CN110712398A - 一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用，属于建筑节能材料技术领域。本发明提供的无机储能自调温保温板，包括依次层叠设置的第一增强抗冲击层、中间保温层和第二增强抗冲击层；所述中间保温层的制备原料包括：填充料、相变储能微球、纤维、有机‑无机复合胶黏剂、发泡剂、渗透剂、金属无机盐、硅烷偶联剂和纤维素。本发明以填充料和相变储能微球为主体，配合使用有机‑无机复合胶黏剂、纤维和金属无机盐，在发泡剂、渗透剂、硅烷偶联剂和纤维素的共同作用下得到的中间保温层隔热、保温、防火、抗冻和防水效果优异；第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层提高了无机储能自调温保温板的力学性能。

Description

一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及建筑节能材料技术领域，具体涉及一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用。
背景技术
目前，国内90％以上建筑节能材料均采用EPS板(可发性聚苯乙烯板)、XPS板(绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料)、PU板(聚氨酯复合板)等。这些材料的节能效果较好，导热系数低，但EPS板、XPS板和PU板属于有机保温板，易燃、防火性能差，且燃烧时烟雾多、毒性大。
无机防火保温板是一种采用无机材料作为原料研制而成的保温板。这种无机材料保温板具备安全不燃、节能环保、高效隔音的特性，主要包括泡沫混凝土保温板、珍珠岩保温板、岩棉保温板、发泡陶瓷保温板和发泡玻璃保温板等。但现有的现有的无机防火保温板普遍存在保温性能不够好、强度低、易吸水吸潮后失去保温性能的缺点，达不到预期的节能效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无机储能自调温保温板及其制备方法和应用。本发明提供的无机储能自调温保温板高效节能、保温效果和防火性能优异；本发明提供的制备方法工艺简单，成本低，适宜工业化生产。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种无机储能自调温保温板，包括依次层叠设置的第一增强抗冲击层、中间保温层和第二增强抗冲击层；
所述中间保温层的制备原料包括：填充料、相变储能微球、纤维、有机-无机复合胶黏剂、发泡剂、渗透剂、金属无机盐、硅烷偶联剂和纤维素。
优选的，以质量份数计，所述中间保温层的制备原料包括：填充料60～125份、相变储能微球20～30份、纤维0.2～0.4份、有机-无机复合胶黏剂95～105份、发泡剂1.2～1.5份、渗透剂0.5～1份、金属无机盐10～12份、硅烷偶联剂0.1～0.4份和纤维素0.2～0.4份。
优选的，所述填充料包括中空玻璃微珠、中空氧化铝陶瓷微珠、珍珠岩和纤维状硅酸镁矿物；所述填充料中空玻璃微珠、中空氧化铝陶瓷微珠、珍珠岩和纤维状硅酸镁矿物的质量比为(20～35)：(10～20)：(30～40)：(15～20)。
优选的，所述有机-无机复合胶黏剂包括硅酸盐和有机胶；
所述有机-无机复合胶黏剂中硅酸盐和有机胶的质量比为(80～85)：(15～20)。
优选的，所述相变储能微球的粒度为0.5～0.1mm，相变点为26～32℃。
优选的，所述金属无机盐包括氟硅酸钾和缩合磷酸铝；所述氟硅酸钾和缩合磷酸铝的质量比1:(1～1.2)。
优选的，所述第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层的材质为耐碱涂塑网格布。
本发明提供了上述技术方案所述无机储能自调温保温板的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷偶联剂、渗透剂、发泡剂、有机-无机复合胶黏剂、填充料、相变储能微球、纤维、纤维素和金属无机盐混合，得到中间保温层浆料；
将所述中间保温层浆料注入第一增强抗冲击层材料和第二增强抗冲击层材料形成的夹层中，进行压制成型后养护，得到无机储能自调温保温板。
优选的，所述养护的时间为15～20天。
本发明还提供了上述技术方案所述的无机储能自调温保温板或上述技术方案所述制备方法制备的无机储能自调温保温板作为建筑材料的应用。
本发明提供了一种无机储能自调温保温板，包括依次层叠设置的第一增强抗冲击层、中间保温层和第二增强抗冲击层；所述中间保温层的制备原料包括：填充料、相变储能微球、纤维、有机-无机复合胶黏剂、发泡剂、渗透剂、金属无机盐、硅烷偶联剂和纤维素。本发明提供的无机储能自调温保温板的中间保温板采用的填充料能够提高无机储能自调温保温板的隔热保温性能和防火性能；相变储能微球赋予了无机储能自调温保温板高效储能释能的功能，并可根据春夏秋冬季节的温度变化自动调节室内的温度，减少室内温差波动，提高人体居住的舒适性；采用有机-无机复合胶黏剂既保留了无机胶的粘结强度和不燃性，又保留了有机胶的柔韧性、抗裂性和防水性。本发明以填充料和相变储能微球为主体，配合使用有机-无机复合胶黏剂、纤维和金属无机盐，在发泡剂、渗透剂、硅烷偶联剂和纤维素的共同作用得到的中间保温层隔热、保温、防火、抗冻和防水效果优异；第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层提高了无机储能自调温保温板的力学性能。相对于传统的EPS板和岩棉板，本发明提供的无机储能自调温保温板的导热系数低、蓄热系数高、力学性能、抗冻性能、保温性能和防火性能更优异。如实施例结果所示，本发明提供的无机储能自调温保温板的抗压强度≥0.32MPa，拉伸粘结强度≥0.16MPa，导热系数为0.039～0.051W/(m·K)，蓄热系数为1.72～2.24W/(m2·K)，相变潜值为2.62～3.27kJ/kg，抗冻性15次融循环以及浸水2h后无机储能自调温保温板均未破坏，A级不燃，吸水率≤3％。本发明制备的无机储能自调温保温板的导热系数、抗压强度、拉伸粘结强和吸水率均优于EPS板及岩棉板；燃烧性能优于EPS板，蓄热系数是EPS板的48～62倍，是岩棉板的23～30倍，潜热值是EPS板和岩棉板所不具备的；据实物模拟试验得知，保温性能是EPS板的2倍，岩棉板的2.5倍。表明，本发明提供的无机储能自调温保温板的导热系数低、蓄热系数高、力学性能、抗冻性能、保温性能和防火性能优异。
本发明提供的制备方法工艺简单，成本低，适宜工业化生产。
具体实施方式
本发明提供了一种无机储能自调温保温板，包括依次层叠设置的第一增强抗冲击层、中间保温层和第二增强抗冲击层；
所述中间保温层的制备原料包括：填充料、相变储能微球、纤维、有机-无机复合胶黏剂、发泡剂、渗透剂、金属无机盐、硅烷偶联剂和纤维素。
在本发明中，以质量份数计，所述中间保温层的制备原料包括：填充料优选为60～125份，更优选为80～120份；相变储能微球优选为20～30份，更优选为22～30份；纤维优选为0.2～0.4份，更优选为0.25～0.35份；有机-无机复合胶黏剂优选为95～105份，更优选为98～102份；发泡剂优选为1.2～1.5份，更优选为1.3～1.5份；渗透剂优选为0.5～1份，更优选为0.6～1份；金属无机盐优选为10～12份，更优选为10.5～12份；硅烷偶联剂优选为0.1～0.4份，更优选为0.2～0.4份；纤维素优选为0.2～0.4份，更优选为0.3～0.4份。
在本发明中，所述填充料优选包括中空玻璃微珠、中空氧化铝陶瓷微珠、珍珠岩和纤维状硅酸镁矿物。在本发明中，所述填充料中空玻璃微珠、中空氧化铝陶瓷微珠、珍珠岩和纤维状硅酸镁矿物的质量比优选为(20～35)：(10～20)：(30～40)：(15～20)，更优选为(22～35)：(12～20)：(32～40)：(16～20)，最优选为(32～35)：(18～20)：(36～40)：(18～20)。
在本发明中，所述中空玻璃微珠的干密度优选为60～80kg/m3，导热系数优选为0.04～0.042W/(m·k)，粒度优选为10～40μm，所述中空玻璃微珠内充气体优选为CO2。在本发明中，所述中空玻璃微珠的作用是隔热保温、提高半球发射率；所述中空玻璃微珠的用量过多会增加生产成本，用量过少则无机储能自调温保温板的隔热保温性能降低。本发明将中空玻璃微珠的用量控制在上述范围内，能够提高无机储能自调温保温板的隔热保温效果，同时降低生产成本。
在本发明中，所述中空氧化铝陶瓷微珠的密度优选为100～110kg/m3，粒度优选为20～60μm，导热系数优选为0.048～0.050W/(m·K)。在本发明中，所述中空氧化铝陶瓷微珠的作用是隔热保温、提高热辐射率；所述中空氧化铝陶瓷微珠的用量过多会增加生产成本，用量过少则无机储能自调温保温板的隔热保温性能降低。本发明将中空氧化铝陶瓷微珠的用量控制在上述范围内，能够提高无机储能自调温保温板的隔热保温效果，同时降低生产成本。
在本发明中，所述珍珠岩优选为闭孔珍珠岩和/或开孔珍珠岩，所述珍珠岩的粒度优选为0.8～1.2mm，导热系数优选为0.05W/(m·K)。在本发明中，所述珍珠岩的作用是隔热保温；所述开孔珍珠岩用量过多则无机储能自调温保温板的防水性能下降，用量过少会增加生产成本；所述闭孔珍珠岩用量过多则无机储能自调温保温板的隔热保温性能降低，用量过少会增加生产成本。本发明将珍珠岩的用量控制在上述范围内，能够提高无机储能自调温保温板的隔热保温效果、防水性能和力学性能，同时降低生产成本。
在本发明中，所述纤维状硅酸镁矿物优选为海泡石纤维或石棉纤维，所述纤维状硅酸镁矿物的纤维长度优选为2～3mm，导热系数优选为为0.05W/(m·K)。在本发明中，所述纤维状硅酸镁矿物的作用是提高隔热保温和抗裂性能。
本发明中，所述相变储能微球的粒度优选为0.1～0.5mm，相变点优选为26～32℃，即所述相变储能微球在26℃时变成固体，在32℃时变成液体，潜热值优选为150kJ/kg。在本发明中，所述相变储能微球的作用是吸收和释放热能或冷能。在本发明中，所述相变储能微球优选购买于安徽绿元素建材科技有限公司。本发明将相变储能微球的用量控制在上述范围内，赋予了无机储能自调温保温板的高效储能释能的功能，使其能够根据春夏秋冬季节的温度变化自动调节室内的温度，减少室内温差波动，提高人体居住的舒适性。
在本发明中，所述纤维优选为聚氨酯纤维，所述聚氨酯纤维的长度优选为6～9mm。在本发明中，所述聚氨酯纤维的作用是提高抗裂抗冲击性能；所述聚氨酯纤维的用量过少则无机储能自调温保温板的抗裂抗冲击性能降低。本发明将纤维的用量控制在上述范围内，能够提高有机-无机复合胶黏剂的胶黏效果，同时提高无机储能自调温保温板的抗裂抗冲击性能。
在本发明中，所述有机-无机复合胶黏剂优选包括硅酸盐和有机胶。在本发明中，所述有机-无机复合胶黏剂中硅酸盐和有机胶的质量比优选为(80～85)：(15～20)，更优选为(82～85)：(18～20)。在本发明中，所述有机胶优选包括植物胶和/或丙烯酸树脂乳液；所述植物胶优选为植物胶ZW-100。在本发明中，所述有机胶的固含量优选≥32％。在本发明中，所述有机胶的用量过多则无机储能自调温保温板的防火性能下降，用量过少则胶柔韧性降低。在本发明中，所述硅酸盐的用量过多会影响保温性能，导致无机储能自调温保温板的导热系数过高，降低其保温效果；用量过少会导致无机储能自调温保温板的强度降低，且胶粘度下降。本发明将硅酸盐和有机胶的质量比控制在上述范围内，能够提高有机-无机复合胶黏剂的胶黏效果，同时提高无机储能自调温保温板的防火性能、隔热保温效果和力学性能。在本发明中，所述植物胶ZW-100优选购买于上海鎏彩建材科技股份有限公司。
在本发明中，所述硅酸盐可以为普通硅酸盐，也可以为改性硅酸盐，优选为改性硅酸盐；所述普通硅酸盐优选包括硅酸钠、硅酸锂和硅酸钾中的至少一种；所述改性硅酸盐优选包括改性硅酸钠、改性硅酸锂和改性硅酸钾中的至少一种，所述改性硅酸盐优选是将普通硅酸盐进行改性得到。
在本发明中，所述改性硅酸盐的制备方法，优选包括以下步骤：将普通硅酸盐、稳定剂、表面活性剂和无机酸混合，进行交联反应，得到改性硅酸盐。在本发明中，所述普通硅酸盐优选包括硅酸钠、硅酸锂和硅酸钾中的至少一种。
在本发明中，所述硅酸盐、稳定剂和表面活性剂的质量比优选为(80～100)：(0.3～0.4)：(0.01～0.02)。本发明中对于所述无机酸的含量没有特殊限定，能够保证反应体系的pH值为10.5～11即可。在本发明中，所述稳定剂优选包括三乙醇胺或乙醇胺。在本发明中，所述稳定剂的用量过多或过少均会导致无机储能自调温保温板浆液的体系稳定性下降，进而影响无机储能自调温保温板的保温性能和力学性能。在本发明中，所述表面活性剂优选包括K12(十二烷基硫酸钠，简称SDS)或十二烷基苯磺酸钠。在本发明中，所述表面活性剂的用量过多会导致交联反应过度，进而影响无机储能自调温保温板的贮存稳定性；用量过少会导致无机储能自调温保温板的防水性能下降。在本发明中，所述无机酸优选包括硫酸或磷酸。在本发明中，所述无机酸的质量百分含量优选为10～15％。在本发明中，所述无机酸的含量过多会导致无机储能自调温保温板的贮存稳定性下降；用量过少会导致无机储能自调温保温板的防水性能下降。本发明将硅酸盐、硅酸盐、稳定剂和表面活性剂比控制在上述范围内，能够提高无机储能自调温保温板的保温性能、力学性能和贮存稳定性能。
在本发明中，所述硅酸盐、硅酸盐、稳定剂、表面活性剂和无机酸混合的温度优选为70～76℃；所述混合的方式优选为搅拌混合。在本发明中，所述硅酸盐、硅酸盐、稳定剂、表面活性剂和无机酸混合的顺序优选为将硅酸盐加热至70～76℃，加入稳定剂和表面活性剂进行第一混合，然后加入无机酸进行第二混合。在本发明中，所述第一混合的转速优选为400～500r/min；所述第二混合的转速优选为1000～1100r/min。
在本发明中，所述交联反应优选在带有加热装置的反应罐中进行。在本发明中，所述交联反应的温度优选为70～76℃，时间优选为180min。在本发明中，所述交联反应过程中，硅酸钠和磷酸会发生以下反应：Na2SiO3+H3PO4＝Na2HPO4+H2SiO3↓，上述反应生成硅酸，然后发生硅酸沉淀，不能溶于水，提高硅酸盐的耐水性能，进而提高无机储能自调温保温板的耐水性能。
完成所述交联反应后，本发明优选在所述反应罐的夹套内通入冷水，将罐内液温度降至38℃，包装备用。
在本发明中，所述改性硅酸钠的pH值优选为10.5～11，比重优选为1.35～1.38，模数优选为2.4～2.6.9。
在本发明中，所述发泡剂优选为植物发泡剂，更优选为松香皂发泡剂或植物发泡剂HC-K。在本发明中，所述发泡剂的作用是减小无机储能自调温保温板的密度，控制保温板密度达到所需要设计的标准强度。所述发泡剂的用量过多会导致无机储能自调温保温板的强度降低，用量过少会导致无机储能自调温保温板的密度太大，增加生产成本。本发明将所述发泡剂的控制在上述范围内，能够在保证无机储能自调温保温板的强度的基础上减少生产成本。
在本发明中，所述渗透剂优选为快T渗透剂或JFCRN-130渗透剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)。在本发明中，所述渗透剂的作用是润湿易分散，所述渗透剂的用量过多会影响中间保温层浆料的胶粘强度，用量过少会导致各原料分散不均匀。本发明将所述渗透剂的控制在上述范围内，能够提高中间保温层浆料的胶粘强度和原料快速分散均一性。在本发明中，所述快T渗透剂的主要成分为磺化琥珀酸二辛脂钠盐，优选购买于重庆长寿化工有限责任公司。在本发明中，所述JFCRN-130渗透剂主要成分为脂肪醇聚氧乙烯醚，优选购买于江苏省海安石油化工厂。
在本发明中，所述金属无机盐优选包括氟硅酸钾和缩合磷酸铝，所述氟硅酸钾和缩合磷酸铝的质量比优选为1:1～1.2。在本发明中，所述氟硅酸钾起交联作用，所述氟硅酸钾的用量过多会降低无机储能自调温保温板的韧性及制备的浆料凝固过快影响制板，用量过少会导致其防水性变差。在本发明中，所述缩合磷酸铝起交联作用，所述缩合磷酸铝的用量过多会降低无机储能自调温保温板的韧性和导致浆料凝固过快影响制板，用量过少会导致其防水性以及和易性变差。本发明将所述氟硅酸钾和缩合磷酸铝的用量比例控制在上述范围内，能够提高无机储能自调温保温板的韧性、防水性能以及易制板操作性。
在本发明中，所述硅烷偶联剂优选为硅烷偶联剂KH-560。在本发明中，所述硅烷偶联剂起桥梁作用，所述硅烷偶联剂的用量过多会降低无机储能自调温保温板胶体及填充料的和易性影响强度性能，用量过少也会导致制板材料胶与填充料的和易性影响其强度变差，同时用了过多或过少均影响各组份材料的合易性。本发明将所述氟硅酸钾和缩合磷酸铝的用量比例控制在上述范围内，能够提高无机储能自调温保温板的韧性和强度。
在本发明中，所述纤维素优选包括羧甲基纤维素和/或羧丙基甲基纤维素。在本发明中，所述纤维素的作用是延长浆料的凝结时间，所述纤维素的用量过多会导致中间保温层浆料凝结时间太长，生产效率低，用量过少会导致中间保温层浆料凝结太快，无法满足生产流程需要。本发明将所述纤维素的用量控制在上述范围内，能够提高中间保温层的生产效率。
本发明对于所述中间保温层的厚度没有特殊限定，优选根据各地区节能技术规范实际需要进行调整，具体如20mm、30mm、40mm或50mm。
在本发明中，所述第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层的材质为耐碱涂塑网格布。本发明对于所述第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层的厚度没有特殊限定，采用本领域熟知的耐碱涂塑网格布增强抗冲击层厚度即可。在本发明中，所述耐碱涂塑网格布的标准重量优选为155～165g/m2。本发明以耐碱涂塑网格布作为增强抗冲击层，能够提高无机储能自调温保温板的强度、耐高温、耐碱性、防水性、耐腐蚀性、抗龟裂性和尺寸稳定性。
本发明提供的无机储能自调温保温板的中间保温板采用的填充料能够提高无机储能自调温保温板的隔热保温性能和防火性能；相变储能微球赋予了无机储能自调温保温板高效储能释能的功能，并可根据春夏秋冬季节的温度变化自动调节室内的温度，减少室内温差波动，提高人体居住的舒适性；采用有机-无机复合胶黏剂既保留了无机胶的粘结强度和不燃性，又保留了有机胶赋予的柔韧性、抗裂性和防水性；第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层提高了无机储能自调温保温板的力学性能。相对于传统的EPS板和岩棉板，本发明提供的无机储能自调温保温板的导热系数低、蓄热系数高、力学性能、抗冻性能、保温性能和防火性能更优异。
本发明还提供了上述技术方案所述无机储能自调温保温板的制备方法，包括以下步骤：
将硅烷偶联剂、渗透剂、发泡剂、有机-无机复合胶黏剂、填充料、相变储能微球、纤维、纤维素和金属无机盐混合，得到中间保温层浆料；
将所述中间保温层浆料注入第一增强抗冲击层材料和第二增强抗冲击层材料形成的夹层中，进行压制成型后养护，得到无机储能自调温保温板。本发明将硅烷偶联剂、渗透剂、发泡剂、有机-无机复合胶黏剂、填充料、相变储能微球、纤维、纤维素和金属无机盐混合，得到中间保温层浆料。本发明优选将硅烷偶联剂、渗透剂、发泡剂和有机-无机复合胶黏剂进行第一混合，得到第一浆料；将所述第一浆料、填充料、相变储能微球、纤维和纤维素进行第二混合，得到第二浆料；将所述第二浆料和金属无机盐进行第三混合，得到中间保温层浆料。在本发明中，所述第一混合的时间优选为4～6min。在本发明中，所述第二混合的时间优选为10～15min。在本发明中，所述第三混合的时间优选为3～5min。在本发明中，所述第一混合、第二混合和第三混合优选在双轴双向卧式搅拌机中进行。
本发明优选调整所述第二浆料的粘度后再与金属无机盐混合。在本发明中，所述粘度的调整方法优选为：通过改变胶料和填充料的配合比实现的。板材越厚，要求粘度就越高，也就是通过提高填充料配比获得高粘度。本发明优选根据所述中间保温层的厚度调整所述第二浆料的粘度。在本发明中，所述第二浆料的粘度和中间保温层厚度的关系。
得到中间保温层浆料后，本发明铺设第一增强抗冲击层材料和第二增强抗冲击层材料，将所述中间保温层浆料注入两层增强抗冲击层材料之间的夹层中，进行压制成型后养护，得到无机储能自调温保温板。
本发明对于所述两层增强抗冲击层材料的铺设方法没有特殊限定，采用本领域熟知的铺设方法即可。本发明对于所述中间保温层浆料的注入方式没有特殊限定，采用本领域熟知的制板浆料的注入方式即可。在本发明的实施例中，优选采用自动制板生产线制备无机储能自调温保温板。在本发明中，所述采用自动制板生产线制备无机储能自调温保温板的方法优选包括以下步骤：在自动制板生产线的制板底托板上铺设增强抗冲击层材料，在上压板滚筒上安装增强抗冲击层材料，所述中间保温层浆料通过出料阀流入两层强抗冲击层材料之间的夹层中，进行流水线压制成型后养护，得到无机储能自调温保温板。
在本发明中，所述上压板滚筒的外侧优选还包括第一外压板滚筒，所述第一外压板滚筒上优选安装无纺布；所述下压板滚筒的外侧优选还包括第二外压板滚筒，所述第二外压板滚筒上优选安装无纺布。在本发明中，所述无纺布的标准重量优选为60～80g/m2。在本发明中，所述的无纺布的作用是防止流水线生产时，中间保温层浆料粘附在压板滚筒上。
在本发明中，所述中间保温层的厚度优选根据通过调整生产自动制板生产线的上压板滚筒与制板底托板之间的距离进行控制。
在本发明中，所述自动制板生产线的效率优选为1min生产8张无机储能自调温保温板。
在本发明中，所述养护的方式优选为自然养护。在本发明中，所述养护的时间优选为15～20天；所述养护的温度优选为常温，本发明在常温无机储能自调温保温板对其自然养护，即可达到其设计强度。完成所述养护后，本发明优选根据实际需要对所得无机储能自调温保温板得尺寸进行裁割。
本发明提供的制备方法工艺简单，成本低，适宜工业化生产。
本发明还提供了上述技术方案所述的无机储能自调温保温板或上述技术方案所述制备方法制备的无机储能自调温保温板作为建筑材料的应用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)制备改性硅酸钠
将硅酸钠加入带有加温装置的反应罐内，在250r/min的条件下将温度升至75℃，将转速调至450r/min，加入乙醇胺和K12混合均匀，将转速调至1000r/min，保持温度为75℃，缓慢加入10％的磷酸溶液至pH值为10.5，在250r/min、75℃的条件下反应180min，然后向反应罐夹套内通入冷水，将罐内液温度降温至38℃，得到改性硅酸钠胶体，包装备用。
(2)自动制板生产线制备无机储能自调温保温板
在自动制板生产线的制板底托板上铺设无纺布，在所述无纺布上层铺设增强抗冲击层材料，在上压板滚筒上安装增强抗冲击层材料，在外压板滚筒上安装增无纺布；调整制板底托板和上压板滚筒之间的距离为21mm；其中，耐碱涂塑网格布规格为160g/m2，无纺布规格为60g/m2。
将改性硅酸钠加入到双轴双向卧式搅拌机内，依次加入硅烷偶联剂、快T渗透剂、植物发泡剂和植物胶，混合5min，得到第一浆料；在所述第一浆料中依次加入中空玻璃微球、中空陶瓷微珠、闭孔珍珠岩、相变微球、聚酯纤维和羧甲基纤维素，搅拌12min，得到第二浆料；根据板的厚度要求调整搅拌机内的浆体稠度，加入金属无机盐后拌合4min，得到中间保温层浆料；
打开出料阀，所述中间保温层浆料即流入自动制板生产线中的两层增强抗冲击层材料之间的夹层中，进行流水线压制成型，1min压制成型8块板，然后在常温、自然条件下养护20天，即可达到设计强度，得到无机储能自调温保温板，其中，中间保温层的厚度为20mm。
各原料用量如表1所示。
实施例2～3
按照实施例1的方法制备无机储能自调温保温板，实施例2～3中各原料用量如表1所示。
对比例1～2
按照实施例1的方法制备无机储能自调温保温板，对比例1～2中各原料用量如表1所示。
表1实施例1～3和对比例1～2各原料用量(质量份数)
Figure BDA0002262337790000111
Figure BDA0002262337790000121
表1中，中空玻璃微珠：干密度为70kg/m3,导热系数为0.04W/(m·K)，粒径为10～40μm，内充CO2气体；中空氧化铝陶瓷微珠：粒径20～60μm，密度为100kg/m3，导热系数为0.048W/(m·K))；闭孔珍珠岩：粒径为0.8～1.2mm，导热系数为0.05W/(m·K))；相变储能微球：粒径为0.1mm，相变点为26～32℃，潜热值为150kJ/kg；海泡石纤维：纤维长度2～3mm，导热系数为0.05W/(m·K))；聚氨酯纤维长度为6～9mm；改性硅酸钠：pH值为10.5，比重为1.38，模数为2.6；植物胶ZW-100的固含量≥32％；纤维素为羧甲基纤维素的粘度为3kPa·s。
测试例1
实施例1～3和对比例1～2制备的无机储能自调温保温板的性能测试结果如表2所示。
表2无机储能自调温保温板的性能测试结果检测性能指标
Figure BDA0002262337790000122
Figure BDA0002262337790000131
由2可知，实施例3制备的无机储能自调温保温板的导热系数、抗压强度、拉伸粘结强和吸水率均优于EPS板及岩棉板；实施例1～3制备的无机储能自调温保温板燃烧性能优于EPS板，蓄热系数是EPS板的48～62倍，是岩棉板的23～30倍，潜热值是EPS板和岩棉板所不具备的。据实物模拟试验得知，保温性能是EPS板的2倍，岩棉板的2.5倍。
测试例2
试验时间为2019年4月17日。
制作400cm×400cm×400cm的模拟房间，做节能效果试验。其中，A间采用厚度为4cm的EPS发泡板进行保温；B间采用本发明制备的无机储能自调温保温板进行保温，其中，中间保温层的厚度为2cm。A间和B间都安装25W/h的加热灯泡和热传感温度表。加热4h后，A间内的温度为72℃，B间内的温度为46℃。用测温枪测试A、B间的外温，A间的外温为38.2℃，B间的外温为36.1℃，B间的导热系低于A间，因此，本发明提供的无机储能自调温保温板相对于传统的EPS发泡板的导热系数更低，隔热保温效果更好。
当停止加热后30min后，A间的温度为37.9℃，B间温度为38.7℃。当停止加热60min后，A间的温度为26.5℃，B间的温度为32.2℃。当停止加热100min后，A间的温度为16.1℃，B间的温度为26.5℃，A间的温度与室温接近。表明，B间吸收了加热的热能并贮存，在停止加热后再缓慢释放，保持B间的温度高于A间，因此，本发明提供的无机储能自调温保温板相对于传统的EPS发泡板的蓄热保温效果更好。
综上所述，本发明制备的无机储能自调温保温板，既达到了高效节能的目的，又解决了现有技术中保温材料防火性能差的缺陷问题，且本发明提供的无机储能自调温保温板力学性能、防水性能优异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无机储能自调温保温板，其特征在于，包括依次层叠设置的第一增强抗冲击层、中间保温层和第二增强抗冲击层；
所述中间保温层的制备原料包括：填充料、相变储能微球、纤维、有机-无机复合胶黏剂、发泡剂、渗透剂、金属无机盐、硅烷偶联剂和纤维素。
2.根据权利要求1所述的无机储能自调温保温板，其特征在于，以质量份数计，所述中间保温层的制备原料包括：填充料60～125份、相变储能微球20～30份、纤维0.2～0.4份、有机-无机复合胶黏剂95～105份、发泡剂1.2～1.5份、渗透剂0.5～1份、金属无机盐10～12份、硅烷偶联剂0.1～0.4份和纤维素0.2～0.4份。
3.根据权利要求1或2所述的无机储能自调温保温板，其特征在于，所述填充料包括中空玻璃微珠、中空氧化铝陶瓷微珠、珍珠岩和纤维状硅酸镁矿物；所述填充料中空玻璃微珠、中空氧化铝陶瓷微珠、珍珠岩和纤维状硅酸镁矿物的质量比为(20～35)：(10～20)：(30～40)：(15～20)。
4.根据权利要求1或2所述的无机储能自调温保温板，其特征在于，所述有机-无机复合胶黏剂包括硅酸盐和有机胶；
所述有机-无机复合胶黏剂中硅酸盐和有机胶的质量比为(80～85)：(15～20)。
5.根据权利要求1或2所述的无机储能自调温保温板，其特征在于，所述相变储能微球的粒度为0.5～0.1mm，相变点为26～32℃。
6.根据权利要求1或2所述的无机储能自调温保温板，其特征在于，所述金属无机盐包括氟硅酸钾和缩合磷酸铝；所述氟硅酸钾和缩合磷酸铝的质量比1:(1～1.2)。
7.根据权利要求1或2所述的无机储能自调温保温板，其特征在于，所述第一增强抗冲击层和第二增强抗冲击层的材质为耐碱涂塑网格布。
8.权利要求1～7任一项所述无机储能自调温保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硅烷偶联剂、渗透剂、发泡剂、有机-无机复合胶黏剂、填充料、相变储能微球、纤维、纤维素和金属无机盐混合，得到中间保温层浆料；
将所述中间保温层浆料注入第一增强抗冲击层材料和第二增强抗冲击层材料形成的夹层中，进行压制成型后养护，得到无机储能自调温保温板。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述养护的时间为15～20天。
10.权利要求1～7任一项所述的无机储能自调温保温板或权利要求8～9任一项所述制备方法制备的无机储能自调温保温板作为建筑节能材料的应用。
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