CN107129212A - 一种墙体保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种墙体保温材料及其制备方法，涉及建筑材料领域，墙体保温材料包括以下重量份的原料：硅酸钙粉16‑20份、花岗岩粉10‑26份、聚氨酯15‑17份、硅酸铝粉17‑21份、氧化镁5‑7份、矿物棉7‑11份、炉渣粉11‑21份、玻璃纤维15‑17份、蛭石11‑29份、气凝胶15‑21份、聚乙烯泡沫塑料15‑21份、海泡石22‑34份、聚丙烯纤维13‑21份、水泥27‑31份、引气剂0.2‑0.6份、缓凝剂0.1‑0.5份、热稳定剂0.1‑0.3份、减水剂0.5‑0.9份、发泡剂0.2‑0.6份和水3‑9份；制备方法包括以下步骤：（1）称取原料、（2）焙烧、（3）搅拌、（4）加压成型、（5）烘干。本发明解决了现有墙体保温材料在应用于对抗压强度、抗拉强度和保温隔热要求高的建筑上还存在着不足的问题。

Description

一种墙体保温材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种墙体保温材料及其制备方法。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，人们对建筑材料的要求越来越高，尤其是建筑材料中的墙体保温材料，但是，在现有的墙体保温材料中，存在着抗压强度低、抗拉强度低以及保温效果一般的问题。

2016年7月13日公告的中国专利文献一种保温隔热的建筑材料及其制备方法（授权公告号CN104261776B），所述的保温隔热的建筑材料包括以下重量份的原料：硅酸钙粉为14-21份、花岗岩粉为8-17份、聚氨酯为15-19份、硅酸铝粉为17-25份、氧化镁为5-11份、矿物棉为7-13份、聚酯纤维为4-9份。所述保温隔热的建筑材料的制备方法包括以下步骤：(1)取上述的各成分在搅拌罐中进行搅拌，搅拌均匀后备用；(2)将步骤(1)制备得到的混合均匀后的复合材料注入到成型模具中，加压成型；(3)将步骤(2)加压成型后的复合建筑材料再进行烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为3h，烘干后制备得到保温隔热的建筑材料。

该发明在面对高标准要求的建筑时，对其配方仍需要进一步的改进，使其具有抗压强度高、抗拉强度高和保温隔热性能好的特点。

发明内容

为了解决现有墙体保温材料在应用于对抗压强度、抗拉强度和保温隔热要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种墙体保温材料及其制备方法，制得的墙体保温材料具有抗压强度高、抗拉强度高和保温隔热性能好的优点。

本发明提供了如下的技术方案：

一种墙体保温材料，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉16-20份、花岗岩粉10-26份、聚氨酯15-17份、硅酸铝粉17-21份、氧化镁5-7份、矿物棉7-11份、炉渣粉11-21份、玻璃纤维15-17份、蛭石11-29份、气凝胶15-21份、聚乙烯泡沫塑料15-21份、海泡石22-34份、聚丙烯纤维13-21份、水泥27-31份、引气剂0.2-0.6份、缓凝剂0.1-0.5份、热稳定剂0.1-0.3份、减水剂0.5-0.9份、发泡剂0.2-0.6份和水3-9份。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。

原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。

原料中添加了聚乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有缓冲性好、耐热性好、保温隔热性好和化学稳定性好的特点。

原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。

原料中添加了海泡石，海泡石具有收缩率低、可塑性强、质轻、保温隔热和热稳定的特点。

原料中添加了水泥，水泥作为胶凝材料，能够将原料凝结在一起，提高墙体保温材料的强度。

优选地，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉18份、花岗岩粉18份、聚氨酯16份、硅酸铝粉19份、氧化镁6份、矿物棉9份、炉渣粉16份、玻璃纤维16份、蛭石20份、气凝胶18份、聚乙烯泡沫塑料18份、海泡石28份、聚丙烯纤维17份、水泥29份、引气剂0.4份、缓凝剂0.3份、热稳定剂0.2份、减水剂0.7份、发泡剂0.4份和水6份。

优选地，所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高墙体保温材料的原料流动性、可塑性以及降低墙体保温材料成品的导热系数。

优选地，所述缓凝剂为三聚磷酸钠，延缓墙体保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高保温隔热性能和抗压强度。

优选地，所述热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高墙体保温材料的热稳性。

优选地，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善混合原料和易性。

优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠，加热放出二氧化碳，发泡效果好，能够提高墙体保温材料的保温隔热性能。

一种墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照墙体保温材料原料的重量份数称取原料；

（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；

（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、炉渣粉、玻璃纤维、气凝胶、聚乙烯泡沫塑料、海泡石、聚丙烯纤维、水泥、引气剂、缓凝剂、热稳定剂、减水剂、发泡剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为35-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为75-80℃，烘干时间为3-4h，即得墙体保温材料。

本发明的有益效果是：

1、本发明解决了现有墙体保温材料在应用于对抗压强度、抗拉强度和保温隔热要求高的建筑上还存在着不足的问题。

2、本发明的原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。

3、本发明的原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。

4、本发明的原料中添加了聚乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有缓冲性好、耐热性好、保温隔热性好和化学稳定性好的特点。

5、本发明的原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。

6、本发明的原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。

7、本发明的原料中添加了海泡石，海泡石具有收缩率低、可塑性强、质轻、保温隔热和热稳定的特点。

8、本发明的原料中添加了水泥，水泥作为胶凝材料，能够将原料凝结在一起，提高墙体保温材料的强度。

9、本发明中所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高墙体保温材料的原料流动性、可塑性以及降低墙体保温材料成品的导热系数。

10、本发明中所述缓凝剂为三聚磷酸钠，延缓墙体保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高保温隔热性能和抗压强度。

11、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高墙体保温材料的热稳性。

12、本发明中所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善混合原料和易性。

13、本发明中所述发泡剂为碳酸氢钠，加热放出二氧化碳，发泡效果好，能够提高墙体保温材料的保温隔热性能。

具体实施方式

实施例1

一种墙体保温材料，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉18份、花岗岩粉18份、聚氨酯16份、硅酸铝粉19份、氧化镁6份、矿物棉9份、炉渣粉16份、玻璃纤维16份、蛭石20份、气凝胶18份、聚乙烯泡沫塑料18份、海泡石28份、聚丙烯纤维17份、水泥29份、引气剂0.4份、缓凝剂0.3份、热稳定剂0.2份、减水剂0.7份、发泡剂0.4份和水6份。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。

原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。

原料中添加了聚乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有缓冲性好、耐热性好、保温隔热性好和化学稳定性好的特点。

原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。

原料中添加了海泡石，海泡石具有收缩率低、可塑性强、质轻、保温隔热和热稳定的特点。

原料中添加了水泥，水泥作为胶凝材料，能够将原料凝结在一起，提高墙体保温材料的强度。

引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高墙体保温材料的原料流动性、可塑性以及降低墙体保温材料成品的导热系数。

缓凝剂为三聚磷酸钠，延缓墙体保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高保温隔热性能和抗压强度。

热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高墙体保温材料的热稳性。

减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善混合原料和易性。

优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠，加热放出二氧化碳，发泡效果好，能够提高墙体保温材料的保温隔热性能。

一种墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照墙体保温材料原料的重量份数称取原料；

（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；

（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、炉渣粉、玻璃纤维、气凝胶、聚乙烯泡沫塑料、海泡石、聚丙烯纤维、水泥、引气剂、缓凝剂、热稳定剂、减水剂、发泡剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为35-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为75-80℃，烘干时间为3-4h，即得墙体保温材料。

实施例2

一种墙体保温材料，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉16份、花岗岩粉10份、聚氨酯15份、硅酸铝粉17份、氧化镁5份、矿物棉7份、炉渣粉11份、玻璃纤维15份、蛭石11份、气凝胶15份、聚乙烯泡沫塑料15份、海泡石22份、聚丙烯纤维13份、水泥27份、引气剂0.2份、缓凝剂0.1份、热稳定剂0.1份、减水剂0.5份、发泡剂0.2份和水3份。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。

原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。

原料中添加了聚乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有缓冲性好、耐热性好、保温隔热性好和化学稳定性好的特点。

原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。

原料中添加了海泡石，海泡石具有收缩率低、可塑性强、质轻、保温隔热和热稳定的特点。

原料中添加了水泥，水泥作为胶凝材料，能够将原料凝结在一起，提高墙体保温材料的强度。

引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高墙体保温材料的原料流动性、可塑性以及降低墙体保温材料成品的导热系数。

缓凝剂为三聚磷酸钠，延缓墙体保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高保温隔热性能和抗压强度。

热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高墙体保温材料的热稳性。

减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善混合原料和易性。

优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠，加热放出二氧化碳，发泡效果好，能够提高墙体保温材料的保温隔热性能。

一种墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照墙体保温材料原料的重量份数称取原料；

（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；

（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、炉渣粉、玻璃纤维、气凝胶、聚乙烯泡沫塑料、海泡石、聚丙烯纤维、水泥、引气剂、缓凝剂、热稳定剂、减水剂、发泡剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为35-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为75-80℃，烘干时间为3-4h，即得墙体保温材料。

实施例3

一种墙体保温材料，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉20份、花岗岩粉26份、聚氨酯17份、硅酸铝粉21份、氧化镁7份、矿物棉11份、炉渣粉21份、玻璃纤维17份、蛭石29份、气凝胶21份、聚乙烯泡沫塑料21份、海泡石34份、聚丙烯纤维21份、水泥31份、引气剂0.6份、缓凝剂0.5份、热稳定剂0.3份、减水剂0.9份、发泡剂0.6份和水9份。

原料中添加了玻璃纤维，玻璃纤维具有耐高温、不燃、抗腐蚀、隔音性好和抗拉强度高的特点。

原料中添加了蛭石，蛭石是一种天然、无味、无毒且在高温下会膨胀的矿物质，在800-1000℃的温度下焙烧，体积会迅速膨胀，增大6-15倍，膨胀后的蛭石容重为100-200kg/m3,具有细小的空气隔层，导致其具有优良的保温性能，此外蛭石在吸附性、隔音性、抗冻性和耐火性上均表现良好。

原料中添加了聚乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料具有缓冲性好、耐热性好、保温隔热性好和化学稳定性好的特点。

原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。

原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。

原料中添加了海泡石，海泡石具有收缩率低、可塑性强、质轻、保温隔热和热稳定的特点。

原料中添加了水泥，水泥作为胶凝材料，能够将原料凝结在一起，提高墙体保温材料的强度。

引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂，提高墙体保温材料的原料流动性、可塑性以及降低墙体保温材料成品的导热系数。

缓凝剂为三聚磷酸钠，延缓墙体保温材料的原料硬化的时间，使得通过延长搅拌时间将原料搅拌的更加均匀，从而提高保温隔热性能和抗压强度。

热稳定剂为硬脂酸铝，能够提高墙体保温材料的热稳性。

减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善混合原料和易性。

优选地，所述发泡剂为碳酸氢钠，加热放出二氧化碳，发泡效果好，能够提高墙体保温材料的保温隔热性能。

一种墙体保温材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照墙体保温材料原料的重量份数称取原料；

（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；

（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、炉渣粉、玻璃纤维、气凝胶、聚乙烯泡沫塑料、海泡石、聚丙烯纤维、水泥、引气剂、缓凝剂、热稳定剂、减水剂、发泡剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为35-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为75-80℃，烘干时间为3-4h，即得墙体保温材料。

对比例1

一种保温隔热的建筑材料，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉17.5份、花岗岩粉20份、聚氨酯17份、硅酸铝粉21份、氧化镁8 份、矿物棉10份、聚酯纤维6.5份和水4份。

一种保温隔热的建筑材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照保温隔热的建筑材料原料的重量份数称取原料；

（2）将硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、聚酯纤维和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为30-40min，即得混合料；

（3）将步骤（2）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（4）将步骤（3）中的成型料进行烘干，烘干温度为75-85℃，烘干时间为4-5h，即得墙体保温材料。

将实施例1、实施例2和实施例3制得墙体保温材料和对比例1制得保温隔热的建筑材料进行性能测试，测试结果如表1所示：

指标	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					抗压强度（Mpa）	46.2	42.6	38.5	30.7
抗拉强度（Mpa）	48.1	44.6	39.4	31.6
					导热系数（w/m﹒k）	0.019	0.023	0.025	0.028

从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：

1、一种墙体保温材料及其制备方法，从测得的抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该墙体保温材料抗压强度高。

2、一种墙体保温材料及其制备方法，从测得的抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明该墙体保温材料抗拉强度高。

3、一种墙体保温材料及其制备方法，从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该墙体保温材料保温效果好。

4、一种墙体保温材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该墙体保温材料的原料配方和制备方法的合理性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种墙体保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉16-20份、花岗岩粉10-26份、聚氨酯15-17份、硅酸铝粉17-21份、氧化镁5-7份、矿物棉7-11份、炉渣粉11-21份、玻璃纤维15-17份、蛭石11-29份、气凝胶15-21份、聚乙烯泡沫塑料15-21份、海泡石22-34份、聚丙烯纤维13-21份、水泥27-31份、引气剂0.2-0.6份、缓凝剂0.1-0.5份、热稳定剂0.1-0.3份、减水剂0.5-0.9份、发泡剂0.2-0.6份和水3-9份。

2.根据权利要求1所述的墙体保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸钙粉18份、花岗岩粉18份、聚氨酯16份、硅酸铝粉19份、氧化镁6份、矿物棉9份、炉渣粉16份、玻璃纤维16份、蛭石20份、气凝胶18份、聚乙烯泡沫塑料18份、海泡石28份、聚丙烯纤维17份、水泥29份、引气剂0.4份、缓凝剂0.3份、热稳定剂0.2份、减水剂0.7份、发泡剂0.4份和水6份。

3.根据权利要求1所述的墙体保温材料，其特征在于：所述引气剂为烷基苯磺酸盐类引气剂。

4.根据权利要求1所述的墙体保温材料，其特征在于：所述缓凝剂为三聚磷酸钠。

5.根据权利要求1所述的墙体保温材料，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸铝。

6.根据权利要求1所述的墙体保温材料，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂。

7.根据权利要求1所述的墙体保温材料，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠。

8.一种如权利要求1—7任意一项所述的墙体保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照墙体保温材料原料的重量份数称取原料；

（2）将蛭石放入窑炉中焙烧20-30min，焙烧温度控制在800-1000℃，即得焙烧后的蛭石；

（3）将步骤（2）中的焙烧后的蛭石、硅酸钙粉、花岗岩粉、聚氨酯、硅酸铝粉、氧化镁、矿物棉、炉渣粉、玻璃纤维、气凝胶、聚乙烯泡沫塑料、海泡石、聚丙烯纤维、水泥、引气剂、缓凝剂、热稳定剂、减水剂、发泡剂和水加入到搅拌机中搅拌，搅拌时间为35-40min，即得混合料；

（4）将步骤（3）中的混合料注入成型模具中，加压成型，即得成型料；

（5）将步骤（4）中的成型料进行烘干，烘干温度为75-80℃，烘干时间为3-4h，即得墙体保温材料。