CN110002792B - 一种三明治墙体现浇防火保温材料其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三明治墙体现浇防火保温材料，包括A组分和B组分，A组分中UPF作为主要的发泡材料，余料对UPF进行改性处理；气相SiO₂增加UPF的黏度提升胶合强度，同时降低保温材料导热系数，增强材料的强度和硬度，吸收UPF树脂的有害挥发物，使材料达到绿色节能的要求；聚乙二醇改善保温材料的韧性和强度，使发泡后的保温材料具备现浇施工的可能；B组分中碳酸氢钠和十二烷基硫酸钠为复合发泡剂，促进A、B组分混合发泡；当两组组分进行混合发泡得到强度高、防火保温性能良好、导热系数低、能够无缝连续化浇注的防火保温材料。本发明提供的保温材料不仅使保温层现浇成为可能，而且抗压强度能够达到承重板材的强度要求，因此具有广泛的应用前景。

Description

一种三明治墙体现浇防火保温材料其制备方法及应用

技术领域

本发明属于建筑领域，具体涉及一种三明治墙体现浇防火保温材料、其制备方法及应用。

背景技术

装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升班升层建筑。装配式建筑的大量建筑部品由车间生产加工完成，预制装配式建筑相对于传统建筑具有安装速度快、节水、节地、降低噪音、节材等诸多优点，符合绿色建筑的要求，得到人们广泛的关注。

目前现有技术中的三明治保温墙体存在着以下严峻的技术问题：一、目前装配式建筑PC工厂在生产混凝土预制三明治墙体时，只能采用在外、内叶墙中间铺设预先成型的保温板的生产方式；现有技术中的三明治保温墙的保温层由于材料的限制难以实现现浇，而预先成型的保温板在进行三明治墙体成型的过程中，铺装工艺要求高，工艺复杂，保温层易移动，装配的精确度难以控制，装配效率低下，容易造成工程隐患，极大的限制了装配式建筑的健康发展；二、现有技术中的所有的有机类、无机类的现浇发泡材料包括PU树脂、PF树脂、UF树脂、发泡水泥等都因为强度低、易碎等原因无法满足保温材料的使用要求。现有技术中的这些发泡材料得到的保温层的强度都在0.25MPa以下，其强度根本无法达到承重型保温板材的要求，因此现有材料即使能够作为现浇保温材料，得到的三明治保温墙体也会因为强度较低而无法作为承重墙使用。因此寻求一种高强度、低导热、不燃且性能稳定的现浇保温材料是当务之急。

发明内容

为了解决以上的技术问题，本发明提供一种可以实现保温层的现浇连续性无缝施工，操作简单、高效，经济实用，强度高的防火保温材料。

本发明的目的是提供一种用于混凝土预制三明治墙体现浇防火保温材料。

本发明的另一目的是提供一种上述防火保温材料的制备方法。

本发明的再一目的是提供一种上述防火保温材料的应用。

本发明提供的三明治墙体现浇防火保温材料，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.01-0.04份，表面活性剂0.03-0.05份，气相SiO₂0.05-0.1份；

B组分：NaHCO₃ 0.05-0.1份，十二烷基硫酸钠0.05-0.12份，磷酸0.1-0.15份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1-1.2。

本发明提供的UPF树脂是尿素-苯酚-甲醛共缩聚树脂的简称。本发明提供的现浇防火保温材料包括了A、B两组组分，两种组分分开保存，使用前将两种组分进行混合，操作简单，便于保存。本发明中A组分中UPF作为主要的发泡材料，聚乙二醇、表面活性剂、气相SiO₂主要对UPF进行改性；而B组分为A组分专用的发泡剂和固化剂。本发明中UPF具有一定的黏度，促进各组分之间均匀稳定；气相SiO₂使得UPF的黏度有较大的增加，显著提升胶合强度，并且气相SiO₂同时作为填充剂，在降低保温材料导热系数的同时，增强了材料的强度和硬度，又吸收了UPF树脂的有害挥发物，使材料达到绿色节能的要求；聚乙二醇作为增韧剂，极大改善了保温材料的韧性和强度，使发泡后的保温材料具备现浇施工的可能；表面活性剂，促进气相SiO₂和UPF之间的融合；碳酸氢钠和十二烷基硫酸钠作为复合发泡剂，促进A、B组分混合发泡；磷酸作为固化剂，促进材料的快速硬化。当两组组分进行混合之后，A组分和B组分发生化学反应，发泡得到具有良好的防火保温性能的可连续浇注的材料。发泡材料的微观结构决定了材料的保温性能、强度等，而影响发泡材料微观结构的主要因素为气泡核的形成和气泡的生长和稳定，本发明通过各组分的配合得到性能优良的保温层材料，其中气相SiO₂相当于异相成核剂，促进气泡核的形成，增加发泡材料的气泡数量，提升强度；表面活性剂首先起到乳化作用，其次降低树脂的表面张力，使发泡剂-碳酸氢钠和十二烷基硫酸钠能够更加均匀的分散于UPF树脂中；聚乙二醇能够增加发泡材料的韧性和强度。本发明提供的防火保温材料能够达到A级不燃，具有良好的阻燃性能，并且在使用过程中两种组分进行混合，然后浇注于预制混凝土墙体表面或由喷枪喷洒在预制混凝土墙体表面，经过2-3分钟的固化即可进行下一步的施工，具有施工简单、方便快捷、无缝对接、杜绝热桥、导热低、强度高的有点，能够广泛应用于混凝土预制三明治墙体及各类砌砖夹芯板墙的现浇防火保温墙。

所述的三明治墙体现浇防火保温材料，优选地，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.02-0.03份，表面活性剂0.04份，气相SiO₂ 0.08份；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.06-0.10份，磷酸0.12-0.14份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

所述的三明治墙体现浇防火保温材料，优选地，包括以下重量份的组分：A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.025份，表面活性剂0.04份,气相SiO₂ 0.08份；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.08份，磷酸0.13份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

本发明提供的防火保温材料中各组分的重量配比影响材料的整体性能，经过发明人研究，当各组分以上述的比例进行混合之后，得到的材料具有良好的发泡性能、黏度高、保温性能良好、能够连续浇注得到保温层。

所述的三明治墙体现浇防火保温材料，优选地，所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s。

本发明提供的选择黏度为200-400mPa·s的UPF树脂作为保温材料的基体材料，由于基体材料的粘度适宜，从而保证了得到的保温材料能够进行连续化的现场浇注。

所述的三明治墙体现浇防火保温材料，优选地，所述表面活性剂为吐温-80。

吐温-80是非离子型表面活性剂，具有较高的乳化能力，能够有效降低UPF树脂的表面张力，从而改变发泡材料的微观结构，改善发泡材料的强度。

所述的三明治墙体现浇防火保温材料，优选地，所述防火保温材料的导热系数为0.032-0.040w/(mk)。

所述的三明治墙体现浇防火保温材料，优选地，所述防火保温材料的吸水性在0.25kg/m²以下。

本发明提供的三明治墙体现浇防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量份称取UPF树脂、聚乙二醇、表面活性剂和气相SiO₂，搅拌混合至均匀，得到A组分；

(2)按照重量份称取NaHCO₃、十二烷基硫酸钠、磷酸，搅拌混合至均匀，得到B组分；

(3)使用前将A组分与B组分按照1:1-1.2的重量配比混合均匀，得到所述三明治墙体现浇防火保温材料。

本发明提供的现浇防火保温材料，在仓储阶段，分别将两组组分中的原料进行混合，然后将两种组分分开保存，保质期长。在使用前将两种组分进行混合，两组组分发生反应，得到发泡材料。

本发明提供的现浇防火保温材料在三明治墙体中的应用，包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，发泡5-10min，浇注于预制墙板内，静置2-3min硬化，完成保温层的浇注。

本发明提供的现浇防火保温材料在三明治墙体中的应用，包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，喷洒在预制墙板上，静置2-3min硬化，完成保温层的制作。

本发明提供的现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中，作为保温层使用，在使用过程中，先将A组分和B组分进行混合，发泡，然后可以通过喷洒的方式也可以使用浇注的方式，将保温材料连续的进行成型，得到保温层。本发明提供的现浇防火保温材料应用于三明治墙体保温层中，施工方便、成本低、能够实现连续化生产、无缝对接、强度高、导热系数低。

本发明的有益效果为：

本发明提供的三明治墙体现浇防火保温材料包括了A组分和B组分，其中A组分中UPF作为主要的发泡材料，聚乙二醇、气相SiO₂、表面活性剂对UPF进行改性处理，改善UPF作为发泡材料的强度；气相SiO₂使得UPF的黏度有较大的增加，显著提升胶合强度，并且气相SiO₂同时作为填充剂，在降低保温材料导热系数的同时，增强了材料的强度和硬度，又吸收了UPF树脂的有害挥发物，使材料达到绿色节能的要求；聚乙二醇作为增韧剂，极大改善了保温材料的韧性和强度，使发泡后的保温材料具备现浇施工的可能；碳酸氢钠和十二烷基硫酸钠作为复合发泡剂，促进A、B组分混合发泡；B组分作为A组分的专用的发泡剂和固化剂，当两组组分进行混合之后发生化学反应，发泡得到防火保温性能良好、导热系数低、能够无缝连续化浇注的防火保温材料。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例中每1重量份代表10kg。

实施例1

一种三明治墙体现浇防火保温材料，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.01份，吐温-80 0.03份,气相SiO₂ 0.05份；所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s；

B组分：NaHCO₃ 0.05份，十二烷基硫酸钠0.05份，磷酸0.1份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

上述现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中作为保温层，具有的包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，发泡5-10min，浇注于预制墙板内，静置2-3min硬化，完成保温层的浇注。

实施例2

一种三明治墙体现浇防火保温材料，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.04份，吐温-80 0.05份,气相SiO₂ 0.1份；所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s；

B组分：NaHCO₃ 0.1份，十二烷基硫酸钠0.12份，磷酸0.15份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1.2。

上述现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中作为保温层，具有的包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，发泡5-10min，浇注于预制墙板内，静置2-3min硬化，完成保温层的浇注。

实施例3

一种三明治墙体现浇防火保温材料，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.02份，吐温-80 0.04份，气相SiO₂ 0.08份；所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.06份，磷酸0.12份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

上述现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中作为保温层，具有的包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，发泡5-10min，浇注于预制墙板内，静置2-3min硬化，完成保温层的浇注。

实施例4

一种三明治墙体现浇防火保温材料，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.03份，吐温-80 0.04份，气相SiO₂ 0.08份；所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.10份，磷酸0.14份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

上述现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中作为保温层，具有的包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，喷洒在预制墙板上，静置2-3min硬化，完成保温层的制作。

实施例5

一种三明治墙体现浇防火保温材料，包括以下重量份的组分：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.025份，吐温-80 0.04份，气相SiO₂ 0.08份；所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.08份，磷酸0.13份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

上述现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中作为保温层，具有的包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，喷洒在预制墙板上，静置2-3min硬化，完成保温层的制作。

试验例

将实施例5得到的现浇防火保温材料经过发泡制作的保温层进行各项性能测试，测试结果见表1。

表1保温层的性能指标

从表1的测试结果可以看出，本发明提供的保温材料经过现场浇注得到的保温层其压缩强度达到0.32MPa、拉伸强度达到0.2MPa、冲击强度达到2.0KJ/m²，本发明提供的保温材料得到的保温层具有较高的强度，通常承重墙的压缩强度要求达到0.25MPa以上，而本发明提供的保温层的压缩强度达到了0.32MPa，远高于承重墙的强度要求，本发明提供的保温材料在经过现浇工艺得到的保温层，与内叶外叶墙形成的三明治保温墙能够作为承重墙使用，由于成型工艺简单，精确度高，强度高，因此具有广泛的应用前景。此外本发明提供的保温材料的最高使用温度达到了200℃，使用范围广；导热系数小，保温性能良好；吸水性和收缩率低，使用性能优良。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种三明治墙体现浇防火保温材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.01-0.04份，表面活性剂吐温-80 0.03-0.05份，气相SiO₂ 0.05-0.1份；

B组分：NaHCO₃ 0.05-0.1份，十二烷基硫酸钠0.05-0.12份，磷酸0.1-0.15份；

所述A组分与B组分的重量比为1:(1-1.2)；

所述三明治墙体现浇防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量份称取UPF树脂、聚乙二醇、表面活性剂和气相SiO₂，搅拌混合至均匀，得到A组分；

(2)按照重量份称取NaHCO₃、十二烷基硫酸钠、磷酸，搅拌混合至均匀，得到B组分；

(3)使用前将A组分与B组分按照1:(1-1.2)的重量配比混合均匀，得到所述三明治墙体现浇防火保温材料；

所述现浇防火保温材料能够应用于三明治墙体中作为保温层。

2.根据权利要求1所述的三明治墙体现浇防火保温材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.02-0.03份，表面活性剂0.04份，气相SiO₂ 0.08份；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.06-0.10份，磷酸0.12-0.14份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

3.根据权利要求1所述的三明治墙体现浇防火保温材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：

A组分：UPF树脂1份，聚乙二醇0.025份，表面活性剂0.04份，气相SiO₂0.08份；

B组分：NaHCO₃ 0.08份，十二烷基硫酸钠0.08份，磷酸0.13份；

所述A组分与B组分的重量比为1:1。

4.根据权利要求1-3任一所述的三明治墙体现浇防火保温材料，其特征在于，所述UPF树脂的黏度为200-400mPa·s。

5.根据权利要求1-3任一所述的三明治墙体现浇防火保温材料，其特征在于，所述防火保温材料的导热系数为0.032-0.040w/(m·k)。

6.根据权利要求1-3任一所述的三明治墙体现浇防火保温材料，其特征在于，所述防火保温材料的吸水性在0.25kg/m²以下。

7.权利要求1-6任一所述的现浇防火保温材料在三明治墙体中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，发泡5-10min，浇注于预制墙板内，静置2-3min硬化，完成保温层的浇注。

8.权利要求1-6任一所述的现浇防火保温材料在三明治墙体中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按比例称取A组分原料，搅拌均匀，得到A组分，按比例称取B组分原料，搅拌均匀，得到B组分；

(2)将A组分和B组分混合均匀，喷洒在预制墙板上，静置2-3min硬化，完成保温层的制作。