CN110451916A - 一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板及其制备方法，所述膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板由内向外依次包括膨胀珍珠岩保温内芯、纤维网格布、硬化层和真石漆饰面层；膨胀珍珠岩保温内芯的制备方法包括以下步骤：1）用水将膨胀珍珠岩润湿，搅拌均匀待用；2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与硅酸钠水溶液混合，搅拌均匀待用；3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的60%~80%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，制得膨胀珍珠岩保温内芯。本发明的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板整体全部采用无机材料，防火阻燃等级较高，同时兼具轻质、保温、装饰等功能，可直接应用于工业、民用建筑外墙保温领域。

Description

一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板及其制备方法
技术领域
本发明属于无机材料技术领域，具体涉及一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板及其制备方法。
背景技术
目前建筑用保温材料大多采用聚苯板、泡沫板等材料，但是由于有机材料本身的原因，无法达到防火阻燃的要求，经过数次事故的教训，逐渐禁止了采用有机材料作为外墙保温材料，无机保温材料越来越受到重视。同时，由于现场施工的种种不确定性，保温板与外层硬化保温层的粘结强度无法保障，这也催生了保温装饰一体板的出现。
传统粘结砂浆主要成分有水泥、河沙以及添加剂等，其中河沙的使用会浪费土地资源及造成水土流失，所以寻找其他替代品也是目前的研究热潮。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板及其制备方法，本发明采用膨胀珍珠岩、硅酸钠作为保温内芯的原材料，粘结固化后分别覆盖纤维网格布及粘结砂浆，最终在表面喷漆装饰即得轻质保温装饰一体板。本发明的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板整体全部采用无机材料，防火阻燃等级较高，同时兼具轻质、保温、装饰等功能，可直接应用于工业、民用建筑外墙保温领域。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于由内向外依次包括膨胀珍珠岩保温内芯、纤维网格布、硬化层和真石漆饰面层；所述膨胀珍珠岩保温内芯的制备方法包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿，搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与硅酸钠水溶液混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的60%~80%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得所述膨胀珍珠岩保温内芯。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于步骤1）中，膨胀珍珠岩的粒径为1-3mm；润湿膨胀珍珠岩采用的水与膨胀珍珠岩的质量比为0.5-1.5 : 1。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于步骤2）中，硅酸钠水溶液的质量浓度为10%-15%；润湿后的膨胀珍珠岩与硅酸钠水溶液的质量比为1：1.2-2。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于按照重量份计，所述硬化层包括以下组分：铁尾矿粉20-30份、普通硅酸盐水泥65-75份、胶粉2-3份和羟甲基纤维素2-3份。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：将铁尾矿粉20-30份、普通硅酸盐水泥65-75份、胶粉2-3份、羟甲基纤维素2-3份和水120-150份混合均匀，得到粘结砂浆；
S2：膨胀珍珠岩保温内芯的外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布一定厚度的步骤S1制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护处理，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
S3：在步骤S2形成的硬化层上喷涂真石漆饰面层，自然干燥，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于步骤S2中，涂布的粘结砂浆的厚度为1-2cm，自然干燥养护处理的时间在15-30天。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于步骤S3中，自然干燥的时间为36-48小时。
所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于步骤S3中，真石漆饰面层的喷涂厚度为1-3mm。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）本发明制备膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的原材料全部采用无机材料，从根源上杜绝了着火的可能，达到了A1级防火材料的标准。
2）本发明制备的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，兼具保温阻燃、轻质、装饰功能于一身，将原本需要现场施工的工艺转移到工厂中，极大的消除了现场施工的不确定性，使施工更加简单易行。
3）本发明制备的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的过程中，加入纤维网格布易于增加保温内芯与硬化层粘结牢固性，且纤维网格布也起到增强一体板骨架结构强度的作用，因为纤维网格布的化学稳定性好、耐酸碱、耐水、韧性较强、不易收缩变形，在温度变化时可以很好粘结保温内芯与硬化层，纤维网格布为媒介还能提高板材抗冻性。本发明的硬化层的制备过程中，铁尾矿砂代替河沙制得硬化层的原材料粘结砂浆，大大降低了一体板的生产成本，且制备的一体板具有较好的耐压强度。本发明的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备过程中，胶粉以及羧甲基纤维素增加浆料的粘稠度，使各组分容易粘结在一起；硅酸钠充当无机粘结剂的作用，硅酸钠将膨胀珍珠岩粘结起来，然后在模具中进行压缩、干燥硬化，使得膨胀珍珠岩颗粒之间互相挤压穿插成为一个整体得到保温内芯，保温内芯的密度轻、保温性能好，且在硅酸钠的粘结作用下具有一定的机械强度。
4）本发明提供了一种条件温和、成本低廉的轻质保温装饰一体板制备工艺，且制备的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板具有较高的实用价值，市场前景广泛。本发明制备的轻质保温装饰一体板在保持较低导热系数的前提下，也有较强的机械强度，同时在粘结砂浆硬化层中大量使用铁尾矿渣作为填充材料，消耗了大量固体废弃物，进一步达到了绿色环保的要求。
附图说明
图1为实施例1制备膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的工艺流程图；
图2为实施例1制备的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
以下实施例和对比例中：
铁尾矿来自于华北地区，铁尾矿的组分质量百分含量为：SiO2 45.43%、CaO 13.81%、MgO 13.10%、Al2O3 11.35%、Fe2O3 10.13%，余量为杂质。铁尾矿粉的粒径范围为0.5-2mm。
普通硅酸盐水泥型号是P.O 42.5。
胶粉购自于南昌雨思盾建筑材料公司、羧甲基纤维素购自于东莞市百年宏图化工科技有限公司。纤维网格布购自于旌德南玻新材料有限公司（纤维网格布的规格为80g/m2），真石漆自于宝润达新型材料股份有限公司，膨胀珍珠岩购自于恒大保温材料制品厂，膨胀珍珠岩的粒径为1-3mm。
实施例1：
制备一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿（水与膨胀珍珠岩的质量比为0.5 : 1），搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与质量浓度为12%的硅酸钠水溶液按照质量比1：1.2混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的60%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得膨胀珍珠岩保温内芯；
4）将铁尾矿粉20份、普通硅酸盐水泥65份、胶粉2份、羟甲基纤维素3份和水120份混合均匀，得到粘结砂浆；
5）膨胀珍珠岩保温内芯的一侧外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布1cm厚的步骤4）制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护15天，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
6）在步骤5）形成的硬化层上喷涂2mm厚的真石漆饰面层，自然干燥36小时，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
实施例1制备膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的工艺流程图如图1所示。实施例1制备的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的结构图如图2所示，从图2可以看出膨胀珍珠岩保温内芯的一面贴附纤维网格布，纤维网格布设置在保温内芯与硬化层之间，各层紧密粘结，膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板凭借其轻质保温的特性使整块板的导热系数维持在较低水平。
实施例2：
制备一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿（水与膨胀珍珠岩的质量比为1.5 : 1），搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与质量浓度为12%的硅酸钠水溶液按照质量比1：2混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的80%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得膨胀珍珠岩保温内芯；
4）将铁尾矿粉30份、普通硅酸盐水泥75份、胶粉3份、羟甲基纤维素3份和水150份混合均匀，得到粘结砂浆；
5）膨胀珍珠岩保温内芯的一侧外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布2cm厚的步骤4）制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护30天，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
6）在步骤5）形成的硬化层上喷涂2mm厚的真石漆饰面层，自然干燥48小时，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
实施例3：
制备一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿（水与膨胀珍珠岩的质量比为1 : 1），搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与质量浓度为12%的硅酸钠水溶液按照质量比1：1.5混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的70%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得膨胀珍珠岩保温内芯；
4）将铁尾矿粉25份、普通硅酸盐水泥70份、胶粉3份、羟甲基纤维素2份和水130份混合均匀，得到粘结砂浆；
5）膨胀珍珠岩保温内芯的一侧外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布1cm厚的步骤4）制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护20天，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
6）在步骤5）形成的硬化层上喷涂2mm厚的真石漆饰面层，自然干燥40小时，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
实施例4：
制备一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿（水与膨胀珍珠岩的质量比为0.8 : 1），搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与质量浓度为12%的硅酸钠水溶液按照质量比1：1.7混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的75%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得膨胀珍珠岩保温内芯；
4）将铁尾矿粉20份、普通硅酸盐水泥75份、胶粉2份、羟甲基纤维素3份和水140份混合均匀，得到粘结砂浆；
5）膨胀珍珠岩保温内芯的一侧外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布1cm厚的步骤4）制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护25天，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
6）在步骤5）形成的硬化层上喷涂2mm厚的真石漆饰面层，自然干燥45小时，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
比较例1：
制备一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿（水与膨胀珍珠岩的质量比为1 : 1），搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与质量浓度为12%的硅酸钠水溶液按照质量比1：1.5混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的70%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得膨胀珍珠岩保温内芯；
4）将铁尾矿粉25份、普通硅酸盐水泥70份、胶粉3份、羟甲基纤维素2份和水130份混合均匀，得到粘结砂浆；
5）膨胀珍珠岩保温内芯的一侧外表面均匀涂布1cm厚的步骤4）制得的粘结砂浆，随后自然干燥养护20天，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
6）在步骤5）形成的硬化层上喷涂2mm厚的真石漆饰面层，自然干燥40小时，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
比较例2：
制备一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，包括以下步骤：
1）将膨胀珍珠岩与质量浓度为12%的硅酸钠水溶液按照质量比1：1.5混合，搅拌均匀待用；
2）将步骤1）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的70%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得膨胀珍珠岩保温内芯；
3）将铁尾矿粉25份、普通硅酸盐水泥70份、胶粉3份、羟甲基纤维素2份和水130份混合均匀，得到粘结砂浆；
4）膨胀珍珠岩保温内芯的一侧外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布1cm厚的步骤3）制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护20天，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
5）在步骤4）形成的硬化层上喷涂2mm厚的真石漆饰面层，自然干燥40小时，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
对实施例1~4和比较例1~2制备的膨胀珍珠岩保温内芯及膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板进行导热系数和耐压能力的性能参数测定，测定结果见表1。在表1中，耐压强度和导热系数的测定标准为JG T 266-2011。
表1
比较例1所制得的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板密度、导热系数等均达到要求，但是在进行抗冻实验中（抗冻性实验的检测方法为GB/T11973-1997），经过15次冻融循环后发现保温内芯与硬化装饰层发生分离，这主要是由于比较例1中保温内芯与硬化装饰层见没有添加纤维网格布，导致在环境温度发生较大变化时层间发生分离，而实施例1~4和比较例2所制得的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板在抗冻性实验中均没有出现保温内芯与硬化层产生分离的情况，这也证明了纤维网格布在一体板中起着重要的作用。
本发明比较例2所制得的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板密度、导热系数等均达到要求，但是膨胀珍珠岩保温内芯在干燥之后出现掉渣，强度较低的现象，这主要是因为没有对干燥的膨胀珍珠岩进行润湿处理，在与硅酸钠粘结剂混合时，膨胀珍珠岩与硅酸钠接触不够均匀，膨胀珍珠岩与硅酸钠无法粘结牢固，所以润湿处理是十分必要的。
由以上实施例和比较例可知，本发明提供了一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，包括：无机粘结剂固化膨胀珍珠岩保温层；纤维网格布为媒介提高板材抗冻性；铁尾矿砂代替河沙制得粘结砂浆硬化层；真石漆饰面层保温装饰一体。与现有工艺对比，本发明提供的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板工艺简单温和，对设备要求低，同时成本低廉，市场广阔，适合大规模生产。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (8)

1.一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于由内向外依次包括膨胀珍珠岩保温内芯、纤维网格布、硬化层和真石漆饰面层；所述膨胀珍珠岩保温内芯的制备方法包括以下步骤：
1）用水将膨胀珍珠岩润湿，搅拌均匀待用；
2）步骤1）中润湿后的膨胀珍珠岩与硅酸钠水溶液混合，搅拌均匀待用；
3）将步骤2）搅拌均匀的混合物转移到模具中，将模具中的混合物整体压缩至原来体积的60%~80%后，脱模，自然干燥直至水分完全蒸发，即制得所述膨胀珍珠岩保温内芯。
2. 如权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于步骤1）中，膨胀珍珠岩的粒径为1-3mm；润湿膨胀珍珠岩采用的水与膨胀珍珠岩的质量比为0.5-1.5 :1。
3.如权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于步骤2）中，硅酸钠水溶液的质量浓度为10%-15%；润湿后的膨胀珍珠岩与硅酸钠水溶液的质量比为1：1.2-2。
4.如权利要求1所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板，其特征在于按照重量份计，所述硬化层包括以下组分：铁尾矿粉20-30份、普通硅酸盐水泥65-75份、胶粉2-3份和羟甲基纤维素2-3份。
5.如权利要求4所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：将铁尾矿粉20-30份、普通硅酸盐水泥65-75份、胶粉2-3份、羟甲基纤维素2-3份和水120-150份混合均匀，得到粘结砂浆；
S2：膨胀珍珠岩保温内芯的外表面贴附一层纤维网格布后，再均匀涂布一定厚度的步骤S1制得的粘结砂浆，部分粘结砂浆穿过纤维网格布的网格孔与膨胀珍珠岩保温内芯的外表面发生接触，随后自然干燥养护处理，使粘结砂浆中的水分蒸发得到最终的硬化层；
S3：在步骤S2形成的硬化层上喷涂真石漆饰面层，自然干燥，即可制得所述的膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板。
6.如权利要求5所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于步骤S2中，涂布的粘结砂浆的厚度为1-2cm，自然干燥养护处理的时间在15-30天。
7.如权利要求5所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于步骤S3中，自然干燥的时间为36-48小时。
8.如权利要求5所述的一种膨胀珍珠岩轻质保温装饰一体板的制备方法，其特征在于步骤S3中，真石漆饰面层的喷涂厚度为1-3mm。
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