CN108612208B - 保温装饰板外墙外保温系统 - Google Patents
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- Y02A30/244—Structural elements or technologies for improving thermal insulation using natural or recycled building materials, e.g. straw, wool, clay or used tires
Abstract
本发明公开了一种保温装饰板外墙外保温系统，应用在建筑墙体领域中，解决了现有技术中保温与装饰功能无法兼顾的技术问题，其技术方案要点是包括建筑物外侧的基层墙体、与基层墙体采用粘结和锚固方式固定的保温装饰板，保温装饰板采用凝胶玻珠保温板复合装饰面层、或复合光固化装饰面板、或复合薄石材面板而成的，制备了兼具优异保温性能与良好装饰性的保温装饰板，是集保温与装饰一体化的功能系统材料，置于建筑物外侧，是固定在基层墙体上的非承重保温构造。
Description
技术领域
本发明涉及建筑墙体材料，特别涉及一种保温装饰板外墙外保温系统。
背景技术
近年来，节能与环保已成为全世界共同的话题。随着我国新的建筑节能标准的实施，建筑已从低层次的解决人的居住向高层次的绿色生态建筑发展。在建筑物的耗热中，外墙耗热占了30％左右，因此，如何降低外墙K值，是降低建筑物能耗的主要途径之一，外墙保温技术因此应运而生。
在众多保温技术中，能显著降低K值的要属外墙外保温技术，外墙外保温系统通常包括基层、保温层、保护层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)，并且适用于安装在外墙外表面上。
目前，外墙外保温系统以及施工方法有很多，市场上保温材料绝大多数为聚苯乙烯材料作保温材料，用小块粘贴的方法进行外保温施工，这种方法的主要缺陷是热阻小，达到节能65％指标困难；而小块粘贴的板缝又很容易渗进雨水，一旦渗入板缝中雨水，经过冻融循环会对墙体保温层造成破坏。近几年，也有采用聚氨酯作保温层，方法有拆模免拆模，除安装模板外还要再做精细的外装饰面层，费工费料，延长工期，加大建设费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种集保温与装饰一体化功能的保温装饰板外墙外保温系统。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种保温装饰板外墙外保温系统，包括建筑物外侧的基层墙体、与基层墙体采用粘结和锚固方式固定的保温装饰板，所述保温装饰板采用凝胶玻珠保温板复合装饰面层、或复合光固化装饰面板、或复合薄石材面板而成的。
通过采用上述技术方案，将凝胶玻珠保温板采用粘结和锚固方式复合装饰面层、或复合光固化装饰面板、或复合薄石材面板，制备兼具优异保温性能与良好装饰性的保温装饰板，是集保温与装饰一体化的功能系统材料，置于建筑物外侧，是固定在基层墙体上的非承重保温构造。
本发明进一步设置为：所述凝胶玻珠保温板包括如下重量份的组分：膨胀珍珠岩100～120份、无机硅凝胶10～20份、水泥基粘结剂5～10份、改性粉体固化剂20～25份、纳米气凝胶15～30份以及防渗水粘结材料5～10份。
通过采用上述技术方案，膨胀珍珠岩是用优质酸性火山玻璃岩石，经破碎、烘干、投入高温焙烧炉等多重工序膨胀而成的，具有优良的保温性能，而且稳定性高，有助于延长建筑物的使用寿命；无机硅凝胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度；改性粉体固化剂有利于提高固化速度，同时还具有石膏的速凝性、水泥的高强性，而且是低碱性，有助于减少该保温板出现返碱、剥落现象，还可消除放射性物质以及在成型过程中，能够灵活控制成型时间的优点；纳米气凝胶是一种纳米多孔材料，密度为3.55kg/m3，仅为空气密度的2.75倍，看上去像凝固的烟；其热导率是固态材料中最低的，掺入二氧化钛可使硅气凝胶成为新型高温隔热材料，性能极其优越，具有高弹性、强吸附的性能；防渗水粘结材料具有优异的防水、防渗、抗老化、抗冻融以及保温性能；通过上述配方形成的保温板具有质轻、易于成型、便于施工的优点，以及具有优异的保温、隔热、热稳定性以及高强、抗裂和防水、耐候、抗老化性。
本发明进一步设置为：所述改性粉体固化剂包括如下重量份的组分：粉体固化剂20～25份、高强度硅酸盐水泥50～55份、活性硅凝胶粘结剂1～1.5份、纳米气凝胶2～2.5份、丙纶纤维0.2～0.5份与防渗水粘结材料20～25份。
通过采用上述技术方案，改性粉体固化剂是对粉体固化剂改性形成，具有石膏的速凝性、水泥的高强性、低碱性，还提高了施工的固化速度，有助于提高抗裂性、高强性与耐候性。
本发明进一步设置为：所述活性硅凝胶粘结剂包括如下重量份的组分：硅藻土料浆80～100份、水泥熟料粉30～35份、甲酸钙10～15份、聚硼硅氧烷5～10份与KH-550 1～3份。
通过采用上述技术方案，硅藻土料浆具有优良的伸缩性，有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度，体质轻软，细度高，加入后使得涂层表面光滑、重量轻、强度好，减少因湿度变化而引起的伸缩变形；水泥熟料粉主要由氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁四种氧化物组成，同时还含有少量的氧化镁、三氧化硫、氧化钛、氧化磷以及碱等现代生产的硅酸盐水泥熟料，作为防渗剂的组成成分，有助于提高防渗剂的致密性与高强性，同时还能减少成本，节约能耗；在建筑领域中，甲酸钙可用作快速凝固剂、润滑剂、早强剂，在本发明外墙保温系统内，有助于加快各组分的硬化速度，缩短凝结时间，使得保温系统尽早提高强度并投入使用；聚硼硅氧烷具有优异的热稳定性，与其他填料具有优良的相容性，特别适合于建筑工程材料的阻燃改性，从而保证外墙保温板具有较高的阻燃等级；KH-550偶联剂对无机物料和填料进行预处理，包覆颗粒，使得R基团朝外，变得亲油、疏水，而易于被基料润湿，经过润湿，基料分子插入无机物料或填料颗粒之间，将它们隔开，使之分散稳定，防止了沉淀和结块；无机物料和填料表面经硅烷偶联剂处理后，降低了与漆基间的结构化作用，降低粘度，消除絮凝；通过上述配方制备活性硅凝胶粘结剂易与其他组分生成稳定的凝胶物，形成网状结构，具有优良的透气、调湿、防渗水、净化空气的功能；还有助于解决了保温系统开裂、空鼓、起皮、脱落、粉化等不良现象；富含活性基团，可有效激发组分内含有的活性物质，生成永久性硬膜，具有耐干擦、湿擦、水泡能力。
本发明进一步设置为：所述硅藻土料浆的粘度为450～500mpa·s。
通过采用上述技术方案，限定硅藻土的料浆为450～500mpa·s，有助于与其他组分进行混合，同时还能保证活性硅凝胶粘结剂的粘性适中，从而有效提高粘结剂的防水、保温性能。
本发明进一步设置为：所述防渗水粘结材料的导热系数在0.025～0.050W/(m·K)。
通过采用上述技术方案，由于制备外墙外保温系统，各类添加材料的导热系数同样需要限定，本申请所用的防渗水粘结材料具有较小的导热系数，从而保证保温系统具有优异的保温性能。
本发明进一步设置为：粘结过程需要粘结剂，所述粘结剂包括如下重量份的组分：丙烯酸乳液70～80份、二氧化硅8～15份、松蜡树脂5～10份与乳化剂1～3份。
通过采用上述技术方案，将丙烯酸乳液、二氧化硅、松蜡树脂与乳化剂进行调配，作为膨胀珍珠岩保温板的新型粘结材料，视为泡花碱粘结剂的更新换代产品，该粘结剂具有优异的抗碱性、抗冻融性、抗老化性与防水性、防渗性；将其作为建筑物外墙保温材料的添加剂使用，保温性能提高40％以上。
本发明进一步设置为：所述松蜡树脂包括如下重量份数的原料：松香树脂50～60份、石蜡40～50份与相容剂1～5份。
通过采用上述技术方案，松香树脂经过高度聚合后，具有较高的软化点、高粘性能和优异的抗氧化性能，并且在液体状态下或在溶液中完全抗结晶，添加至粘结材料体系内，有助于增加体系的粘度、硬度与耐水性，同时还能改变胶粘体系的内聚性能；石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物，主要成分是固体烷烃，白色、无味的蜡状固体，在47～64℃熔化，密度为0.9g/cm3，石蜡作为潜热储能材料，具有相变潜热大、固-液相变过程容积变化小，热稳定性好的优点，且无过冷现象，价格低廉；相容剂有助于提高松香树脂与石蜡之间的相容性，松蜡树脂兼具了松香树脂与石蜡的优点，显著提高了粘结体系的粘度、硬度、耐高低温性、热稳定性与抗氧化性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供了一种保温装饰板外墙外保温系统，制备了兼具优异保温性能与良好装饰性的保温装饰板，是集保温与装饰一体化的功能系统材料；
2、凝胶玻珠保温板是以膨胀珍珠岩为主料，辅以无机硅凝胶、纳米气凝胶、改性粉体固化剂与防渗水粘结材料改性形成，具有优异的保温、防渗水、耐候性能；3、改性粉体固化剂是对粉体固化剂改性形成，具有石膏的速凝性、水泥的高强性、低碱性，还提高了施工的固化速度，有助于提高抗裂性、高强性与耐候性；4、粘结剂是采用丙烯酸乳液、松蜡树脂乳化聚合形成，具有与凝胶波珠保温板同等的高强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
一种凝胶玻珠保温板的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备活性硅凝胶粘结剂：称取硅藻土料浆80份、水泥熟料粉30份、甲酸钙10份、聚硼硅氧烷5份与KH-550 1份进行高速混合，备用；
(2)制备改性粉体固化剂：a、将粉体固化剂20份、高强度硅酸盐水泥50份、活性硅凝胶粘结剂1份、纳米气凝胶2份、丙纶纤维0.2份进行均匀混合；b、将a中的混合物与防渗水粘结材料20份掺混，备用；
(3)成型：称取膨胀珍珠岩100份、无机硅凝胶10份、水泥基粘结剂5份、改性粉体固化剂20份、纳米气凝胶15份以及防渗水粘结材料5份进行混合，得到混合物；并将该混合物压成板材。
实施例二：
一种凝胶玻珠保温板的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备活性硅凝胶粘结剂：称取硅藻土料浆85份、水泥熟料粉30份、甲酸钙12份、聚硼硅氧烷6份与KH-550 1份进行高速混合，备用；
(2)制备改性粉体固化剂：a、将粉体固化剂22份、高强度硅酸盐水泥52份、活性硅凝胶粘结剂1份、纳米气凝胶2份、丙纶纤维0.2份进行均匀混合；b、将a中的混合物与防渗水粘结材料20份掺混，备用；
(3)成型：称取膨胀珍珠岩105份、无机硅凝胶13份、水泥基粘结剂5份、改性粉体固化剂20份、纳米气凝胶18份以及防渗水粘结材料5份进行混合，得到混合物；并将该混合物压成板材。
实施例三：
一种凝胶玻珠保温板的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备活性硅凝胶粘结剂：称取硅藻土料浆90份、水泥熟料粉30份、甲酸钙12份、聚硼硅氧烷5份与KH-550 2份进行高速混合，备用；
(2)制备改性粉体固化剂：a、将粉体固化剂24份、高强度硅酸盐水泥50份、活性硅凝胶粘结剂1.2份、纳米气凝胶2份、丙纶纤维0.2份进行均匀混合；b、将a中的混合物与防渗水粘结材料22份掺混，备用；
(3)成型：称取膨胀珍珠岩110份、无机硅凝胶15份、水泥基粘结剂7份、改性粉体固化剂22份、纳米气凝胶24份以及防渗水粘结材料8份进行混合，得到混合物；并将该混合物压成板材。
实施例四：
一种凝胶玻珠保温板的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备活性硅凝胶粘结剂：称取硅藻土料浆95份、水泥熟料粉33份、甲酸钙13份、聚硼硅氧烷8份与KH-550 2份进行高速混合，备用；
(2)制备改性粉体固化剂：a、将粉体固化剂25份、高强度硅酸盐水泥53份、活性硅凝胶粘结剂1.5份、纳米气凝胶2.5份、丙纶纤维0.4份进行均匀混合；b、将a中的混合物与防渗水粘结材料25份掺混，备用；
(3)成型：称取膨胀珍珠岩115份、无机硅凝胶15份、水泥基粘结剂8份、改性粉体固化剂25份、纳米气凝胶27份以及防渗水粘结材料8份进行混合，得到混合物；并将该混合物压成板材。
实施例五：
一种凝胶玻珠保温板的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备活性硅凝胶粘结剂：称取硅藻土料浆100份、水泥熟料粉35份、甲酸钙15份、聚硼硅氧烷10份与KH-550 3份进行高速混合，备用；
(2)制备改性粉体固化剂：a、将粉体固化剂25份、高强度硅酸盐水泥55份、活性硅凝胶粘结剂1.5份、纳米气凝胶2.5份、丙纶纤维0.5份进行均匀混合；b、将a中的混合物与防渗水粘结材料25份掺混，备用；
(3)成型：称取膨胀珍珠岩120份、无机硅凝胶20份、水泥基粘结剂10份、改性粉体固化剂25份、纳米气凝胶30份以及防渗水粘结材料10份进行混合，得到混合物；并将该混合物压成板材。
实施例六：
一种保温装饰板外墙外保温系统，包括建筑物外侧的基层墙体、与基层墙体采用粘结和锚固方式固定的保温装饰板，保温装饰板采用实施例一制备的凝胶玻珠保温板复合装饰面层而成；其中粘结过程需要粘结剂，粘结剂的制备过程：
(1)预制松蜡树脂：首先将80份水加热至近沸腾状态，放入48份石蜡进行搅拌，使得石蜡溶解；加入52份松香树脂，在200r/min的搅拌下，进行皂化反应；加入2份松节油与1份草酸，并提高转速至400r/min继续搅拌，制得均匀的混合液；最后，对混合液进行加热，加热时间为60min；
(2)配料：丙烯酸乳液70份、二氧化硅15份、松蜡树脂8份与烷基酚氧乙烯醚0.5份、十二烷基磺酸钠0.5份；
(3)向分散机中投入丙烯酸乳液，调节转速为800r/min，搅拌均匀；
(4)依次加入二氧化硅、松蜡树脂与烷基酚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠，继续搅拌15min即可。
实施例七：与实施例六的区别之处在于凝胶玻珠保温板采用实施例二制备。
实施例八：与实施例六的区别之处在于凝胶玻珠保温板采用实施例三制备。
实施例九：与实施例六的区别之处在于凝胶玻珠保温板采用实施例四制备。
实施例十：与实施例六的区别之处在于凝胶玻珠保温板采用实施例五制备。
对比例一：采用普通聚苯乙烯保温板外墙外保温系统。
对比例二：采用普通聚氨酯外墙外保温系统。
检测手段：
GB/T 1771：色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定；GB/T 1865色漆和清漆人工气候老化和人工辐射曝露滤过的氙弧辐射；GB/T 5486无机硬质绝热制品试验方法；GB/T建筑涂料涂层耐碱性的测定；GB/T9780建筑涂料涂层耐沾污性试验方法；粘结剂与凝胶玻珠保温板应有相同或相近的粘结强度，以及在环境变化时具有一致的亲合性和耐久性，并应符合国家现行标准的规定；光固化装饰面板用纤维水泥平板应符合《纤维水泥平板第1部分：无石棉纤维水泥平板》JC/T412.1-2006中高密度板V级的要求，且单板厚度不应低于6mm；薄石材面板应符合《天然花岗岩建筑板材第2部分：力学性能》GB/T 18601-2009中普型板的要求；耐候性按JG/T 287-2013中附录A的规定进行；拉伸粘结强度、抗冲击性、单点锚固力以及抗风荷载性能按照JG/T 287的规定进行。
保温装饰板装饰面的性能指标：耐酸性经过48h后无异常；耐碱性经过96h无异常；耐老化性可耐1000h检测；耐沾污性≤10％；附着力≤1级。
1、外墙外保温系统的检测结果如下表所示：
通过上表可知，实施例六～实施例十涉及的外墙外保温系统具有良好的装饰性能，优异的耐候性与抗冲击性以及较大的单点锚固力，且均不小于抗风荷载设计值。
2、凝胶玻珠保温板的检测结果如下表所示：
通过上表可知，实施例一～实施例五所述的保温板具有较小的干密度，符合轻质要求；导热系数较小，保温性能良好；具有优异的抗压强度与抗拉强度；吸水率较低，在防水方面效果突出；干燥收缩值较小，耐候性较佳；而且防火等级达到A级标准。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (5)
1.一种保温装饰板外墙外保温系统，包括建筑物外侧的基层墙体、与基层墙体采用粘结和锚固方式固定的保温装饰板，其特征在于：所述保温装饰板采用凝胶玻珠保温板复合装饰面层、或复合光固化装饰面板、或复合薄石材面板而成的；所述凝胶玻珠保温板包括如下重量份的组分：膨胀珍珠岩 100~120份、无机硅凝胶 10~20份、水泥基粘结剂 5~10份、改性粉体固化剂 20~25份、纳米气凝胶 15~30份以及防渗水粘结材料 5~10份；所述改性粉体固化剂包括如下重量份的组分：粉体固化剂 20~25份、高强度硅酸盐水泥 50~55份、活性硅凝胶粘结剂 1~1.5份、纳米气凝胶2~2.5份、丙纶纤维 0.2~0.5份与防渗水粘结材料20~25份；所述活性硅凝胶粘结剂包括如下重量份的组分：硅藻土料浆 80~100份、水泥熟料粉 30~35份、甲酸钙 10~15份、聚硼硅氧烷 5~10份与KH-550 1~3份。
2.根据权利要求1所述的保温装饰板外墙外保温系统，其特征在于：所述硅藻土料浆的粘度为450~500mpa·s。
3.根据权利要求1所述的保温装饰板外墙外保温系统，其特征在于：所述防渗水粘结材料的导热系数在0.025~0.050 W/（m·K）。
4.根据权利要求1所述的保温装饰板外墙外保温系统，其特征在于：粘结过程需要粘结剂，所述粘结剂包括如下重量份的组分：丙烯酸乳液 70~80份、二氧化硅 8~15份、松蜡树脂5~10份与乳化剂 1~3份。
5.根据权利要求4所述的保温装饰板外墙外保温系统，其特征在于，所述松蜡树脂包括如下重量份数的原料：松香树脂 50~60份、石蜡 40~50份与相容剂 1~5份。
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