CN108640619A - 一种建筑外墙用防水隔热砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑外墙用防水隔热砂浆及其制备方法，包括如下重量份数的组分：高铝水泥30‑50份、隔热填料20‑30份、稀土金属氧化物20‑30份、改性空心微珠10‑30份、改性淀粉10‑20份、纳米二氧化硅粉体5‑15份、硅微粉15‑25份、丙烯酸乳液5‑10份、灰钙粉2‑8份、石英粉5‑15份、中空玻化微珠3‑8份、粉煤灰5‑15份、轻质碳酸钙4‑10份、复合增强纤维3‑10份、分散剂2‑6份、聚羧酸减水剂1‑5份、防水剂3‑8份和水60‑80份。本发明的建筑外墙用防水隔热砂浆具有高防水、高效保温、高效隔热、阻燃性好且环保等特点，可广泛用于建筑内外墙的保温隔热、防水等工程。

Description

一种建筑外墙用防水隔热砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种建筑外墙用防水隔热砂浆及其制备方法。
背景技术
保温砂浆是以各种轻质材料为骨料，以水泥为胶凝料，掺和一些改性添加剂，经生产企业搅拌混合而制成的一种预拌砂浆。用于构筑建筑表面保温层的一种建筑材料
目前，市场上已有的建筑保温节能材料在技术上已基本发展成熟，在保温性能上可以说基本达到了节能要求。从十几年的使用情况来看，这些保温材料和保温体系存在阻 燃性差、易燃烧、使用寿命短、易脱落破损、易开裂等缺点，这些缺点给现代建筑物带来很多隐患。多功效砂浆是以各种轻质材料为骨料，以高铝水泥为胶凝料，掺和一些改性添加剂，经生产企业搅拌混合而制成的一种预拌干粉砂浆，用于构筑建筑表面的一种建筑材料。随着低碳环保和建筑节能的不断推广以及人们对居住环境舒适性需求的不断提高，多功效砂浆越来越受到人们的广泛重视，近年来我国多功效砂浆的研究较多，在实际工程中已有很多应用，但与发达国家相比，其还存在着防水性差，吸水率大，易吸潮，渗水易开裂，保温隔热效果不理想等问题。
经对现有技术的文献检索发现，专利号为CN101863639，专利名称为一种用于建筑外墙的无机保温砂浆及其制备方法的发明专利，其以膨胀玻化微珠轻集料、水泥与粉煤灰为主要粘结材料，并添加一定的添加剂制备而成的无机保温材料，具有防火阻燃、抗老化性佳等优点，但由于膨胀玻化微珠、珍珠岩等材料易吸水，从而导致无机保温砂浆保温系统易开裂、吸水率大，从而导致系统易开裂、渗水、保温效果不佳、耐久性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种建筑外墙用防水隔热砂浆及其制备方法，该建筑外墙用防水隔热砂浆具有高防水、高效保温、高效隔热、阻燃性好且环保等特点，满足建筑业对砂浆性能指标要求，可广泛用于建筑内外墙的保温隔热、防水等工程。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种建筑外墙用建筑外墙用防水隔热砂浆，包括如下重量份数的组分：高铝高铝水泥30-50份、隔热填料20-30份、稀土金属氧化物20-30份、改性空心微珠10-30份、改性淀粉10-20份、纳米二氧化硅粉体5-15份、硅微粉15-25份、丙烯酸乳液5-10份、灰钙粉2-8份、石英粉5-15份、中空玻化微珠3-8份、粉煤灰5-15份、轻质碳酸钙4-10份、复合增强纤维3-10份、分散剂2-6份、聚羧酸减水剂1-5份、防水剂3-8份和水60-80份。
作为优选方案，所述高铝水泥40份、隔热填料25份、稀土金属氧化物25份、改性空心微珠20份、改性淀粉15份、纳米二氧化硅粉体10份、硅微粉20份、丙烯酸乳液7.5份、灰钙粉5份、石英粉10份、中空玻化微珠5.5份、粉煤灰10份、轻质碳酸钙7份、复合增强纤维6份、分散剂4份、聚羧酸减水剂3份、防水剂5.5份和水70份。
作为优选方案，所述隔热填料由轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵组成，且各组分的重量比为1:1:1:0.2，所述隔热填料的制备方法为：将轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵混匀后于隔绝空气或惰性氛围下焙烧110-120min，焙烧温度为1700-1750℃，得到隔热填料。
作为优选方案，所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化镧和氧化铈按重量比为1:1:1的组合物。
作为优选方案，所述改性空心微珠是空心微珠在300-380℃条件下经聚丙烯和聚苯乙烯喷淋改性而成。
作为优选方案，所述改性淀粉由原淀粉经过预浆化工艺生产，再经改性处理得到，其中，所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或几种，所述改性处理选自氧化改性、交联改性、酯化改性或接枝改性的方法。
作为优选方案，所述复合增强纤维为重量比为2-4:1的聚乙烯醇纤维和碳纤维的混合物
作为优选方案，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述防水剂为甲基硅酸钠。
作为优选方案，本发明还提供了上述建筑外墙用防水隔热砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份数的高铝水泥、隔热填料、稀土金属氧化物、改性空心微珠、纳米二氧化硅粉体、硅微粉、灰钙粉、石英粉、中空玻化微珠、粉煤灰和轻质碳酸钙放入球磨机中磨细，然后将磨细的混合粉末倒入搅拌罐中；
（2）按照所述重量份数向搅拌罐中加入水、分散剂和聚羧酸减水剂，搅拌均匀后，再加入丙烯酸乳液、改性淀粉、复合增强纤维及防水剂，加热至40-60℃，搅拌均匀，即得建筑外墙用防水隔热砂浆。
作为优选方案，所述步骤（1）中还包括：将磨细的粉末过100-200目筛。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的建筑外墙用防水隔热砂浆具有高防水、高效保温、高效隔热、阻燃性好且环保等特点，满足建筑业对砂浆性能指标要求，可广泛用于建筑内外墙的保温隔热、防水等工程。
（2）本发明的建筑外墙用防水隔热砂浆，以高铝水泥、隔热填料、稀土金属氧化物、改性空心微珠、纳米二氧化硅粉体、硅微粉、灰钙粉、石英粉、中空玻化微珠、粉煤灰和轻质碳酸钙为主要成分，并通过加入丙烯酸乳液、改性淀粉、复合增强纤维及防水剂等辅助成分，再辅以研磨分散、混合搅拌等工艺，使得制备的建筑外墙用防水隔热砂浆环保无危害，保温隔热效果好，防火防水性能佳，能够满足建筑业对砂浆性能指标要求，具有较好的应用前景。
（3）本发明添加的隔热填料通过在真空状态下进行焙烧，使得隔热填料中的各组分结合的更加紧密，同时通过添加碳酸氢铵组分，可在隔热填料中造很多微孔，从而提高隔热填料的保温性能。
（4）本发明中的主要原料由无机材料组成，利用无机材料高强度、抗腐蚀、阻燃、耐老化、使用寿命长等特性，使得本发明的建筑外墙用防水隔热砂浆具有较好的保温性能和防火性能，同时通过无机材料之间形成的严密无缝的保温层，一方面可以减少热量散失，另一方面可以起到较好的防水效果，另外无机材料为环境友好型材料，使得本发明的建筑外墙用防水隔热砂浆环保无公害，符合绿色建材要求。
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
本实施例的建筑外墙用防水隔热砂浆，包括如下重量份数的组分：高铝水泥40份、隔热填料25份、稀土金属氧化物25份、改性空心微珠20份、改性淀粉15份、纳米二氧化硅粉体10份、硅微粉20份、丙烯酸乳液7.5份、灰钙粉5份、石英粉10份、中空玻化微珠5.5份、粉煤灰10份、轻质碳酸钙7份、复合增强纤维6份、分散剂4份、聚羧酸减水剂3份、防水剂5.5份和水70份。
所述隔热填料由轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵组成，且各组分的重量比为1:1:1:0.2，所述隔热填料的制备方法为：将轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵混匀后于隔绝空气或惰性氛围下焙烧110min，焙烧温度为1700℃，得到隔热填料。
所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化镧和氧化铈按重量比为1:1:1的组合物。
所述改性空心微珠是空心微珠在300℃条件下经聚丙烯和聚苯乙烯喷淋改性而成。
所述改性淀粉由原淀粉经过预浆化工艺生产，再经改性处理得到，其中，所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或几种，所述改性处理选自氧化改性、交联改性、酯化改性或接枝改性的方法。
所述复合增强纤维为重量比为2:1的聚乙烯醇纤维和碳纤维的混合物
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述防水剂为甲基硅酸钠。
本发明还提供了上述建筑外墙用防水隔热砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份数的高铝水泥、隔热填料、稀土金属氧化物、改性空心微珠、纳米二氧化硅粉体、硅微粉、灰钙粉、石英粉、中空玻化微珠、粉煤灰和轻质碳酸钙放入球磨机中磨细，然后将磨细的混合粉末倒入搅拌罐中；
（2）按照所述重量份数向搅拌罐中加入水、分散剂和聚羧酸减水剂，搅拌均匀后，再加入丙烯酸乳液、改性淀粉、复合增强纤维及防水剂，加热至40℃，搅拌均匀，即得建筑外墙用防水隔热砂浆。
所述步骤（1）中还包括：将磨细的粉末过100-200目筛。
实施例2
本实施例的建筑外墙用防水隔热砂浆，包括如下重量份数的组分：高铝水泥30份、隔热填料20份、稀土金属氧化物20份、改性空心微珠10份、改性淀粉10份、纳米二氧化硅粉体5份、硅微粉15份、丙烯酸乳液5份、灰钙粉2份、石英粉5份、中空玻化微珠3份、粉煤灰5份、轻质碳酸钙4份、复合增强纤维3份、分散剂2份、聚羧酸减水剂1份、防水剂3份和水60份。
所述隔热填料由轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵组成，且各组分的重量比为1:1:1:0.2，所述隔热填料的制备方法为：将轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵混匀后于隔绝空气或惰性氛围下焙烧120min，焙烧温度为1750℃，得到隔热填料。
所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化镧和氧化铈按重量比为1:1:1的组合物。
所述改性空心微珠是空心微珠在300-380℃条件下经聚丙烯和聚苯乙烯喷淋改性而成。
所述改性淀粉由原淀粉经过预浆化工艺生产，再经改性处理得到，其中，所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或几种，所述改性处理选自氧化改性、交联改性、酯化改性或接枝改性的方法。
所述复合增强纤维为重量比为4:1的聚乙烯醇纤维和碳纤维的混合物
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述防水剂为甲基硅酸钠。
本发明还提供了上述建筑外墙用防水隔热砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份数的高铝水泥、隔热填料、稀土金属氧化物、改性空心微珠、纳米二氧化硅粉体、硅微粉、灰钙粉、石英粉、中空玻化微珠、粉煤灰和轻质碳酸钙放入球磨机中磨细，然后将磨细的混合粉末倒入搅拌罐中；
（2）按照所述重量份数向搅拌罐中加入水、分散剂和聚羧酸减水剂，搅拌均匀后，再加入丙烯酸乳液、改性淀粉、复合增强纤维及防水剂，加热至60℃，搅拌均匀，即得建筑外墙用防水隔热砂浆。
所述步骤（1）中还包括：将磨细的粉末过100-200目筛。
实施例3
本实施例的建筑外墙用防水隔热砂浆，包括如下重量份数的组分：高铝水泥50份、隔热填料30份、稀土金属氧化物30份、改性空心微珠30份、改性淀粉20份、纳米二氧化硅粉体15份、硅微粉25份、丙烯酸乳液10份、灰钙粉8份、石英粉15份、中空玻化微珠8份、粉煤灰15份、轻质碳酸钙10份、复合增强纤维10份、分散剂6份、聚羧酸减水剂5份、防水剂8份和水80份。
所述隔热填料由轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵组成，且各组分的重量比为1:1:1:0.2，所述隔热填料的制备方法为：将轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵混匀后于隔绝空气或惰性氛围下焙烧115min，焙烧温度为1725℃，得到隔热填料。
所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化镧和氧化铈按重量比为1:1:1的组合物。
所述改性空心微珠是空心微珠在340℃条件下经聚丙烯和聚苯乙烯喷淋改性而成。
所述改性淀粉由原淀粉经过预浆化工艺生产，再经改性处理得到，其中，所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或几种，所述改性处理选自氧化改性、交联改性、酯化改性或接枝改性的方法。
所述复合增强纤维为重量比为3:1的聚乙烯醇纤维和碳纤维的混合物
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述防水剂为甲基硅酸钠。
本发明还提供了上述建筑外墙用防水隔热砂浆的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份数的高铝水泥、隔热填料、稀土金属氧化物、改性空心微珠、纳米二氧化硅粉体、硅微粉、灰钙粉、石英粉、中空玻化微珠、粉煤灰和轻质碳酸钙放入球磨机中磨细，然后将磨细的混合粉末倒入搅拌罐中；
（2）按照所述重量份数向搅拌罐中加入水、分散剂和聚羧酸减水剂，搅拌均匀后，再加入丙烯酸乳液、改性淀粉、复合增强纤维及防水剂，加热至50℃，搅拌均匀，即得建筑外墙用防水隔热砂浆。
所述步骤（1）中还包括：将磨细的粉末过100-200目筛。
对比例1
除无隔热填料外， 其原料含量及制备步骤同实施例1一致。
对比例2
除无改性淀粉外，其原料含量及制备步骤同实施例1一致。
对比例3
除将隔热填料焙烧步骤省去外，其原料含量及制备步骤同实施例1一致。
试验例
分别对各实施例和对比例的防水隔热砂浆进行主要技术指标的测试，测试方法为本领域技术人员所公知，实验结果见表1：
表1防水隔热砂浆性能测试结果
样品 抗压强度（MPa） 抗拉强度（Mpa） 导热系数（w/m.K） 体积吸水率（%）
实施例1 0.86 0.34 0.064 4.3
实施例2 0.88 0.37 0.062 4.1
实施例3 0.92 0.40 0.058 3.9
实施例4 0.89 0.38 0.060 4.2
实施例5 0.91 0.36 0.056 4.0
对比例1 0.78 0.28 0.072 5.7
对比例2 0.81 0.25 0.067 6.8
对比例3 0.83 0.30 0.069 6.3
由表1可知，通过添加隔热填料、改性淀粉及将隔热填料进行真空焙烧可减少防水隔热砂浆的体积吸水率和导热系数，并可提高防水隔热砂浆的抗压强度及抗拉强度。
综上所述，本发明的建筑外墙用防水隔热砂浆具有高防水、高效保温、高效隔热、阻燃性好且环保等特点，满足建筑业对砂浆性能指标要求，可广泛用于建筑内外墙的保温隔热、防水等工程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种建筑外墙用建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，包括如下重量份数的组分：高铝高铝水泥30-50份、隔热填料20-30份、稀土金属氧化物20-30份、改性空心微珠10-30份、改性淀粉10-20份、纳米二氧化硅粉体5-15份、硅微粉15-25份、丙烯酸乳液5-10份、灰钙粉2-8份、石英粉5-15份、中空玻化微珠3-8份、粉煤灰5-15份、轻质碳酸钙4-10份、复合增强纤维3-10份、分散剂2-6份、聚羧酸减水剂1-5份、防水剂3-8份和水60-80份。
2.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述高铝水泥40份、隔热填料25份、稀土金属氧化物25份、改性空心微珠20份、改性淀粉15份、纳米二氧化硅粉体10份、硅微粉20份、丙烯酸乳液7.5份、灰钙粉5份、石英粉10份、中空玻化微珠5.5份、粉煤灰10份、轻质碳酸钙7份、复合增强纤维6份、分散剂4份、聚羧酸减水剂3份、防水剂5.5份和水70份。
3.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述隔热填料由轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵组成，且各组分的重量比为1:1:1:0.2，所述隔热填料的制备方法为：将轻烧氧化镁、玉石粉、海泡石粉和碳酸氢铵混匀后于隔绝空气或惰性氛围下焙烧110-120min，焙烧温度为1700-1750℃，得到隔热填料。
4.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述稀土金属氧化物为氧化钇、氧化镧和氧化铈按重量比为1:1:1的组合物。
5.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述改性空心微珠是空心微珠在300-380℃条件下经聚丙烯和聚苯乙烯喷淋改性而成。
6.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述改性淀粉由原淀粉经过预浆化工艺生产，再经改性处理得到，其中，所述原淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或几种，所述改性处理选自氧化改性、交联改性、酯化改性或接枝改性的方法。
7.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述复合增强纤维为重量比为2-4:1的聚乙烯醇纤维和碳纤维的混合物。
8.根据权利要求1所述的建筑外墙用防水隔热砂浆，其特征在于，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；所述防水剂为甲基硅酸钠。
9.根据权利要求1-8任一项所述的建筑外墙用防水隔热砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将所述重量份数的高铝水泥、隔热填料、稀土金属氧化物、改性空心微珠、纳米二氧化硅粉体、硅微粉、灰钙粉、石英粉、中空玻化微珠、粉煤灰和轻质碳酸钙放入球磨机中磨细，然后将磨细的混合粉末倒入搅拌罐中；
（2）按照所述重量份数向搅拌罐中加入水、分散剂和聚羧酸减水剂，搅拌均匀后，再加入丙烯酸乳液、改性淀粉、复合增强纤维及防水剂，加热至40-60℃，搅拌均匀，即得建筑外墙用防水隔热砂浆。
10.根据权利要求9所述的建筑外墙用防水隔热砂浆的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中还包括：将磨细的粉末过100-200目筛。
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