CN107311572A - 新型节能无机改性聚苯颗粒保温板及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及保温板技术领域，具体涉及一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板及其生产工艺，所述保温板由以下重量份的原料制备而成：硅藻土25‑30份，聚苯颗粒18‑20份，石灰15‑16份，膨胀珍珠岩12‑15份，硅酸盐水泥10‑12份，粉煤灰8‑10份，苯丙乳液5‑8份，疏水剂1‑2份，生石灰0.5‑1份，发泡剂0.4‑0.6份，水40‑45份；所述保温板的生产工艺包括硅藻土的改性、粉煤灰的活化、原料混合和成型等步骤；本发明粉煤灰的活性物质与石灰反应生成水硬性的产物，提高保温的强度，苯丙乳液改善硅藻土与聚苯乙烯的相容性，降低膨胀珍珠岩的吸水率；本发明的生产工艺提高粉煤灰与石灰的反应效率，提高保温强度。采用浸没法对硅藻土进行改性，降低保温板的导热系数，提高力学性能。

Description

新型节能无机改性聚苯颗粒保温板及其生产工艺
技术领域
本发明涉及保温板技术领域，具体涉及一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板及其生产工艺。
背景技术
随着建筑能耗的逐年增长和环境问题的日益突出，我国对建筑节能的重视程度也越来越高，而控制建筑物外围护结构热能损失、对建筑物围护结构进行改善和优化是提高建筑节能功效的主要途径。随着外保温系统的不断发展，市场中出现多种多样的保温材料。近些年，无机保温材料因其优良的防火性能和保温性能而受到人们的关注，越来越多无机保温材料被用作围护结构的保温层。聚苯乙烯泡沫保温板广泛应用于建筑外墙外保温系统，是一种高效的保温材料，其内部约98％以上为空气体积泡孔结构，保温效率为普通外墙结构的30-40倍；此外，聚苯乙烯泡沫保温板尺寸稳定性高、吸水率低、透气性好，广泛应用于外墙外保温系统。随着外保温系统的大面积使用，一些问题也相继出现，如耐久性问题，有的建筑出现外保温系统的开裂、鼓起甚至脱落，容易造成财物的损失和人员的伤亡，安全性大打折扣；导热系数大(0.041W·m-1K-1)，要达到节能的目标，就需要较厚的尺寸。因此，研究新型超级绝热和高耐候性的保温板，对于提高我国能源利用率，节能减排的开展有着重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板及其生产工艺，经过无机改性的聚苯颗粒保温板，充分利用煤燃烧后的粉煤灰，节能减排，不仅降低了导热系数，防火性能良好，而且增加了粘结强度和耐候性，达到A级防火性能。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土25-30份，聚苯颗粒18-20份，石灰15-16份，膨胀珍珠岩12-15份，硅酸盐水泥10-12份，粉煤灰8-10份，苯丙乳液5-8份，疏水剂1-2份，生石灰0.5-1份，发泡剂0.4-0.6份，水40-45份。
进一步的，所述新型节能无机改性聚苯颗粒保温板由以下重量份的原料制备而成：硅藻土28-30份，聚苯颗粒18-20份，石灰15-16份，膨胀珍珠岩12-13份，硅酸盐水泥11-12份，粉煤灰8-9份，苯丙乳液7-8份，疏水剂1-2份，生石灰0.8-1份，发泡剂0.5-0.6份，水42-45份。
进一步的，所述苯丙乳液的固含量为50％。
上述新型节能无机改性聚苯颗粒保温板的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将4份苯丙乳液溶于20份水中进行稀释，将硅藻土浸没于稀释后的苯丙乳液，振荡0.5h后过滤，滤液与剩余的苯丙乳液混合得稀释乳液，滤渣和机械粉碎后的粉煤灰分别置于不同的容器中，放入高温炉加热1h；
(2)将发泡剂溶于15份水中，搅拌均匀后加入聚苯颗粒、硅酸盐水泥和疏水剂，搅拌10-20min后加入膨胀珍珠岩和稀释乳液，继续搅拌30min，加入步骤(1)的产物、石灰和剩余的水，缓慢加入生石灰，混合均匀；
(3)将步骤(2)混合均匀的产物倒入保温板模型中并摊平，使用滚压机进行滚压，制得保温板。
进一步的，所述高温炉的加热温度是150-200℃。
进一步的，所述生石灰分成均匀的5批，依次加入。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益如下：
硅藻土的主要成分是SiO2，SiO2的导热系数很低，使硅藻土能够有效阻隔热量的传递，但是硅藻土与聚苯乙烯高分子材料之间的相容性很差，苯丙乳液不仅改善了硅藻土与聚苯乙烯的相容性，而且能封堵膨胀珍珠岩表面的毛细孔，增加其表面的致密度，大大降低了膨胀珍珠岩的饱和吸水率，减少了疏水剂和憎水粉的使用，增加了粘结强度和耐候性。粉煤灰含有的活性物质SiO2、Fe2O3和Al2O3不仅可以改善水泥增加的密度，降低导热系数，提高保温性能，而且能与石灰中的CaCO3生成水硬性的产物，从而提高保温的强度，生石灰与水反应产生的Ca(OH)2则加快粉煤灰活性物质的溶出。
本发明确定的生产工艺破坏粉煤灰玻璃颗粒外层的硬质玻璃体，使粉煤灰表面粗糙度增加，反应活化点增多，提高了粉煤灰与石灰的反应效率，从而提高保温板的保温强度。采用浸没法将苯丙乳液包覆硅藻土，不仅降低了保温板的导热系数，而且改善了硅藻土与聚苯乙烯的相容性，降低对保温板力学性能的影响。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土25份，聚苯颗粒18份，石灰15份，膨胀珍珠岩12份，硅酸盐水泥10份，粉煤灰8份，苯丙乳液5份，疏水剂1份，生石灰0.5份，发泡剂0.4份，水40份。
生产工艺包括以下步骤：
(1)将4份苯丙乳液溶于20份水中进行稀释，将25份硅藻土浸没于稀释后的苯丙乳液，在振荡器中振荡0.5h后过滤，滤液与剩余的1份苯丙乳液混合得稀释乳液，滤渣和机械粉碎后的8份粉煤灰分别置于不同的容器中，共同放入高温炉中150℃加热1h，得改性硅藻土和活化的粉煤灰；
(2)将0.4份发泡剂溶于15份水中，搅拌均匀后加入18份聚苯颗粒、10份硅酸盐水泥和1份疏水剂，搅拌20min后加入12份膨胀珍珠岩和步骤(1)的稀释乳液，继续搅拌30min，加入步骤(1)的改性硅藻土和活化的粉煤灰、15份石灰和剩余的5份水，将0.5份生石灰分成均匀的5批，依次缓慢加入，混合均匀；
(3)将步骤(2)混合均匀的产物倒入保温板模型中并摊平，使用滚压机进行滚压，制得保温板。
实施例2：
一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土30份，聚苯颗粒20份，石灰16份，膨胀珍珠岩15份，硅酸盐水泥12份，粉煤灰10份，苯丙乳液8份，疏水剂2份，生石灰1份，发泡剂0.6份，水45份。
生产工艺包括以下步骤：
(1)将4份苯丙乳液溶于20份水中进行稀释，将30份硅藻土浸没于稀释后的苯丙乳液，在振荡器中振荡0.5h后过滤，滤液与剩余的4份苯丙乳液混合得稀释乳液，滤渣和机械粉碎后的10份粉煤灰分别置于不同的容器中，共同放入高温炉中200℃加热1h，得改性硅藻土和活化的粉煤灰；
(2)将0.6份发泡剂溶于15份水中，搅拌均匀后加入20份聚苯颗粒、12份硅酸盐水泥和2份疏水剂，搅拌20min后加入15份膨胀珍珠岩和步骤(1)的稀释乳液，继续搅拌30min，加入步骤(1)的改性硅藻土和活化的粉煤灰、16份石灰和剩余的10份水，将1份生石灰分成均匀的5批，依次缓慢加入，混合均匀；
(3)将步骤(2)混合均匀的产物倒入保温板模型中并摊平，使用滚压机进行滚压，制得保温板。
实施例3：
一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土28份，聚苯颗粒18份，石灰15份，膨胀珍珠岩12份，硅酸盐水泥11份，粉煤灰9份，苯丙乳液7份，疏水剂1份，生石灰1份，发泡剂0.5份，水42份。
生产工艺包括以下步骤：
(1)将4份苯丙乳液溶于20份水中进行稀释，将28份硅藻土浸没于稀释后的苯丙乳液，在振荡器中振荡0.5h后过滤，滤液与剩余的3份苯丙乳液混合得稀释乳液，滤渣和机械粉碎后的9份粉煤灰分别置于不同的容器中，共同放入高温炉中180℃加热1h，得改性硅藻土和活化的粉煤灰；
(2)将0.5份发泡剂溶于15份水中，搅拌均匀后加入18份聚苯颗粒、11份硅酸盐水泥和1份疏水剂，搅拌20min后加入12份膨胀珍珠岩和步骤(1)的稀释乳液，继续搅拌30min，加入步骤(1)的改性硅藻土和活化的粉煤灰、15份石灰和剩余的7份水，将1份生石灰分成均匀的5批，依次缓慢加入，混合均匀；
(3)将步骤(2)混合均匀的产物倒入保温板模型中并摊平，使用滚压机进行滚压，制得保温板。
实施例4：
一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土28份，聚苯颗粒20份，石灰15份，膨胀珍珠岩13份，硅酸盐水泥12份，粉煤灰8份，苯丙乳液6份，疏水剂1份，生石灰0.5份，发泡剂0.5份，水40份。
生产工艺包括以下步骤：
(1)将4份苯丙乳液溶于20份水中进行稀释，将28份硅藻土浸没于稀释后的苯丙乳液，在振荡器中振荡0.5h后过滤，滤液与剩余的2份苯丙乳液混合得稀释乳液，滤渣和机械粉碎后的8份粉煤灰分别置于不同的容器中，共同放入高温炉中180℃加热1h，得改性硅藻土和活化的粉煤灰；
(2)将0.5份发泡剂溶于15份水中，搅拌均匀后加入20份聚苯颗粒、12份硅酸盐水泥和1份疏水剂，搅拌20min后加入13份膨胀珍珠岩和步骤(1)的稀释乳液，继续搅拌30min，加入步骤(1)的改性硅藻土和活化的粉煤灰、15份石灰和剩余的5份水，将0.5份生石灰分成均匀的5批，依次缓慢加入，混合均匀；
(3)将步骤(2)混合均匀的产物倒入保温板模型中并摊平，使用滚压机进行滚压，制得保温板。
将本发明实施例1-4制得的新型节能无机改性聚苯颗粒保温板进行性能测试，数据如下：抗压强度为291-302kPa，导热系数为0.025-0.027W·m-1k-1，浸水1h的吸水量为296-311ml·m-2，与抹面层的粘结强度均大于0.1MPa。
同时，按照规范的施工方法，由专业施工人员在混凝土基层墙体上分别进行实施例1-4外保温系统的施工，施工后按照标准规范进行养护，将试验墙体放置于耐候箱内，调试设备和程序进行耐候试验。根据耐候试验要求，在操作程序中设置80次热雨循环和5次热冷循环，试验结果表明，在经受耐候性试验之后，实施例1-4的外保温系统均没有出现鼓起和脱落现象，墙体状况良好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土25-30份，聚苯颗粒18-20份，石灰15-16份，膨胀珍珠岩12-15份，硅酸盐水泥10-12份，粉煤灰8-10份，苯丙乳液5-8份，疏水剂1-2份，生石灰0.5-1份，发泡剂0.4-0.6份，水40-45份。
2.如权利要求1所述的新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：硅藻土28-30份，聚苯颗粒18-20份，石灰15-16份，膨胀珍珠岩12-13份，硅酸盐水泥11-12份，粉煤灰8-9份，苯丙乳液7-8份，疏水剂1-2份，生石灰0.8-1份，发泡剂0.5-0.6份，水42-45份。
3.如权利要求1或2所述的新型节能无机改性聚苯颗粒保温板，其特征在于，所述苯丙乳液的固含量为50%。
4.一种新型节能无机改性聚苯颗粒保温板的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将4份苯丙乳液溶于20份水中进行稀释，将硅藻土浸没于稀释后的苯丙乳液，振荡0.5h后过滤，滤液与剩余的苯丙乳液混合得稀释乳液，滤渣和机械粉碎后的粉煤灰分别置于不同的容器中，放入高温炉加热1h；
（2）将发泡剂溶于15份水中，搅拌均匀后加入聚苯颗粒、硅酸盐水泥和疏水剂，搅拌10-20min后加入膨胀珍珠岩和稀释乳液，继续搅拌30min，加入步骤（1）的产物、石灰和剩余的水，缓慢加入生石灰，混合均匀；
（3）将步骤（2）混合均匀的产物倒入保温板模型中并摊平，使用滚压机进行滚压，制得保温板。
5.如权利要求4所述的新型节能无机改性聚苯颗粒保温板的生产工艺，其特征在于，所述高温炉的加热温度是150-200℃。
6.如权利要求4所述的新型节能无机改性聚苯颗粒保温板的生产工艺，其特征在于，所述生石灰分成均匀的5批，依次加入。
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