CN1068137A - 新型复合保温材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保温材料及其生产方法，它是在 传统和现有的保温涂料基础上在工艺上进行了改进， 加入经特殊处理的植物体，引气剂，加气剂，增塑剂中 至少一种，并经特殊工艺而形成的不同性能的保温材 料系列产品，本发明的涂料不仅节省原料，而且又能 满足各种要求。

Description

本发明属于设备或建筑物所用的隔热保温材料及其生产方法。

现有隔热保温材料可分为传统材料和新型材料两类，传统材料加入石棉、蛭石、硅藻土、珍珠岩、矿棉及其制品等。这类材料容重大，导热系数大，施工操作不便，其中有的还污染环境和伤害人体。新型材料如硅酸铝纤维，岩棉，玻璃棉、微孔硅酸钙及其制品等，这类材料导热系数小，用料厚度较薄，但生产技术难，建厂投资大。在CN87102864公开了一种“复合硅酸盐隔热保温涂料及其生产方法”，它主要是采用多种轻体非金属矿物，特别是开发应用软木，采取湿法工艺，应用静电技术制成的主要成分中含水硅酸镁铝的纤维状材料，但它存在的问题是①所选材料成本较高，②有的需要热水浸泡24小时，增加能源消耗，增加设备投资，工艺复杂，③它采用了大量石棉，而石棉是致癌物质，④采用“静电法”加工制作，将纤维材料分散必须使用琥珀酸二辛酯，磺酸钠OT，而这二种分散剂较贵，这必定会增加成本，另外现有的保温涂料都需要一定温度控制，而且都不能根据建筑需求而调整本身性能，本发明的最重要特点是用变换发泡剂，增稠剂、稳泡剂及填料等的品种，用量，达到调整保温材料性能来满足实际工程的不同要求。而且本发明中所有反应均采用常温。

本发明的目的是为工程建筑提供一种使用方便，制造简单，价格低廉，能满足多种需要，适应不同施工条件的新型节能保温材料及其生产方法。

本发明的配方为：

原料配比中集料：粘结剂∶填料∶增稠剂∶松香酸钠∶水＝1∶0.4-1.5∶0.15-0.5∶0-0.03∶0.04-0.015∶5-10。

其中，松香酸钠一般配制成5%的水溶液使用。配成液状料均可使用，如果配成润湿而松散的料液放进模框中压制成型的可不用，松香酸钠主要起发泡作用。如果改用别的发泡剂也可。用上述比例中的水的用量指含在浆料中的水。不包括配方5、配方6制作中冲洗用水。

硬化剂的用量：缩合磷酸铝∶水玻璃＝5-3.5∶100

氟硅酸钠∶水玻璃＝12-15∶100

硬化剂除上述二种之外，尚可用磷酸铝等。

在配方中除应用传统保温材料或助剂填料外，关键在于应用了几种特殊材料，因而能达到本发明的效果，下面就本发明配方中有关材料及其用法分别予以叙述。

一、集料

1、集料中的天然有机物，即植物体，如在配方中的麦秸草，包谷皮，芝麻杆、麦秸，实际上远不止这些，如树木。枝叶、庄稼秸杆等，只要按照下述方法处理即可使用。

处理方法有二种：

方法（1）：选用带有纤维并要价廉易得的植物体，如麦秸、玉米秸杆、稻草，富有纤维的野草等，然后用水浸泡若干天，如果加速可以放入消石灰，烧碱等予以浸泡处理，然后利用打浆机打碎成糊状即可。

为了易于打浆，亦可以在浸泡之湔，利用切草机将物切短，这样可以提高效率。浸泡与加入消石灰浸泡主要为了使之轻微腐烂，松散，易于制浆。打成浆后，可以取代玻璃棉等原料和纤维材料，且价格较低。

方法（2）：这种方法是将较干燥的杆、草等予以粉碎成粗粉状，可以做为填料使用。

利用上述制成的材料外加珍珠岩，粘合剂等，这样制得的保温体，在强度，保温性方面比用传统保温材料制得的保温材料在保温性能上好，且成本低。

二、助剂

助剂中的发泡剂有加气剂、引气剂二种，在使用中，发泡剂应与施工条件配合方能取得良好效果。

a、加气剂：加气剂较复杂，且不是一种，可以是多种材料，当加入含水的复合材料中时，即发生化学变化，产生气泡，由于气泡不可能在复合材料未使用时存在，一般在施工操作前十分钟左右加入并搅拌，效果好。

发泡剂的加入量，要根据施工条件而定，如在模内成型，可以少放，如要涂抹，由于反复挤压，必然造成水分挤出，比重上升，保温性能下降，此时可多放一些，一般增加5-20%，一些对强度要求低，保温性能要求高时，如在夹层内，可以多放，增加10-30%。

b、引气剂：引气剂可在复合材料制作最后几道工序加入，比较合理的加入时间是在珍珠岩等集料加入之前。亦可在现场施工前加入，但不管哪种方式，施工操作前（指浇注入模或向墙等表面涂抹），必须快速搅拌已加入了引气剂的复合材料，使之掺气发泡。在本发明中，引气剂最好采用松香酸钠：且由于气泡不能持久，因而搅拌最好不超过5分钟，因此为改善材料性能，进而以适应不同施工条件需求，需要合理使用助剂，尤其是改变发泡剂，增稠剂的用量，可有效地控制产品、容重、导热系数与强度。如配方1中，其它成分不变只要改变松香酸钠用量，可以使产品容重由300kg/m³减到90kg/m³，导热系数由0.03W/mk以上变为0.019w/mk以下。此外增稠剂除助剂中介绍的羟乙基纤维素，羟甲基纤维素外，还可用羟丙基甲基纤维素，甲基纤维素，丙烯酸类高聚物及聚氨脂类高聚物乳液，水性膨润土等，最好是选用两种以上进行匹配。

三、粘结剂

粘结剂中成分选用不同的组合，可以得到性能显著不同的粘结性能。

如配方1中选用了水玻璃-107胶，产品强度并不很高，在需提高强度时，可选配方2，它使用了和玻璃+丙烯酸树脂BC-01+PS-9317共同作为粘结剂，产品强度大大提高。

四、含水量

保温材料性能、比重与含水量有关，且当含水量增加，则比重下降，导热系数下降，强度下降，保温性能上升，但含水量较大时，出现泌水，因此施工不便，此时若加入增稠剂，则会大大减轻了泌水，使保温性能明显提高。

下面就配方中每一配方各举一实施例。

实施例一

1、海泡石除杂，称量40kg，粉碎待用。

将岩棉28kg，超细玻璃棉20kg，纵横切割成约1cm×1cm的块状，并开松，去除渣滓，待用。

羟乙基纤维素1kg，加水30kg，溶解后待用。

将滑石粉30kg，钛白粉8kg，氧化锌3kg混合待用。

2、将水800kg，107胶42kg，海泡石加入搅拌机，高速搅拌至少分钟。

3、在高速搅拌下，将岩棉和超细玻璃棉粉多批加入，加完后至少再搅拌3分钟，最多不超过20分钟。

4、降低转速，加入混合粉料，最少搅拌1分钟。

5、加入羟乙基纤维素液，搅拌时若过稠可适量加水。

6、在搅拌下先加入水玻璃（模数3.2）95kg，搅拌均匀后加入松香酸钠液（5%）10Kg。

7、将转速降至最低以保证珍珠岩不被破坏、加入珍珠岩30kg，搅拌均匀。

8、临施工之前，将缩合磷酸铝16.5kg加水10kg研细，加入浆料中，中速搅拌2-5分钟，即可使用。

9、注意：制成的浆料久放未用，用前要加以搅拌，使料充分发泡后使用。

实施例二

1、海泡石、岩棉、玻璃棉数量及加工方法同实施例1。

滑石粉20kg，铝钒土8kg，钛白粉4kg，氧化锌1kg混合待用。

2、将水750kg（其余水备用）、丙烯酸树脂BC-01用10kg，PS-9317用10kg，以及海泡石粉加入搅拌机，高速搅拌至少5分钟。

3、在高速搅拌下，将岩棉、玻璃棉分多批加入，加完后最少再搅拌3分钟（若太稠可适量加水），最多不超过15分钟。

4、降低转速，加入水玻璃100kg及上述混合粉料，搅拌均匀后，加入松香酸钠液（5%）15kg，搅拌发泡后，降至最慢速度，再加膨胀珍珠岩22kg，拌匀即止，可得保温浆料。

5、施工前，将组合磷酸铝15kg，加水10kg研细，加入保温浆料中，搅拌均匀即可使用。

如要放置较长时间，需在使用前再加搅拌，以便充分发泡后再用。

实施例三：

1、将岩棉28kg，超细玻璃棉20kg，纵横切割成约1cm×1cm的块状，翻料除杂。

将海泡石除杂粉碎30kg待用。

将1kg羟乙基纤维素和0.8kg羟甲基纤维素溶于50kg水中，待用;将5kg钛白粉、18kg滑石粉混合待用。

2、将800kg水加入搅拌机料桶，其余水备用。

将海泡石粉、107胶25kg、白乳胶5kg加入料桶，高速搅拌至少5分钟。

3、在高速搅拌下，将岩棉、超细玻璃棉碎块分多批加入料桶，然后再搅拌至少5分钟，最多不超过20分钟。

4、将溶解好的纤维素液加搅拌。若料浆太稠，可适量加水。

5、降低转速，将粉料（钛白粉均匀灰粉）加入料桶。

6、使用前，加入氟硅酸钠12kg，松香酸钠溶液并搅拌，以感到施工方便为宜。

7、使用前搅拌使之发泡后再用。

8、加硅酸钠后不宜久放，若要久放，应在临用前加。

实施例四：

1、岩棉20kg，硅酸铝棉35kg，海泡石20kg，铝钒土细粉5kg，硅粉8kg，氧化锌1kg，加工方法同实施例一。

2、将水850kg，海泡石粉，白乳胶7kg，混合粉料加入搅拌机高速搅拌最少5分钟。

3、在高速搅拌下，将岩棉、硅酸铝棉分批加入，加完后再搅拌，至少搅拌5分钟，最多不超20分钟。

4、将水玻璃（模数3.2以上）90kg和甲基硅酸钠10kg加入搅拌均匀后加入松香酸钠液（5%）10kg。

5、将搅拌机速度降至最小，加入空心微珠30kg，膨胀珍珠岩7kg，搅匀即可。

6、施工前，加入氟硅酸钠13.5kg，搅拌均匀即可使用。若放置时间较长，用时再搅拌使之发泡后再用。（加入氟硅酸钠后为宜久存，基需久存，氟硅酸钠宜在使用前加入）。

实施例五：

1、将麦秸105kg切成1-1.5cm长，放入储槽，先加100-150kg的水拌湿，再加新鲜石灰粉80kg，拌匀，压实，再加水以浸没麦秸为度，经5-7天，加水，淘去石灰渣，捞出麦秸，放入打浆机打成浆状，待用。

2、将麦浆装入搅拌机，开机搅拌，先加107胶15kg，搅拌均匀，在继续搅拌下，加入氯偏乳液7kg，滑石粉18kg，钛白粉3kg，氧化锌1.5kg，三氧化二锑1.2kg，水玻璃（模数3.2以上）40kg，搅拌均匀后加入TMTD0.8kg，BCM0.2kg。

搅拌过程中，若过稠可加适量水，以使用方便为度。

3、搅拌机降至最低速度，先加松香酸钠液（5%）20kg，搅拌均匀并充分发泡，再加膨胀珍珠岩30kg搅匀即可。

4、以上过程全部完成后，若较长时间存放，用前要搅拌以使发泡。

实施例六：

1、包谷皮25kg，白草65kg，其它含纤维多的野草也可按实施例五中处理麦秸的方法，处理成浆料，放入搅拌机中打成浆料。

将芝麻杆20kg，切碎，麦糠25kg除去尘土杂物。

2、将水玻璃（模数3.2以上）45kg，投入浆料中并搅拌均匀，将白乳胶13kg，滑石粉24kg，氧化锌1.5kg，投入浆料中，充分搅拌，使成稠浆状。

3、氯偏乳液8kg，三氧化二锑1.5kg，水30kg，混合均匀，拌入切碎的芝麻杆，麦秸及瑶珠岩10kg，使之湿润，放置2-8小时，再搅拌一次，然后与上述浆料充分拌和，使之呈润湿而松散，手握成团但不淌水为宜（可用加减水量来达到），然后放入予备好的模具中，加压，视料干稀效果而定，成型。

下面是本发明配方1中制得的产品和某地现有产品保温涂料比较结果。

本发明配方1    其它现有产品保温涂料

干容重(kg/m)    90-150    350-450

导热系数(w/mk)    0.029-0.037    0.06-0.09

最高使用温度℃    600    600

最低温度℃    22    20

抗压强度MPa    0.2-0.4    0.3-0.4

耐燃性    火烧5-10分钟不碎不裂    同左

耐水性    泡24小时不裂不碎    同左

价格(元/m)    700    1500-1600

Claims (7)

1、一种新型复合保温材料，包括膨胀珍珠岩、岩棉、硅酸盐等保温隔热材料，其特征在于还掺入一定比例的天然有机材料(集料)、粘结剂、助剂、填料。

2、根据权利要求1所述的复合保温材料，其特征在于所述的天然有机材料（集料）为植物的茎、叶、根、果实、皮壳、芝麻杆，麦糠，白草，麦秸，包谷皮。

3、根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于所述的粘结剂为水溶性硅酸盐，白乳胶，丙烯酸树脂乳液、107胶、BC-01胶、PS-9317胶、甲基硅酸钠。

4、根据权利要求1所述的复合保温材料，其特征在于所述的助剂中的增稠剂为羟乙基纤维素，羟甲基纤维素。

5、根据权力要求1所述的复合保温材料，其特征在于所述的助剂中的发泡剂为松香酸钠。

6、根据权利要求1或4或5所述的复合保温材料，其特征在于所述的复合保温材料主要成分集料、粘结剂、填料、增稠剂。发泡剂的配比为1∶0.4-1.5∶0.15-0.5∶0-0.03∶0.04-0.015∶5-10。

7、一种新型复合保温材料的生产方法，其特征为：

a、将集料中的原料按一定比例除杂、粉碎、待用，将助剂中增稠剂加一定量水溶解待用，将填料中有关成分混合，

b、将粘结剂、水按一定比例和a中的一部分集料一起加入搅拌机，高速搅拌最少5分钟，

c、在高速搅拌下，将a中的集料分批加入，加完后最少搅拌3-20分钟，

d、降低转速，加入a中的填料搅拌，

e、加入a中的助剂，搅拌时若过稠可少量加水，

f、在搅拌下，先加入一定比例粘结剂，搅拌均匀后加入一定比例的与粘结剂相匹配的助剂，

g、将转速降至最低，加入一定比例集料中的有关原料，搅拌均匀，

h、临施工前，再加入助剂中处理好的有关原料，中速搅拌，即可。