CN111548060A - 一种绿色环保建筑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，尤其是涉及一种绿色环保建筑材料及其制备方法。一种绿色环保建筑材料，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液70‑90份，氧化锆3~5份，纳米二氧化硅27‑29份，硼酸锂33‑35份，中空玻璃微珠7‑12份、木质纤维9‑10份、分散剂3‑4份，填料292‑295份、保湿剂13‑15份，中性水400‑500份。所述的绿色环保建筑材料具有良好的环保、保温、隔热、防水和阻燃的性能，可满足建筑墙体保温隔热防水和阻燃的要求。本发明提供的新型绿色环保建筑材料，用于建筑工程上防水性能特别明显且保温隔热效果在极严寒地位和热带地区优势更为明显，具有不燃性，耐侯性等明显的特点，由于重量轻，粘结性能强，热阻较大，传热系数较小，在建筑物上极不容易脱落，立面装饰美观大方。

Description

一种绿色环保建筑材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其是涉及一种具有防水、阻燃、保湿和隔热性能的环保建筑材料及其制备方法。
背景技术
建材是土木和建筑工程中常用的材料，随着现代生活节奏的加快，人们对自己的居住和工作环境要求越来越高，传统的建筑建材功能单一，易受温度和震动的影响，这就需要一种防水、阻燃、保湿和隔热、牢固、环保建筑材料。
根据国家的节能发展纲要，重点节能领域是建筑节能、工业节能、交通节能，消耗量巨大的建筑能耗首当其冲。因此，为了能够在21世纪快速平稳发展，对于我国建材材料的改革与建筑节能已成为我国的基本国策，研制满足国家建筑节能规范的新型建材材料，已成为材料科研工作者的使命。
随着人民生活水平的提高，对住宅质量的要求越来越高，舒适性成为人们生活追求的一个方向，因此，保温隔热材料成为提高舒适性的一种重要材料，好的保温隔热材料能使房子内的温度稳定地保持在一个温度区间内，使房子内的温度变化幅度不会很大；在通过空调等辅助设备将房子内的温度调整到符合人体需求的温度后，保温隔热材料的应用能将此合适温度较长的保留，大大提高了人们居住的舒适程度，又能有效降低能源的消耗。同时，随着国家推进节能环保的持续深入，建筑节能法规的实施，未来建筑节能保温材料存在广阔的市场发展空间。当今，全球保温隔热材料正朝着高效、节能、薄层、隔热、防水外护一体化方向发展，在发展新型保温隔热材料及符合结构保温节能技术的同时，更强调有针对性使用保温绝热材料，按标准规范设计及施工，努力提高保温效率及降低成本。但是现有的材料较昂贵，且保温隔热性能不理想，易受环境气候和墙体变形影响，无法有效地阻止室内外热量传递的屋面及墙面建筑。
环境安全是当今人类面临的最富有挑战性的急需解决的关键问题，尤其是建筑行业的隔热保温阻燃技术和材料，必须从消防安全和环保的角度重新思考。发展有利于轻体薄层、安全环保及智能化的隔热阻燃保温材料及简便高效的施工工艺，是目前隔热保温工业领域整体技术发展的方向，也是未来衡量隔热保温阻燃材料、技术标准的重要标志。必须以环境安全为出发点，对传统的隔热阻燃保温板材料进行升级改造的研究，并用新的安全、环保、轻体薄层及智能化的纳米新技术、新材料、新工艺，替代传统被动式的技术、工艺和材料，这是保证我国城市环境安全，保证人民生命财产安全，节能减排，消除污染的首要任务。实现优美城市建设发展的美好目标。所以，目前正在使用的易燃烧的、有毒害性的被动式传统保温板材料必须进行技术升级改造。研制一种具有环保、保温、隔热、防水、阻燃建筑材料是成为目前亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种新型绿色环保建筑材料及其制备方法，所述的新型绿色环保建筑材料具有良好的环保、保温、隔热、防水和阻燃的性能，可满足建筑墙体保温隔热防水和阻燃的要求。本发明提供的新型绿色环保建筑材料，用于建筑工程上防水性能特别明显且保温隔热效果在极严寒地位和热带地区优势更为明显，具有不燃性，耐侯性等明显的特点，由于重量轻，粘结性能强，热阻较大，传热系数较小，在建筑物上极不容易脱落，立面装饰美观大方。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术发案。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液70-90 份，氧化锆3～5份，纳米二氧化硅27-29份，硼酸锂33-35份，中空玻璃微珠7-12份、木质纤维9-10份、分散剂3-4份，填料292-295份、保湿剂13-15份，中性水400-500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液为机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性分散剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为淀粉醚、纤维素醚中的一种或多种。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
(6)将搅拌速度降至70rmb/min以下加入中空玻璃微珠，搅拌30-60分钟。
本发明的有益效果如下。
本发明提供的新型绿色环保建筑材料，是针对传统保温材料研发的一种传统材料不可替代的新型材料，打破了传统材料保温依靠厚度来提高保温的方式，解决了传统材料施工工艺复杂，尤其是与建筑主体连接困难，遇到天寒地冻和风吹雨晒极易造成坍塌脱落的难题，特别是外墙大面积使用传统材料，极易造成重大事故。
本发明提供的新型绿色环保建筑材料只需在不同的纬度，根据保温隔热防水的要求设计3mm-6mm，在极强附着力的作用下，可根据不同的需求设计出不同的外立面。在没有外来冲击力的情况下，与建筑物同寿命，杜绝了脱落、坍塌现象的出现。本发明提供的新型绿色环保建筑材料防火等级达到A级，出色的耐水性使得该材料在大型平面建筑上使用时完全可以长期保持不漏水。
根据2017-517，工程用中空玻璃微珠保温隔热材料的要求：1)要求所述的工程用中空玻璃微珠保温隔热材料的核心材料的导热系数≤0.035，本发明提供的新型绿色环保建筑材料达到国家规定的节能标准；2)要求所述的工程用中空玻璃微珠保温隔热材料的附着≥ 0.65，该材料使用硅丙乳液，固含量超过44％，PH值≤8，氧化锆3～5份。3)要求所述的工程用中空玻璃微珠保温隔热材料节能标准≥75，本发明提供的新型绿色环保建筑材料使用氧化锆和石材类及脱硫石膏粉用二氧化硅扩展节能标准≥80。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液70份，氧化锆3份，纳米二氧化硅27份，硼酸锂33份，中空玻璃微珠7份、木质纤维9份、分散剂3份，填料292份、保湿剂13份，中性水500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液是有机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性分散剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为醇子12。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维加入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入中空玻璃微珠和硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
实施例2。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液75份，氧化锆4份，纳米二氧化硅28份，硼酸锂34份，中空玻璃微珠8份、木质纤维9份、分散剂3份，填料293份、保湿剂14份，中性水500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液是有机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性分剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为醇子12。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维加入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入中空玻璃微珠和硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
实施例3。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液80份，氧化锆5份，纳米二氧化硅29份，硼酸锂35份，中空玻璃微珠9份、木质纤维10 份、分散剂4份，填料295份、保湿剂15份，中性水500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液是有机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性水性分散剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为醇子12。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维加入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入中空玻璃微珠和硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
实施例4。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液85份，氧化锆5份，纳米二氧化硅29份，硼酸锂35份，中空玻璃微珠10份、木质纤维9 份、分散剂3份，填料294份、保湿剂15份，中性水500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液是有机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性分散剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为醇子12。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维加入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入中空玻璃微珠和硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
实施例5。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液90份，氧化锆4份，纳米二氧化硅28份，硼酸锂34份，中空玻璃微珠11份、木质纤维10 份、分散剂3份，填料292份、保湿剂13份，中性水500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液是有机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性分散剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为醇子12。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维加入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入中空玻璃微珠和硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
实施例6。
一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液90份，氧化锆3份，纳米二氧化硅29份，硼酸锂35份，中空玻璃微珠12份、木质纤维9 份、分散剂3份，填料292份、保湿剂13份，中性水500份。
所述的填料为是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉80份。
所述的硅丙乳液是有机硅聚丙烯酸乳液。
所述的分散剂为水性分散剂聚丙烯酸钠。
所述的保湿剂为醇子122。
所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，具体包括以下步骤。
(1)按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜。
(2)在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9。
(3)将木质纤维加入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟。
(4)将搅拌速度降至700rmb/min加入中空玻璃微珠和硼酸锂，搅拌8-10分钟。
(5)将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300rmb/min，搅到刮板不粘为止。
应用性能测试。
实施例1-6制备出了土木建筑材料，将实施例1-6制备出的建筑材料进行测试。参照 GB8624-2012对保温防火材料的燃烧性能进行测试；参照GB/T10295-2008对保温防火材料的导热系数测试。测得各材料的性能指标见下表1。
表1性能检测结果。
Figure RE-GDA0002567963280000071
本发明实施例1-6制备出的的新型绿色环保建筑材料的导热系数导热系数均小于0.035W/(m·K)，具有较低的导热系数，均满足国家标准GB/T10295-2008的性能要求，可满足建筑保温的要求。实施例1-6制备出的耐高温土木建筑材料的阻燃性能均能达到A级。

Claims (6)

1.一种绿色环保建筑材料，其特征在于，是由以下重量份的原料制成：硅丙乳液70-90份，氧化锆3~5份，纳米二氧化硅27-29份，硼酸锂33-35份，中空玻璃微珠7-12份、木质纤维9-10份、分散剂3-4份，填料292-295份、保湿剂13-15份，中性水500份。
2.如权利要求1所述的一种绿色环保建筑材料，其特征在于，所述的填料是由以下重量份的原料组成：骨料贝壳粉80份、粉煤灰120份、云母粉5份、蛭石7份、脱硫石膏粉 80份。
3.如权利要求1所述的一种绿色环保建筑材料，其特征在于，所述的分散剂为水性分散剂聚丙烯酸钠。
4.如权利要求1所述的一种绿色环保建筑材料，其特征在于，所述的保湿剂为淀粉醚、纤维素醚中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种绿色环保建筑材料，其特征在于，所述的硅丙乳液为机硅聚丙烯酸乳液。
6.如权利要求1所述的一种绿色环保建筑材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）按重量份数称取原料，将中性水和硅丙乳液加入搅拌釜；
（2）在搅拌速度1200rmb/min的条件下将纳米二氧化硅和氧化锆加入搅拌釜中，待水乳液与纳米二氧化硅、氧化锆出现稠浆时测试PH值，PH值小于或等于9；
（3）将木质纤维入搅拌釜，在搅拌下加入分散剂和保湿剂，搅拌速度1200rmb，搅拌5分钟；
（4）将搅拌速度降至700rmb/min加入硼酸锂，搅拌8-10分钟；
（5）将填料按先轻后重加入搅拌釜中，搅拌速度300 rmb/min，搅到刮板不粘为止；
（6）将搅拌速度降至70rmb/min以下加入中空玻璃微珠，搅拌30-60分钟。
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