CN107227010A - 一种新型隔热保温墙体材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型隔热保温墙体材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾15～25份、粉煤灰13～18份、不饱和聚酯树脂20～27份、陶瓷纤维7～12份、膨润土5～10份、硅藻泥3～8份、聚氯乙烯4～8份、发泡聚苯乙烯颗粒3～6份、白炭黑1～3份、重钙2～4份、硬脂酸3～5份、增塑增韧剂1～2份、纳米二氧化硅1.5～2.5份、发泡剂2～3份、热稳定剂1～2份、固化剂1.3～2.5份。所述新型隔热保温墙体材料成本低、制备工艺简单、性能稳定、具有良好的隔热保温性能，并且防火抗老化性能好，适合推广。

Description

一种新型隔热保温墙体材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新型建材技术领域，具体涉及一种新型隔热保温墙体材料及其制备方法。
背景技术
建筑节能的实质是根据不同气候带的特点，科学合理地提升外围护结构的热工性能。我国地域辽阔各地气候千差万别，节能的重点和对策也有本质区别，以目前国内夏热冬冷及寒冷两个基本气候带为例，各自区域的建筑节能技术与要求各不相同。
对于夏热冬冷地区来说，该地区夏季潮热、冬季湿冷，既要保证外围护结构有良好的保温性能又要满足夏季散热的要求，因此建筑外围护结构的热工性能要具备良好的冷热兼容性。目前，该地区建筑大多采用外保温构造方式，保温材料主要有如下几类：聚苯、挤塑聚苯、聚氨酯、玻璃棉、岩棉、酚醛玻璃棉以及无机保温砂浆，由于上述各类外保温材料的耐火等级不同，因此在新的建筑外墙外保温材料出台前，按照行业管理的相关规范，当前只有玻璃棉、岩棉、酚醛玻璃棉满足建筑外保温材料A级耐火等级要求，由于这些符合要求的外保温材料仍存在着材料吸水率高、形状不固定、易粉化、与饰面层联系差等各种使用缺陷，因此，致使该地区的建筑外保温出现了前后断档的尴尬局面，目前，这些材料的生产企业正在寻求技术突破以解决推广应用问题。
而在寒冷地区，冬季采暖期很长，夏季空调时间短暂，建筑节能的重点是采用高效率外保温构造以降低采暖能耗，按照行业管理的相关规范，符合要求的保温材料几乎没有。
发明内容
本发明提供了一种新型隔热保温墙体材料及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述新型隔热保温墙体材料成本低、制备工艺简单、性能稳定、具有良好的隔热保温性能，并且防火抗老化性能好，适合推广。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾15～25份、粉煤灰13～18份、不饱和聚酯树脂20～27份、陶瓷纤维7～12份、膨润土5～10份、硅藻泥3～8份、聚氯乙烯4～8份、发泡聚苯乙烯颗粒3～6份、白炭黑1～3份、重钙2～4份、硬脂酸3～5份、增塑增韧剂1～2份、纳米二氧化硅1.5～2.5份、发泡剂2～3份、热稳定剂1～2份、固化剂1.3～2.5份。
优选的，所述新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾18～22份、粉煤灰14～16份、不饱和聚酯树脂23～25份、陶瓷纤维9～11份、膨润土6～9份、硅藻泥4～7份、聚氯乙烯5～7份、发泡聚苯乙烯颗粒4～5份、白炭黑1.7～2.4份、重钙2.8～3.2份、硬脂酸3.4～4.3份、增塑增韧剂1.1～1.6份、纳米二氧化硅1.8～2.2份、发泡剂2.3～2.7份、热稳定剂1.3～1.6份、固化剂1.7～2.4份。
优选的，所述新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾20份、粉煤灰15份、不饱和聚酯树脂24份、陶瓷纤维10份、膨润土8份、硅藻泥6份、聚氯乙烯5.7份、发泡聚苯乙烯颗粒4.3份、白炭黑1.9份、重钙3.1份、硬脂酸3.8份、增塑增韧剂1.4份、纳米二氧化硅2份、发泡剂2.5份、热稳定剂1.4份、固化剂2份。
优选的，所述固化剂为过氧化甲乙酮，过氧化环己酮，过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化-2-乙基己酸叔丁酯。
优选的，所述增塑增韧剂为CPE氯化聚乙烯或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物。
优选的，所述热稳定剂为KSR有机稀土复合稳定剂或KGF有机钙液体复合稳定剂或PVC钙锌复合稳定剂。
一种制备所述新型隔热保温墙体材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨1～2小时，使其含水量为20%～30%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至135～145℃，保温搅拌40～60分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌10～20分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至20～30℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置10～20小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护3～5天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
优选的，所述步骤（5）中加压成型的压力为7～11MPa，时间为15～25分钟。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述新型隔热保温墙体材料成本低、制备工艺简单、性能稳定、具有良好的隔热保温性能，并且防火抗老化性能好，适合推广，具体如下：
（1）本发明所述的新型隔热保温材料以建筑垃圾、粉煤灰、膨润土、硅藻泥为原料，原料成本低，来源广泛，有效降低了所述新型隔热保温墙体材料的成本，并且解决了建筑垃圾、粉煤灰污染环境的问题，绿色环保；
（2）本发明所述的新型隔热保温墙体材料添加了不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒作为原料，有效提高了其隔热保温性能；
（3）本发明所述的新型隔热保温墙体材料添加了增塑增韧剂、白炭黑、重钙，有效提高了其防火性能，性能稳定，适合推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾15份、粉煤灰13份、不饱和聚酯树脂20份、陶瓷纤维7份、膨润土5份、硅藻泥3份、聚氯乙烯4份、发泡聚苯乙烯颗粒3份、白炭黑1份、重钙2份、硬脂酸3份、增塑增韧剂1份、纳米二氧化硅1.5份、发泡剂2份、热稳定剂1份、固化剂1.3份。
其中，所述固化剂为过氧化甲乙酮。
其中，所述增塑增韧剂为CPE氯化聚乙烯与丙烯酸酯的共聚物。
其中，所述热稳定剂为KSR有机稀土复合稳定剂。
一种制备所述新型隔热保温墙体材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨1小时，使其含水量为20%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至135℃，保温搅拌40分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌10分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至20℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置10小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护3天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
其中，所述步骤（5）中加压成型的压力为7MPa，时间为15分钟。
实施例2
本实施例涉及一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾25份、粉煤灰18份、不饱和聚酯树脂27份、陶瓷纤维12份、膨润土10份、硅藻泥8份、聚氯乙烯8份、发泡聚苯乙烯颗粒6份、白炭黑3份、重钙4份、硬脂酸5份、增塑增韧剂2份、纳米二氧化硅2.5份、发泡剂3份、热稳定剂2份、固化剂2.5份。
其中，所述固化剂为过氧化环己酮。
其中，所述增塑增韧剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物。
其中，所述热稳定剂为或KGF有机钙液体复合稳定剂。
一种制备所述新型隔热保温墙体材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨2小时，使其含水量为30%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至145℃，保温搅拌60分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌20分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至30℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置20小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护5天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
其中，所述步骤（5）中加压成型的压力为11MPa，时间为25分钟。
实施例3
本实施例涉及一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾18份、粉煤灰14份、不饱和聚酯树脂23份、陶瓷纤维9份、膨润土6份、硅藻泥4份、聚氯乙烯5份、发泡聚苯乙烯颗粒4份、白炭黑1.7份、重钙2.8份、硬脂酸3.4份、增塑增韧剂1.1份、纳米二氧化硅1.8份、发泡剂2.3份、热稳定剂1.3份、固化剂1.7份。
其中，所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。
其中，所述增塑增韧剂为CPE氯化聚乙烯与丙烯酸酯的共聚物。
其中，所述热稳定剂为PVC钙锌复合稳定剂。
一种制备所述新型隔热保温墙体材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨1.5小时，使其含水量为25%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至140℃，保温搅拌50分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌15分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至25℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置15小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护4天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
其中，所述步骤（5）中加压成型的压力为9MPa，时间为20分钟。
实施例4
本实施例涉及一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾22份、粉煤灰16份、不饱和聚酯树脂25份、陶瓷纤维11份、膨润土9份、硅藻泥7份、聚氯乙烯7份、发泡聚苯乙烯颗粒5份、白炭黑2.4份、重钙3.2份、硬脂酸4.3份、增塑增韧剂1.6份、纳米二氧化硅2.2份、发泡剂2.7份、热稳定剂1.6份、固化剂2.4份。
其中，所述固化剂为过氧化-2-乙基己酸叔丁酯。
其中，所述增塑增韧剂CPE氯化聚乙烯或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物。
其中，所述热稳定剂为KGF有机钙液体复合稳定剂。
一种制备所述新型隔热保温墙体材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨1.2小时，使其含水量为23%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至138℃，保温搅拌45分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌13分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至22℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置13小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护4天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
其中，所述步骤（5）中加压成型的压力为8MPa，时间为18分钟。
实施例5
本实施例涉及一种新型隔热保温墙体材料，包括如下重量份的原料：建筑垃圾20份、粉煤灰15份、不饱和聚酯树脂24份、陶瓷纤维10份、膨润土8份、硅藻泥6份、聚氯乙烯5.7份、发泡聚苯乙烯颗粒4.3份、白炭黑1.9份、重钙3.1份、硬脂酸3.8份、增塑增韧剂1.4份、纳米二氧化硅2份、发泡剂2.5份、热稳定剂1.4份、固化剂2份。
其中，所述固化剂为过氧化甲乙酮。
其中，所述增塑增韧剂为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物。
其中，所述热稳定剂为KSR有机稀土复合稳定剂。
一种制备所述新型隔热保温墙体材料的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨1.8小时，使其含水量为29%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至143℃，保温搅拌55分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌19分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至28℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置17小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护4天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
其中，所述步骤（5）中加压成型的压力为10MPa，时间为23分钟。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种新型隔热保温墙体材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：建筑垃圾15～25份、粉煤灰13～18份、不饱和聚酯树脂20～27份、陶瓷纤维7～12份、膨润土5～10份、硅藻泥3～8份、聚氯乙烯4～8份、发泡聚苯乙烯颗粒3～6份、白炭黑1～3份、重钙2～4份、硬脂酸3～5份、增塑增韧剂1～2份、纳米二氧化硅1.5～2.5份、发泡剂2～3份、热稳定剂1～2份、固化剂1.3～2.5份。
2.根据权利要求1所述的新型隔热保温墙体材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：建筑垃圾18～22份、粉煤灰14～16份、不饱和聚酯树脂23～25份、陶瓷纤维9～11份、膨润土6～9份、硅藻泥4～7份、聚氯乙烯5～7份、发泡聚苯乙烯颗粒4～5份、白炭黑1.7～2.4份、重钙2.8～3.2份、硬脂酸3.4～4.3份、增塑增韧剂1.1～1.6份、纳米二氧化硅1.8～2.2份、发泡剂2.3～2.7份、热稳定剂1.3～1.6份、固化剂1.7～2.4份。
3.根据权利要求1所述的新型隔热保温墙体材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：建筑垃圾20份、粉煤灰15份、不饱和聚酯树脂24份、陶瓷纤维10份、膨润土8份、硅藻泥6份、聚氯乙烯5.7份、发泡聚苯乙烯颗粒4.3份、白炭黑1.9份、重钙3.1份、硬脂酸3.8份、增塑增韧剂1.4份、纳米二氧化硅2份、发泡剂2.5份、热稳定剂1.4份、固化剂2份。
4.根据权利要求1所述的新型隔热保温墙体材料，其特征在于，所述固化剂为过氧化甲乙酮，过氧化环己酮，过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化-2-乙基己酸叔丁酯。
5.根据权利要求1所述的新型隔热保温墙体材料，其特征在于，所述增塑增韧剂为CPE氯化聚乙烯或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物。
6.根据权利要求1所述的新型隔热保温墙体材料，其特征在于，所述热稳定剂为KSR有机稀土复合稳定剂或KGF有机钙液体复合稳定剂或PVC钙锌复合稳定剂。
7.一种制备权利要求1～6任一项所述新型隔热保温墙体材料的方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）按上述配方称取建筑垃圾、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙、硬脂酸、增塑增韧剂、纳米二氧化硅、发泡剂、热稳定剂、固化剂，备用；
（2）先将建筑垃圾进行除杂，置于粉碎机中粉碎，粉碎完成后，进行二次除杂，然后置于研磨机中研磨成粉末；
（3）将步骤（2）得到的建筑垃圾粉末、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、陶瓷纤维、膨润土、硅藻泥、聚氯乙烯、发泡聚苯乙烯颗粒、白炭黑、重钙及纳米二氧化硅进行混合均匀，置于球磨机中球磨1～2小时，使其含水量为20%～30%；
（4）将球磨后的混合物进行加热并搅拌，加热至135～145℃，保温搅拌40～60分钟，加入硬脂酸、增塑增韧剂、发泡剂、热稳定剂、固化剂，继续搅拌10～20分钟，停止加热，继续搅拌，直至混合物冷却至20～30℃；
（5）将步骤（4）所得的混合物静置10～20小时，放入模具中，加压成型，再置于养护房中养护3～5天，脱膜，打磨，即得所述新型隔热保温墙体材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中加压成型的压力为7～11MPa，时间为15～25分钟。
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