胺混合加入发泡炉，加热至60℃，充入二氧化碳气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒, 压强为5MPa, 过筛孔径为100目;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至50℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为200KW,搅拌时间为30分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品,螺杆温度为220℃，螺杆转速为250转/分钟。
制得的防水型节能墙体保温材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取水泥40份、珍珠岩13份、煤粉灰12份、聚丙烯纤维11份、石膏6份、十二烷基磺酸钠2份、环氧树脂4份、2,5-二叔丁基苯胺2份、对异丙氧基苯甲酸甲酯2份、稀土1份、空心玻璃微珠3份、木质素磺酸钠4份、硅酸钠2份、碳化钙2份、异氰酸酯1份、氢化氟氯烃1份、萘磺酸盐5份、偶氮二甲酸异丙酯2份、二盐基硬脂酸铅3份；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、二盐基硬脂酸铅入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为3200转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至315℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、萘磺酸盐、偶氮二甲酸异丙酯混合加入发泡炉，加热至65℃，充入二氧化碳气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒, 压强为7MPa, 过筛孔径为120目;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至52℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为210KW,搅拌时间为35分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品,螺杆温度为230℃，螺杆转速为260转/分钟。
制得的防水型节能墙体保温材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取水泥45份、珍珠岩16份、煤粉灰14份、聚丙烯纤维13份、石膏7份、十二烷基磺酸钠2份、环氧树脂5份、2,5-二叔丁基苯胺3份、对异丙氧基苯甲酸甲酯3份、稀土2份、空心玻璃微珠4份、木质素磺酸钠5份、硅酸钠2份、碳化钙3份、异氰酸酯2份、氢化氟氯烃2份、芳香族氨基磺酸盐聚合物6份、二偶氮氨基苯3份、硬脂酸锌5份；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、硬脂酸锌入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为3500转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至340℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、芳香族氨基磺酸盐聚合物、二偶氮氨基苯混合加入发泡炉，加热至75℃，充入二氧化碳气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒, 压强为9MPa, 过筛孔径为130目;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至57℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为230KW,搅拌时间为40分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品,螺杆温度为250℃，螺杆转速为280转/分钟。
制得的防水型节能墙体保温材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取水泥50份、珍珠岩20份、煤粉灰15份、聚丙烯纤维15份、石膏8份、十二烷基磺酸钠3份、环氧树脂6份、2,5-二叔丁基苯胺4份、对异丙氧基苯甲酸甲酯3份、稀土3份、空心玻璃微珠5份、木质素磺酸钠6份、硅酸钠3份、碳化钙4份、异氰酸酯2份、氢化氟氯烃2份、脂肪族羟基磺酸盐聚合物8份、偶氮二异丁氰4份、硬脂酸钙6份；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、硬脂酸钙入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为4000转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至350℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、脂肪族羟基磺酸盐聚合物、偶氮二异丁氰混合加入发泡炉，加热至80℃，充入二氧化碳气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒, 压强为10MPa, 过筛孔径为150目;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至60℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为250KW,搅拌时间为45分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品,螺杆温度为260℃，螺杆转速为300转/分钟。
制得的防水型节能墙体保温材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取水泥35份、珍珠岩10份、煤粉灰10份、石膏5份、十二烷基磺酸钠1份、环氧树脂3份、2,5-二叔丁基苯胺1份、对异丙氧基苯甲酸甲酯2份、稀土1份、空心玻璃微珠2份、木质素磺酸钠3份、碳化钙2份、异氰酸酯1份、氢化氟氯烃1份、磺化三聚氰胺甲醛树脂3份、偶氮二甲酰胺1份、三盐基硫酸铅2份；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、三盐基硫酸铅入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为3000转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至300℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、磺化三聚氰胺甲醛树脂、偶氮二甲酰胺混合加入发泡炉，加热至60℃，充入二氧化碳气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒, 压强为5MPa, 过筛孔径为100目;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至50℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为200KW,搅拌时间为30分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品,螺杆温度为220℃，螺杆转速为250转/分钟。
制得的防水型节能墙体保温材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取水泥50份、珍珠岩20份、煤粉灰15份、聚丙烯纤维15份、十二烷基磺酸钠3份、环氧树脂6份、2,5-二叔丁基苯胺4份、对异丙氧基苯甲酸甲酯3份、稀土3份、空心玻璃微珠5份、木质素磺酸钠6份、硅酸钠3份、碳化钙4份、氢化氟氯烃2份、脂肪族羟基磺酸盐聚合物8份、偶氮二异丁氰4份、硬脂酸钙6份；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、硬脂酸钙入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为4000转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至350℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、氢化氟氯烃、脂肪族羟基磺酸盐聚合物、偶氮二异丁氰混合加入发泡炉，加热至80℃，充入二氧化碳气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒, 压强为10MPa, 过筛孔径为150目;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至60℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为250KW,搅拌时间为45分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品,螺杆温度为260℃，螺杆转速为300转/分钟。
制得的防水型节能墙体保温材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的防水型节能墙体保温材料进行导热系数、体积收缩率、抗拉强度和憎水率这几项性能测试。
表1
| 导热系数（W/m.K,22℃） | 体积收缩率% | 抗拉强度Kpa | 憎水率% | |
| 实施例1 | 0.06 | 2.1 | 248 | 99.6 |
| 实施例2 | 0.057 | 2.2 | 243 | 99.5 |
| 实施例3 | 0.058 | 2 | 247 | 99.7 |
| 实施例4 | 0.059 | 2.1 | 245 | 99.6 |
| 对比例1 | 0.083 | 5.2 | 201 | 80.2 |
| 对比例2 | 0.078 | 3.9 | 214 | 84.3 |
本发明的防水型节能墙体保温材料，以水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂为主要成分，通过加入2,5-二叔丁基苯胺、对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、减水剂、发泡剂、稳定剂，辅以高速混合、加热密炼、混合发泡、加压过滤、强力搅拌、挤出塑形等工艺，使得制备而成的防水型节能墙体保温材料，其保温性能好，具有防水特性和环保节能特性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的防水型节能墙体保温材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种防水型节能墙体保温材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：水泥35-50份、珍珠岩10-20份、煤粉灰10-15份、聚丙烯纤维10-15份、石膏5-8份、十二烷基磺酸钠1-3份、环氧树脂3-6份、2,5-二叔丁基苯胺1-4份、对异丙氧基苯甲酸甲酯2-3份、稀土1-3份、空心玻璃微珠2-5份、木质素磺酸钠3-6份、硅酸钠1-3份、碳化钙2-4份、异氰酸酯1-2份、氢化氟氯烃1-2份、减水剂3-8份、发泡剂1-4份、稳定剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的防水型节能墙体保温材料，其特征在于：所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂、萘磺酸盐、芳香族氨基磺酸盐聚合物、脂肪族羟基磺酸盐聚合物中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的防水型节能墙体保温材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸异丙酯、二偶氮氨基苯、偶氮二异丁氰中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的防水型节能墙体保温材料，其特征在于：所述稳定剂选自三盐基硫酸铅、二盐基硬脂酸铅、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的防水型节能墙体保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将水泥、珍珠岩、煤粉灰、聚丙烯纤维、石膏、十二烷基磺酸钠、环氧树脂、2,5-二叔丁基苯胺、稳定剂入高速混合机中进行常温搅拌，搅拌速度为3000-4000转/分钟，搅拌均匀以后注入高温密炼机中，加热至300-350℃，加热时间为30分钟，然后自然冷却至室温;
（3）将对异丙氧基苯甲酸甲酯、稀土、空心玻璃微珠、木质素磺酸钠、硅酸钠、碳化钙、异氰酸酯、氢化氟氯烃、减水剂、发泡剂混合加入发泡炉，加热至60-80℃，充入惰性气体进行发泡反应，反应时间为15分钟；
（4）将步骤（3）的发泡混合液加压抽虑过筛，消泡并去除固体颗粒;
（5）将步骤（2）的高温反应物和步骤（4）的发泡滤液同时注入强力搅拌机，加热至50-60℃，搅拌速度为1500转/分钟，功率为200-250KW,搅拌时间为30-45分钟；
（6）将步骤（5）的搅拌混合液注入双螺杆挤出机中，熔融、挤出、塑成片材，即得成品。
6.根据权利要求5所述的防水型节能墙体保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，惰性气体为二氧化碳气体。
7.根据权利要求5所述的防水型节能墙体保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，加压压强为5-10MPa。
8.根据权利要求5所述的防水型节能墙体保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，过筛孔径为100-150目。
9.根据权利要求5所述的防水型节能墙体保温材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，双螺杆挤出机螺杆温度为220-260℃，螺杆转速为250-300转/分钟。
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