CN107311604A - 一种纤维增强保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强保温板及其制备方法,涉及保温板技术领域,包括以下份计的原料:改性硫氧镁水泥料浆65~75份、脱硫石膏35~45份、改性膨胀珍珠岩30~31份、改性硅藻土29~30份、粉煤灰24~26份、废玻璃粉24~26份、助剂15~16份和水75~85份。本发明抗压性能较好、不易开裂,制备方法简单,成本较低。

Description

一种纤维增强保温板及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及保温板技术领域,具体涉及一种纤维增强保温板及其制备方法。
背景技术
[0002]我国作为建筑大国,建筑能耗占全国总能耗的27%左右,但是建筑节能水平远低 于世界^达国家,单位建筑能耗是气候相近发达国家的3—5倍。发展新型建筑节能环保材料 对于提尚资源利用率、改善环境、节能减排,具有重要的现实意义。建筑用保温板主要用于 建筑物墙体、屋顶、窗户、地板等部位,起到隔热保温的作用,是建筑节能环保的重要指标。 现有的保温板存在抗压性能低、易开裂等问题。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种纤维增强保温板及其制备方法,抗压性能较好、不易开 裂,制备方法简单,成本较低。
[0004]本发明提供了如下的技术方案:一种纤维增强保温板,包括以下份计的原料:改性 硫氧镁水泥料浆65〜75份、脱硫石膏35〜45份、改性膨胀珍珠岩30〜31份、改性硅藻土 29〜30 份、粉煤灰24〜26份、废玻璃粉24〜26份、助剂15〜16份和水75〜85份; 所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料:硫酸镁溶液丨5〜25份、氧化镁粉i 5〜2〇 份、改性剂1 (K15份、改性碳纤维10〜12份和水20〜22份; 所述助剂包括以下份计的原料:发泡剂3〜4份、减水剂3〜4份、无机粘结剂2〜3份和固化 剂1〜2份。
[0005]其中,所述改性剂包括以下份计的原料:有机硅防水剂粉末3〜4份、硼酸锌3〜4份、 石蜡1〜2份、硬脂酸1〜2份。
[0006]其中,所述改性碳纤维包括以下份计的原料:碳纤维3〜4份、二甲基亚砜1〜2份、三 氯化铝1〜2份、聚乙烯醇0 • 6〜0.8份和硅烷偶联剂〇. 4〜0.6份。
[0007 ]其中,所述改性碳纤维的制备方法为:称取二甲基亚砜和三氯化铝,在水浴条件 下,以45〜55摄氏度加热20〜30min,然后加入碳纤维和聚乙烯醇,搅拌反应3〇〜4〇min,得到固 相物,用稀盐酸溶液对洗涤固相物,然后将固相物放在30〜50摄氏度条件下减压干燥3〜4h, 然后放入倒锥形不锈钢流化床内,以喷雾的形式喷入硅烷偶联,得到所述改性碳纤维。
[0008]其中,所述改性膨胀珍珠岩包括以下份计的原料:膨胀珍珠岩14〜16份、硅微粉5〜6 份和硅溶胶5〜10份。
[0009]其中,所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为:将桂微粉加入到膨胀珍珠岩中,混合均 匀后加入至硅溶胶中,分散均匀,干燥处理得到所述改性膨胀珍珠岩。
[0010]其中,所述发泡剂包括以下份计的原料:松香2〜3份、氢氧化钠1〜2份、苯丙乳液0.2 〜1.2份和水0.1〜0.3份。
[0011]其中,所述改性硅藻土的制备方法为:取硅藻土破碎后,与相当于其重量份4〜5%的 咪唑啉、2〜3%的维生素C、1〜2%的甘油三醋酸酯混匀,在300〜400摄氏度条件下烧结i〜2h,再 加适量水,搅拌均匀,成悬浮液并干燥处理,过100〜120目筛,得到改性硅藻土。
[0012] 其中,所述减水剂为聚羧酸型减水剂,所述无机粘结剂为磷酸镁、磷酸铝、硼酸铝 和硼酸钙中的任一种,所述固化剂为乙烯基三胺或者二氨基环己烷。
[0013] 本发明提供一种纤维增强保温板的制备方法,包括如下步骤: (1) 、配制改性硫氧镁水泥料浆 按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中,以100〜120r/min的转速混合搅 拌20〜30min,然后加入改性剂,以150〜200r/min的转速继续混合搅拌1〇〜I5min,然后加入活 性填料,搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆; (2) 、脱硫石膏预处理 称取脱硫石膏,放入烘干箱,在80〜90摄氏度高温条件下处理2〜3h,然后取出放入锻烧 炉,在18〇〜2〇0摄氏度温度下煅烧3〇〜40min,然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环 境下存放6〜8天,研磨粉碎过100〜120目筛,得到预处理的脱硫石膏,备用; (3) 、制备基料 将步骤(1)得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤(2)得到的预处理的脱硫石膏混合,然后 加入发泡剂,以500〜800r/min的转速搅拌20〜30min,然后加入剩余原料,以相同条件搅拌均 匀,得到基料; (4) 、制备成品 将步骤(3)的基料浇灌注入到成型机内,在35〜45摄氏度温度养护、6〜8h凝固成型拔管、 开模制成坯料,将坯料送入蒸汽养护窑内,采用蒸汽温度养护,得到所述纤维增强保温板。 [0014]本发明的有益效果:抗压性能较好、不易开裂,制备方法简单,成本较低,具体如 下: (1)、本发明在原料中添加改性硫氧镁水泥料浆,由硫酸镁溶液、氧化镁粉、改性剂、改 性碳纤维和水制备而得,改进了传统方法中用轻烧氧化镁粉和硫酸镁溶液得到单纯的硫氧 镁水泥料浆,解决了现有技术中硫氧镁水泥的强度、防水性能较差的问题,改善了保温板的 抗压性能; Q)、本发明在改性硫氧镁水泥料浆中添加改性碳纤维,碳纤维具有较高的轴向强度、 模量高,同时耐疲劳性好,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维密度较低,经过改性处理后得到 改性碳纤维,使碳纤维与其它原料之间形成完善的空间网状结构,提高了保温性能和强度, 使得保温板不易开裂; (3) 、本发明在原料中添加粉煤灰和废玻璃,既解决了环境问题,又为粉煤灰的综合利 用提供了一种高附加值的方式; (4) 、本发明在原料中添加改性膨胀珍珠岩,利用了膨胀珍珠岩耐火、保温、持久、耐腐 蚀的特点,硅溶胶使得膨胀珍珠岩更容易形成封闭的小气孔,经过改性后的膨胀珍珠岩,进 一步提高了保温性能。
具体实施方式
[0015]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。
[0016] 实施例1 一种纤维增强保温板,包括以下份计的原料:改性硫氧镁水泥料浆65份、脱硫石膏35 份、改性膨胀珍珠岩3〇份、改性硅澡土 29份、粉煤灰24份、废玻璃粉24份、助剂15份和水75 份; 所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料:硫酸镁溶液i 5份、氧化镁粉i 5份、改性 剂1 〇份、改性碳纤维10份和水20份; 所述助剂包括以下份计的原料:发泡剂3份、减水剂3份、无机粘结剂2份和固化剂i份。 [0017]其中,所述改性剂包括以下份计的原料:有机硅防水剂粉末3份、硼酸锌3份、石蜡丄 份、硬脂酸1份。
[0018]其中,所述改性碳纤维包括以下份计的原料:碳纤维3份、二甲基亚砜丨份、三氯化 铝1份、聚乙烯醇0.6份和硅烷偶联剂0.4份。
[0019]其中,所述改性碳纤维的制备方法为:称取二甲基亚砜和三氯化铝,在水浴条件 下,以45摄氏度加热20min,然后加入碳纤维和聚乙烯醇,搅拌反应30min,得到固相物,用稀 盐酸溶液对洗涤固相物,然后将固相物放在30摄氏度条件下减压干燥3h,然后放入倒锥形 不锈钢流化床内,以喷雾的形式喷入硅烷偶联,得到所述改性碳纤维。
[0020] 其中,所述改性膨胀珍珠岩包括以下份计的原料:膨胀珍珠岩14份、硅微粉5份和 硅溶胶5份。
[0021] 其中,所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为:将硅微粉加入到膨胀珍珠岩中,混合均 匀后加入至硅溶胶中,分散均匀,干燥处理得到所述改性膨胀珍珠岩。
[0022]其中,所述发泡剂包括以下份计的原料:松香2份、氣氧化钠1份、苯丙乳液〇.2份和 水0.1份。
[0023]其中,所述改性硅藻土的制备方法为:取硅藻土破碎后,与相当于其重量份4%的咪 唑啉、2%的维生素C、l%的甘油三醋酸酯混匀,在300摄氏度条件下烧结lh,再加适量水,搅拌 均匀,成悬浮液并干燥处理,过100目筛,得到改性硅藻土。
[0024]其中,所述减水剂为聚羧酸型减水剂,所述无机粘结剂为磷酸镁,所述固化剂为乙 烯基三胺。
[0025]本实施例中提供一种纤维增强保温板的制备方法,包括如下步骤: (1) 、配制改性硫氧镁水泥料浆 按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中,以110r/min的转速混合搅拌 25min,然后加入改性剂,以175r/min的转速继续混合搅拌12min,然后加入活性填料,搅拌 均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆; (2) 、脱硫石膏预处理 称取脱硫石膏,放入烘干箱,在85摄氏度高温条件下处理2.5h,然后取出放入煅烧炉, 在190摄氏度温度下煅烧35min,然后将锻烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放7 天,研磨粉碎过110目筛,得到预处理的脱硫石膏,备用; (3) 、制备基料 将步骤(1)得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤(2)得到的预处理的脱硫石膏混合,然后 加入发泡剂,以650r/min的转速搅拌25min,然后加入剩余原料,以相同条件搅拌均匀,得到 基料; (4) 、制备成品 将步骤(3)的基料浇灌注入到成型机内,在4〇摄氏度温度养护 =6f 人魴-M,賴賴潍-,翻. 一种纤维增强保温板,包括以下份计的原料:改性硫氧镁水泥料敌 份、改性臟珍珠岩3〇.5份、改性娃藻土 29_5份、粉煤灰25份、废玻璃^份 水80份; 所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料:硫酸镁溶液2〇份、氧 5 性剂12_5份、改性碳纤维U份和水21份; •、 所述助剂包括以下份计的原料:发泡剂3.5份、减水剂3.5份、无机粘结剂2 5份和固化 剂1.5份。
[0027]其中,所述改性剂包括以下份计的原料:有机硅防水剂粉末3 5份硼酸锋3 5份 石蜡1.5份、硬脂酸1.5份。
[0028]其中,所述改性碳纤维包括以下份计的原料:碳纤维3 • 5份、二甲基亚讽丨.5份、三 氯化铝1 •5份、聚乙烯醇0.7份和硅烷偶联剂〇. 5份。 •、一
[0029]其中,所述改性碳纤维的制备方法为:称取二甲基亚砜和三氯化错,在水浴条件 下,以50摄氏度加热25min,然后加入碳纤维和聚乙烯醇,搅拌反应35min,得到固相物,/用稀 盐酸溶液对洗涤固相物,然后将固相物放在40摄氏度条件下减压干燥3.5h,然后放入倒锥 形不锈钢流化床内,以喷雾的形式喷入硅烷偶联,得到所述改性碳纤维。^
[0030]其中,所述改性膨胀珍珠岩包括以下份计的原料:膨胀珍珠岩15份、硅微粉&5份 和硅溶胶7.5份。
[0031]其中,所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为:将硅微粉加入到膨胀珍珠岩中,混合均 匀后加入至硅溶胶中,分散均匀,干燥处理得到所述改性膨胀珍珠岩。
[0032]其中,所述发泡剂包括以下份计的原料:松香2 •5份、氢氧化钠1.5份、苯丙乳液〇. 8 份和水0.2份。
[0033]其中,所述改性硅藻土的制备方法为:取硅藻土破碎后,与相当于其重量份5%的咪 唑啉、2%的维生素C、1%的甘油三醋酸酯混匀,在35〇摄氏度条件下烧结1.5h,再加适量水,搅 拌均匀,成悬浮液并干燥处理,过110目筛,得到改性硅藻土。
[0034]其中,所述减水剂为聚羧酸型减水剂,所述无机粘结剂为磷酸铝,所述固化剂为二 氨基环己烷。
[0035] 本实施例中提供一种纤维增强保温板的制备方法,包括如下步骤: (1) 、配制改性硫氧镁水泥料浆 按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中,以llOr/min的转速混合搅拌 25min,然后加入改性剂,以175r/min的转速继续混合搅拌13min,然后加入活性填料,搅拌 均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆; (2) 、脱硫石膏预处理 称取脱硫石膏,放入烘干箱,在85摄氏度高温条件下处理2.5h,然后取出放入煅烧炉, 在190摄氏度温度下锻烧35min,然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放7 天,研磨粉碎过110目筛,得到预处理的脱硫石膏,备用; (3) 、制备基料 将步骤(1)得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤(2)得到的预处理的脱硫石膏混合,然后 加入发泡剂,以650r/min的转速搅拌25min,然后加入剩余原料,以相同条件搅拌均勺得到 基料; ’、 ’ ' (4)、制备成品 将步骤(3)的基料饶灌注入到成型机内,在40摄氏度温度养护、外凝固成型拔管、开模 制成还料,将述料送入蒸汽养护亩内,米用蒸汽温度养护,得到所述纤维增强保温板。
[0036] 实施例3 。 一种纤维增强保温板,包括以下份计的原料:改性硫氧镁水泥料衆75份、脱硫石膏45 份、改性膨胀珍珠岩31份、改性娃藻土 30份、粉煤灰26份、废玻璃粉26份、助剂16份和水85 份; 所述改性硫氧镁水泥料衆包括以下份计的原料:硫酸镁溶液烈份、氧化镁粉2〇份、改性 剂15份、改性碳纤维12份和水22份; 所述助剂包括以下份计的原料:发泡剂4份、减水剂4份、无机粘结剂3份和固化剂2份。 [0037]其中,所述改性剂包括以下份计的原料:有机硅防水剂粉末4份、硼酸锌4份、石蜡2 份、硬脂酸2份。
[0038]其中,所述改性碳纤维包括以下份计的原料:碳纤维4份、二甲基亚砜2份、三氯化 铝2份、聚乙烯醇〇. 8份和硅烷偶联剂0.6份。
[0039]其中,所述改性碳纤维的制备方法为:称取二甲基亚砜和三氯化锅,在水浴条件 下,以55摄氏度加热30min,然后加入碳纤维和聚乙烯醇,搅拌反应40min,得到固相物,/用稀 盐酸溶液对洗涤固相物,然后将固相物放在50摄氏度条件下减压干燥处,然后放入倒锥形 不锈钢流化床内,以喷雾的形式喷入硅烷偶联,得到所述改性碳纤维。^
[0040]其中,所述改性膨胀珍珠岩包括以下份计的原料:膨胀珍珠岩16份、硅微粉6份和 硅溶胶10份。
[0041]其中,所述改性膨胀珍珠岩的制备方法为:将硅微粉加入到膨胀珍珠岩中,混合均 匀后加入至硅溶胶中,分散均匀,干燥处理得到所述改性膨胀珍珠岩。
[0042]其中,所述发泡剂包括以下份计的原料:松香3份、氢氧化钠2份、苯丙乳液1 • 2份和 水0.3份。
[0043]其中,所述改性硅藻土的制备方法为:取硅藻土破碎后,与相当于其重量份5%的咪 唑啉、3%的维生素C、2%的甘油三醋酸酯混匀,在400摄氏度条件下烧结2h,再加适量水,搅拌 均匀,成悬浮液并干燥处理,过120目筛,得到改性硅藻土。
[0044]其中,所述减水剂为聚羧酸型减水剂,所述无机粘结剂为硼酸错,所述固化剂为乙 烯基三胺。
[0045]本实施例中提供一种纤维增强保温板的制备方法,包括如下步骤: (1) 、配制改性硫氧镁水泥料浆 … 按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中,以l2〇r/min的转速混合搅拌 3〇min,然后加入改性剂,以200r/min的转速继续混合搅拌I5min,然后加入活性填料,搅拌 均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆; (2) 、脱硫石膏预处理 称取脱硫石肯,放入烘干箱,在9〇摄氏度高温条件下处理3h,然后取出放入煅烧炉,在 200摄氏度温度下煅烧40min,然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放8天, 研磨粉碎过120目筛,得到预处理的脱硫石膏,备用; (3) 、制备基料 将步骤(1)得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤(2)得到的预处理的脱硫石膏馄合,然后 加入发泡剂,以800r/min的转速搅拌30min,然后加入剩余原料,以相同条件搅拌均匀,得到 基料; (4) 、制备成品 将步骤(3)的基料浇灌注入到成型机内,在45摄氏度温度养护、8h凝固成型拔管、开模 制成坯料,将坯料送入蒸汽养护窑内,采用蒸汽温度养护,得到所述纤维增强保温板。
[0046]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 (10)

1. 一种纤维增强保温板,其特征在于,包括以下份计的原料:改性硫氧镁水泥料浆65〜 75份、脱硫石膏35〜妨份、改性膨胀珍珠岩30〜31份、改性硅藻土 29〜30份、粉煤灰24〜26份、废 玻璃粉24〜26份、助剂15〜16份和水75〜85份; 所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料:硫酸镁溶液15〜25份、氧化镁粉15〜20 份、改性剂10〜15份、改性碳纤维10〜12份和水20〜22份; 所述助剂包括以下份计的原料:发泡剂3〜4份、减水剂3〜4份、无机粘结剂2〜3份和固化 剂1〜2份。
2. 根据权利要求1所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述改性剂包括以下份计的原 料:有机硅防水剂粉末3〜4份、硼酸锌3〜4份、石蜡1〜2份、硬脂酸1〜2份。
3. 根据权利要求1所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述改性碳纤维包括以下份计 的原料:碳纤维3〜4份、二甲基亚砜1〜2份、三氯化铝1〜2份、聚乙烯醇〇 • 6〜0 • 8份和硅烷偶联 剂0.4〜0.6份。
4. 根据权利要求3所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述改性碳纤维的制备方法 为:称取二甲基亚砜和三氯化铝,在水浴条件下,以45〜55摄氏度加热20〜30min,然后加入碳 纤维和聚乙烯醇,搅拌反应30〜40min,得到固相物,用稀盐酸溶液对洗涤固相物,然后将固 相物放在30〜50摄氏度条件下减压干燥3〜4h,然后放入倒锥形不锈钢流化床内,以喷雾的形 式喷入硅烷偶联,得到所述改性碳纤维。
5. 根据权利要求1所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述改性膨胀珍珠岩包括以下 份计的原料:膨胀珍珠岩14〜16份、硅微粉5〜6份和硅溶胶5〜10份。
6. 根据权利要求5所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述改性膨胀珍珠岩的制备方 法为:将硅微粉加入到膨胀珍珠岩中,混合均匀后加入至硅溶胶中,分散均匀,干燥处理得 到所述改性膨胀珍珠岩。
7. 根据权利要求1所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述发泡剂包括以下份计的原 料:松香2〜3份、氢氧化钠1〜2份、苯丙乳液0.2〜1 • 2份和水0 • 1〜0 • 3份。
8. 根据权利要求1所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述改性硅藻土的制备方法 为:取硅藻土破碎后,与相当于其重量份4〜5%的咪唑啉、2〜3%的维生素C、1〜2%的甘油三醋酸 酯混匀,在300〜400摄氏度条件下烧结1〜2h,再加适量水,搅拌均匀,成悬浮液并干燥处理, 过100〜120目筛,得到改性硅藻土。
9. 根据权利要求1所述的纤维增强保温板,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸型减水 剂,所述无机粘结剂为磷酸镁、磷酸铝、硼酸铝和硼酸钙中的任一种,所述固化剂为乙烯基 三胺或者二氨基环己烷。
10. —种根据权利要求1〜9任一项所述的纤维增强保温板的制备方法,其特征在于,包 括如下步骤: (1) 、配制改性硫氧镁水泥料浆 按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中,以1〇〇〜12〇r/min的转速混合搅 摔20〜30min,然后加入改性剂,以150~200r/min的转速继续混合揽祥10〜l5min,然后加入活 性填料,搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆; (2) 、脱硫石膏预处理 称取脱硫石膏,放入烘干箱,在80〜90摄氏度高温条件下处理2〜3h,然后取出放入煅烧 炉,在ISO〜2〇0摄氏度温度下煅烧3〇〜40min,然后将煅烧后的脱硫石膏放在室温、敞丼 境下存放6〜8天,研磨粉碎过100〜120目筛,得到预处理的脱硫石膏,备用; (3) 、制备基料 将步骤(1)得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤(2)得到的预处理的脱硫石膏混合,然后 加入发泡剂,以5〇〇〜8〇Or/min的转速搅拌2〇〜3〇min,然后加入剩余原料,以相同条件搅拌均 匀,得到基料; (4) 、制备成品 将步骤(3)的基料浇灌注入到成型机内,在35〜45摄氏度温度养护、6〜8h凝固成型拔物 开模制成坯料,将坯料送入蒸汽养护窑内,采用蒸汽温度养护,得到所迷纤维增强保温板^、
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