CN109135359A - 一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料及制备方法,所述建筑保温材料有A料和B料组成,所述A料的原料为无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷,所述B料的原料为无机纤维、减水剂、细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺,使用时将A料、B料加入乙醇混合均匀并喷涂即可。本发明提供的喷涂型无机纤维建筑保温涂料导热系数低,具有优异的保温性能,并且与无机墙面结合紧密,避免了保温层脱落问题,可广泛用于建筑物和隧道的防火保温保护中。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,特别是涉及一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料及制备方法。
背景技术
近年来,能源的短缺问题一直困扰着我们,面对不可再生能源的日渐枯竭,如何能够最大限度的提高能源的使用效率,一直是近年来的研究热点。建筑耗能的问题主要体现为建筑现有结构的保温性能较差,导致建筑室内的冷气或暖气所携带的能量由墙壁散失到环境中,要维持室内舒适的温度环境就需要持续高负载运行相应的供冷或供暖设备,增大了能源消耗。
目前,建筑保温主要通过增加保温层的方案来减少能量散失,如采用普通聚合物泡沫板。但是实践中发现这样的材料存在防火性能差的问题,大部分高层建筑起火,这种普通聚合物泡沫板保温层使得火势蔓延较快,增大了消防救援的难度,并且火灾发生后也因这种材料高温熔化产生许多有害气体,对人体产生极大危害以造成巨大的损失。
为此,现有保温层逐步采用无机保温层。新型环保节能多孔无机保温建材成为新型建筑的外墙保温领域的发展主流。此类产品具有轻质、隔热、隔音、施工简单等特点,属于A级阻燃物。但是无机保温材料的施工一直是存在较大的难度,大部分采用干挂保温板的方式,不但工艺复杂,而且成本较高。特别是对于复杂结构的墙面,挂板难度更大,而且存在脱落的风险。近些年,逐步出现了直接喷涂的保温材料。如利用无机纤维为主体材料,通过附加粘接剂可以连续无接缝的在墙体表面喷涂保温层。为快速低成本获得墙体保温层提供了技术支撑。
中国发明专利申请号201810032393.2公开了一种超细无机纤维喷涂保温材料及其制备方法,按重量份包括以下材料:硅石38-42份、浆渣25-30份、高岭土30-45份、玉米纤维8-15份、麦子纤维12-15份、大豆纤维2-5份、偶联剂4-7份、膨润土8-12份、胶黏剂3-6份;该发明同时公开其制备方法,通过搅拌、烘干、成纤和造粒步骤,将工业生产废弃物和食用纤维进行深度加工处理,形成具有良好保温性能和机械性能的超细无机纤维喷涂保温材料。中国发明专利申请号201510258120.6公开了一种无机纤维保温材料及施工方法,包括无尘化胶粘剂和无机纤维棉,无尘化胶粘剂和所述无机纤维棉的重量比为0.75:1。采用本发明复合纤维进行喷涂时,由于材料已经在工厂进行均匀的混合,现场可直接使用自来水进行施工,相比使用传统胶粘剂和雾化设备,杜绝了喷嘴堵塞的情形,取水方便快捷,成本极低。
为了改善无机纤维喷涂保温材料孔隙较大,保温性差的缺陷,以及提高保温层与墙体的粘接性,有必要提出一种新型无机纤维喷涂建筑保温材料,进而促进无机纤维喷涂保温材料的发展。
发明内容
针对现有无机纤维喷涂保温材料形成的保温层保温效果差,粘接强度低的缺陷,本发明提出一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料及制备方法,从而提高了保温层的粘接强度,改善了保温效果。
为解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料,所述建筑保温材料有A料和B料组成,所述A料的原料为无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷,所述B料的原料为无机纤维、减水剂、细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺,使用时将A料、B料加入乙醇混合均匀并喷涂干燥即可。
优选的,所述无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料。
优选的,所述早强剂为甲酸钙。
优选的,所述无机纤维为硅灰石纤维、氢氧化镁纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维中的一种或两种以上的组合。
优选的,所述减水剂为萘系减水剂、甲基萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种或两种以上的组合。
本发明还提供了一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,具体制备方法如下:
(1)将无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷混合,高速分散为微粉,得到A料;
(2)将无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺混合,高速分散均匀,得到B料;
(3)由A料与B料组成一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料;
(4)使用时,将A料、B料混合均匀后加入乙醇,调制粘度为10000-30000cP的浆料,然后将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面,干燥固化,即得建筑墙面保温层。
优选的,步骤(1)中所述A料,无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷的质量比例为100:2-6:4-8:4-8。
优选的,步骤(2)中所述B料,水、无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯酰胺的质量比例为100:20-30:2-5:50-70:40-60:10-16:14-18。
优选的,步骤(4)中所述喷涂机的喷口温度为50-60℃。
优选的,步骤(4)中所述浆料中,乙醇、A料、B料的质量比例为100:30-50:50-70。
现有的无机纤维喷涂保温材料形成的保温层保温效果差、粘接强度低,限制了其发展应用。鉴于此,本发明提出一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,将无机凝胶、早强剂甲酸钙、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷高速分散为微粉,得到A料,赋予无机凝胶良好的自流平特性;将无机纤维、减水剂、细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺分散得到B料;即一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料。使用时,将A料、B料混合均匀,加入乙醇调制成浆料,将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面即可。本发明提供的喷涂型无机纤维建筑保温涂料导热系数低,具有优异的保温性能,并且与无机墙面结合紧密,避免了保温层脱落问题,可广泛用于建筑物和隧道的防火保温保护中。
本发明提出一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料及制备方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
1、本发明通过将无机凝胶与含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷高速分散为微粉,赋予无机凝胶自流平特性,在浆体喷涂时,乙醇存在挥发,形成气孔,无机凝胶的自流平快速使无机凝胶膜收缩从而在涂层形成闭孔,提升保温性能。
2、本发明添加的含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷具有优异的渗透作用,促使无机凝胶与墙面结合紧密,避免现有喷涂保温涂层粘接强度低的缺陷。
3、本发明制得的喷涂型无机纤维建筑保温涂料,可广泛用于建筑物和隧道的防火保温保护。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
(1)将无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷混合,高速分散为微粉,得到A料;无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料;早强剂为甲酸钙;A料,无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷的质量比例为100:5:7:6;
(2)将无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺混合,高速分散均匀,得到B料;无机纤维为硅灰石纤维;减水剂为系减水剂;B料,水、无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯酰胺的质量比例为100:26:4:60:52:13:15;
(3)由A料与B料组成一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料;
(4)使用时,将A料、B料混合均匀后加入乙醇,调制粘度为22000cP的浆料,然后将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面,干燥固化,即得建筑墙面保温层;喷涂机的喷口温度为56℃;浆料中,乙醇、A料、B料的质量比例为100:42:58。
测试方法:
将本实施例制备获得的保温材料进行导热性能测试,将保温材料喷涂制成150mm×150mm×15mm的涂膜试板,直接用于导热系数的测试,采用DZDR-S导热系数测定仪进行测试,测试10次的平均值,得到结果如表1所示;
将本实施例制备获得的保温材料进行粘接性能测试,将保温材料喷涂于70mm×70mm×10mm的混凝土板上,平均厚度为4mm,将准备好的试件装在粘接强度试验机上,均匀连续加荷至试件保温层破裂为止,根据公式fb=F/A计算粘接强度,其中F为破坏荷载,A为保温层与混凝土板面积,测试5次计算平均值,得到的结果如表1所示。
对比例1
对比例1与实施例1相比,未添加含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂,制得的建筑保温材料采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
实施例2
(1)将无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷混合,高速分散为微粉,得到A料;无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料;早强剂为甲酸钙;A料,无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷的质量比例为100:2:4:4;
(2)将无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺混合,高速分散均匀,得到B料;无机纤维为氢氧化镁纤维;减水剂为甲基萘系减水剂;B料,水、无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯酰胺的质量比例为100:20:2:50:40:10:14;
(3)由A料与B料组成一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料;
(4)使用时,将A料、B料混合均匀后加入乙醇,调制粘度为10000cP的浆料,然后将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面,干燥固化,即得建筑墙面保温层;喷涂机的喷口温度为50℃;浆料中,乙醇、A料、B料的质量比例为100:30:50。
采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
对比例2
对比例2与实施例2相比,未添加含氨基的超支化聚硅氧烷,制得的建筑保温材料采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
实施例3
(1)将无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷混合,高速分散为微粉,得到A料;无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料;早强剂为甲酸钙;A料,无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷的质量比例为100: 6: 8: 8;
(2)将无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺混合,高速分散均匀,得到B料;无机纤维为玻璃纤维;减水剂为蒽系减水剂;B料,水、无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯酰胺的质量比例为100: 30: 5: 70: 60: 16: 18;
(3)由A料与B料组成一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料;
(4)使用时,将A料、B料混合均匀后加入乙醇,调制粘度为30000cP的浆料,然后将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面,干燥固化,即得建筑墙面保温层;喷涂机的喷口温度为60℃;浆料中,乙醇、A料、B料的质量比例为100: 50:70。
采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
对比例3
对比例3与实施例3相比,未添加早强剂,制得的建筑保温材料采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
实施例4
(1)将无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷混合,高速分散为微粉,得到A料;无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料;早强剂为甲酸钙;A料,无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷的质量比例为100:3:5:6;
(2)将无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺混合,高速分散均匀,得到B料;无机纤维为陶瓷纤维;减水剂为三聚氰胺减水剂;B料,水、无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯酰胺的质量比例为100:25:4:60:50:13:16;
(3)由A料与B料组成一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料;
(4)使用时,将A料、B料混合均匀后加入乙醇,调制粘度为20000cP的浆料,然后将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面,干燥固化,即得建筑墙面保温层;喷涂机的喷口温度为55℃;浆料中,乙醇、A料、B料的质量比例为100:40:60。
采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
对比例4
对比例4与实施例4相比,未添加减水剂,制得的建筑保温材料采用实施例1的方法进行测试,测试结果如表1所示。
表1:
Claims (10)
1.一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料,其特征在于,所述建筑保温材料有A料和B料组成,所述A料的原料为无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷,所述B料的原料为无机纤维、减水剂、细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺,使用时将A料、B料加入乙醇混合均匀并喷涂即可。
2.根据权利要求1所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料,其特征在于,所述无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料。
3.根据权利要求1所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料,其特征在于,所述早强剂为甲酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料,其特征在于,所述无机纤维为硅灰石纤维、氢氧化镁纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料,其特征在于,所述减水剂为萘系减水剂、甲基萘系减水剂、蒽系减水剂、三聚氰胺减水剂、氨基磺酸盐减水剂中的一种或两种以上的组合。
6.权利要求1-5任一权项所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,其特征在于,具体制备方法如下:
(1)将无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷混合,高速分散为微粉,得到A料;
(2)将无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、水、氯化钙、聚丙烯酰胺混合,高速分散均匀,得到B料;
(3)由A料与B料组成一种双组份的喷涂型无机纤维建筑保温涂料;
(4)使用时,将A料、B料混合均匀后加入乙醇,调制粘度为10000-30000cP的浆料,然后将墙面用水湿润,使用空压泵经无机纤维喷涂机喷涂在墙体表面,干燥固化,即得建筑墙面保温层。
7.根据权利要求6所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述A料,无机凝胶、早强剂、含磺酰基甜菜碱的线性丙烯酸树脂、含氨基的超支化聚硅氧烷的质量比例为100:2-6:4-8:4-8。
8.根据权利要求6所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述B料,水、无机纤维、减水剂、50目细砂、硅灰、氯化钙、聚丙烯酰胺的质量比例为100:20-30:2-5:50-70:40-60:10-16:14-18。
9.根据权利要求6所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述喷涂机的喷口温度为50-60℃。
10.根据权利要求6所述的一种喷涂型无机纤维建筑保温涂料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述浆料中,乙醇、A料、B料的质量比例为100:30-50:50-70。
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