CN111689789A - 一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板及其制备方法，所述保温板由以下重量份的原料组成：无机快硬胶结浆料100～150份，经预发、熟化后的EPS球10～20份，EPS覆膜改性剂2～10份。保温板压制成型后能在4～6h脱模且不会发生反弹，并在40℃环境养护8～12h或自然养护20～36h后抗压强度即可以达到0.15MPa以上。利用膨胀珍珠岩或玻化微珠或引气剂控制浆体密度，最终制得保温板密度为110～180kg/m3，掺入界面浆料改性剂和阻燃EPS改性剂使得水泥基胶凝材料无机快硬胶结浆料在EPS颗粒表面分布均匀，EPS颗粒得到有效的保护，保温板防火性能达到A2等级。

Description

一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板及其制备方法
技术领域
本发明属于保温材料技术领域，具体涉及一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板及其制备方法。
背景技术
当前我国建筑行业广泛采用EPS作为生产保温板的主要原料，EPS具有较低的导热系数，并且密度小，价格便宜。但是，EPS作为易燃、易滴熔的有机材料，在建筑墙板中的应用存在着巨大的火灾隐患。近年来，多起建筑火灾事故深深警示着人们要重视建筑墙板的防火性能，因此生产兼具节能和安全的保温墙板是目前建筑保温材料的新要求。
目前，阻燃型聚苯乙烯泡沫保温板的制备主要以EPS为基体，掺入热固型树脂以及固化剂、阻燃剂，在高温下交联实现粘接，并具有一定防火性能。这种制备方法在生产过程中工艺繁琐，使用原材料种类也繁多。并且普通树脂粘性较大，拌合时对质量控制也不稳定，为实现热固型树脂的交联往往还需要经过长时间的加热。如中国专利申请201210311059.3公开了一种聚苯乙烯/热固性树脂复合泡沫塑料及其制备方法，其中树脂类原料在搅拌过程中均需在高温下进行，有些还要求搅拌环境为碱性或酸性，搅拌时间也在1～6h之间。再如中国专利申请201310201943.6公开了一种A2级EPS改性防火保温板及其制备、使用方法，其中的聚苯乙烯泡沫颗粒需要在外侧包裹防火中层，再在防火中层外面包裹一层纳米复合阻燃添加剂作为固化层，还需在固化层外侧包裹一层纳米复合增韧添加剂层。还如中国专利申请2011110448966.8公开了一种阻燃型EPS保温板材及其制备方法，其中EPS的阻燃改性需要在72℃下浸渍12h左右。
此外中国专利申请201210058997.7公开了一种复合材料防火保温板及其制备方法，采用水泥、粉煤灰等与EPS进行复合，这种保温板直接将疏水的EPS材料和大量无机硅酸盐水泥进行混合搅拌，颗粒分布不均匀、材料容重大，密度一般大于220kg/m3。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板及其制备方法，该保温板配比简单，制备工艺更加简便，采用硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为EPS球之间的胶结材料，解决热固型树脂带来的诸多不便问题，同时引入改性剂提高了水泥和EPS之间的粘结性能，使得水泥在EPS球表面分布均匀，EPS球与球之间被水泥阻隔，单个EPS燃着时火焰无法传递到周围。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板，由以下重量份的原料组成：无机快硬胶结浆料100～150份，经预发、熟化后的EPS球10～20份，EPS覆膜改性剂2～10份；其中，所述无机快硬胶结浆料由粉料与水按固定比例配合而成，所用水的质量比例为粉料质量比例的20％～50％，控制胶结浆料密度低于1200～1600kg/m3。
优选地，所述粉料由以下重量份的原料组成：硫铝酸盐水泥10～25份、普通硅酸盐水泥50～90份、浆料改性剂7～10份、膨胀珍珠岩0～3份、玻化微珠0～3份。
优选地，所述浆料改性剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸减水剂3～7份、水玻璃0～3份、引气剂0～1份。
优选地，所述经预发、熟化后的EPS球为直径在1～6mm的泡沫球中的一种或一种以上。
优选地，所述EPS覆膜改性剂由以下重量份的原料组成：聚醋酸乙烯酯0～2份、聚乙烯醇0～7份、聚丙烯酸酯0～9份，聚磷酸铵0～15份、氢氧化镁0～15份。
一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)无机快硬胶结浆料的制备：将粉料各组分按比例搅拌均匀，然后按比例加入水分，制得无机快硬胶结浆料；
步骤2)EPS球的预发和熟化：由EPS颗粒原料经85～100℃蒸煮7～10min，制得粒径为1～3mm小粒径泡沫球；再取部分小粒径泡沫球二次蒸煮10～20min，制得粒径为4～6mm的大泡沫球；将发泡好的EPS装入搅拌机混合均匀，倒入EPS改性剂继续搅拌2～3min，进行覆膜改性；
步骤3)将步骤1)制得的无机快硬胶结浆料和经步骤2)覆膜改性后的EPS颗粒进行混合搅拌；
步骤4)模压成型：将经步骤3)处理的材料倒入模具中并加压，使其体积压缩1/3～2/5，保持压力4～6h即可卸载；
步骤5)卸载后可带模或脱模养护，养护时将复合材料的外露表面用薄膜包裹，防止水分散失，40℃环境下养护8～12h或自然环境下养护20～36h。
本发明的有益效果如下：
1、本发明采用无机胶结材料作为EPS颗粒之间的粘结剂，配方简单，工艺简便。同时在硫铝酸盐和水玻璃的作用下使得保温板在4～6h内完成固化，40℃养护10h或自然养护24h即可使得保温板抗压强度≥0.15MPa，抗拉强度≥0.10MPa。
2、本发明采用的EPS覆膜改性剂具有界面粘结改性和阻燃改性功能，有效提高了无机胶结浆体与EPS泡沫球的粘结性能，使得无机胶结浆体均匀包裹在EPS球表面。浆体与EPS拉拔试验表明，本发明所制备的无机快硬胶结浆料与EPS粘结强度大于EPS球本身抗拉强度。
3、本发明采用无机胶结体材料作为EPS球之间的胶结材料，配合EPS覆膜改性剂，使得EPS泡沫保温板的防火性能达到A2级，燃烧检验时裸露的EPS球燃烧过程中不滴熔，燃烧灰烬呈蜂窝状，说明在无机快硬胶结浆料的作用下EPS颗粒得到了有效的保护。
4、本发明采用无机胶结体材料，具有低密度、低收缩等特点。浆料密度的控制是实现产品低密的基本保证，低收缩可以有效降低基体的开裂的可能性。
附图说明
图1为无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板的实物图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板的制备方法，具体如下：
(1)无机快硬胶结浆料的制备：按重量份取硫铝酸盐水泥25份，PⅡ型52.5水泥75份，水35份，水玻璃3份，引气剂0.2份，聚羧酸减水剂6份。将上述材料中的粉体材料搅拌均匀后再加入液体材料搅拌1～2min。
(2)EPS球的制备：取EPS原料颗粒20份放入沸煮箱，100℃蒸煮10min后冷却压碎，并过孔径4mm的筛，筛除部分团聚的颗粒，制得粒径为2～3mm的EPS球；取第一次沸煮所得小粒径EPS球10份，再次放入沸煮箱100℃蒸煮10～20min，制得粒径为4～5mm的EPS球；使用聚丙烯酸酯乳液6份对EPS进行覆膜改性。
(3)复合保温板的搅拌：取搅拌均匀后的无机快硬胶结浆料150份，将大小两种EPS球按体积比7：3混合均匀后取10份，将胶凝材料和EPS球混合搅拌1～2min，在水泥浆体均匀涂覆在EPS球表面时停止搅拌。
(4)模压成型和养护：将覆膜均匀的EPS球倒入模具中并施加压力，使其体积压缩2/5，保持压力4h拆模，40℃养护10h，即得到无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板。
实施例2
一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板的制备方法，具体如下：
(1)无机快硬胶结浆料的制备：按重量份取硫铝酸盐水泥20份，PⅡ型52.5水泥80份，水30份，水玻璃2份，玻化微珠1份，聚羧酸减水剂5份。将上述材料中的粉体材料搅拌均匀后再加入液体材料搅拌1～2min。
(2)EPS球的制备：取EPS原料颗粒10份放入沸煮箱，100℃蒸煮10min后冷却压碎，并过孔径4mm的筛，筛除部分团聚的颗粒，制得粒径为2～3mm的EPS球；使用聚乙烯醇乳液5份，氢氧化镁5份对EPS进行覆膜改性。
(3)复合保温板的搅拌：取搅拌均匀后的无机快硬胶结浆料130份，取粒径2～3mm的EPS球10份，将胶凝材料和EPS球混合搅拌1～2min，在水泥浆体均匀涂覆在EPS球表面时停止搅拌。
(4)模压成型和养护：将覆膜均匀的EPS球倒入模具中并施加压力，使其体积压缩2/5，保持压力4h拆模，40℃养护10h，即得到无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板。
实施例3
一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板的制备方法，具体如下：
(1)无机快硬胶结浆料的制备：按重量份取硫铝酸盐水泥10份，PⅡ型52.5水泥90份，水25份，水玻璃2份，引气剂0.5份，膨胀珍珠岩3份，聚羧酸减水剂6份。将上述材料中的粉体材料搅拌均匀后再加入液体材料搅拌1～2min。
(2)EPS球的制备：取EPS原料颗粒10份放入沸煮箱，100℃蒸煮10min后冷却压碎，并过孔径4mm的筛，筛除部分团聚的颗粒，制得小粒径的EPS球；将第一次沸煮所得小粒径EPS球再次放入沸煮箱100℃蒸煮10～20min，制得粒径为4～5mm的EPS球；使用聚醋酸乙烯酯乳液1份，聚丙烯酸酯4份，聚磷酸铵5份对EPS进行覆膜改性。
(3)复合保温板的搅拌：取搅拌均匀后的无机快硬胶结浆料110份，取粒径4～5mm的EPS球10份，将胶凝材料和EPS球混合搅拌1～2min，在水泥浆体均匀涂覆在EPS球表面时停止搅拌。
(4)模压成型和养护：将覆膜均匀的EPS球倒入模具中并施加压力，使其体积压缩2/5，保持压力4h拆模，40℃养护10h，即得到无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板。
测试例1
实施例1～3制得无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板各项性能参数如下表1所示。
表1无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板性能参数
Figure BDA0002515540940000051

Claims (6)

1.一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板，其特征在于，由以下重量份的原料组成：无机快硬胶结浆料100～150份，经预发、熟化后的EPS球10～20份，EPS覆膜改性剂2～10份；其中，所述无机快硬胶结浆料由粉料与水按固定比例配合而成，所用水的质量比例为粉料质量比例的20％～50％，控制胶结浆料密度低于1200～1600kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板，其特征在于，所述粉料由以下重量份的原料组成：硫铝酸盐水泥10～25份、普通硅酸盐水泥50～90份、浆料改性剂7～10份、膨胀珍珠岩0～3份、玻化微珠0～3份。
3.根据权利要求2所述的一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板，其特征在于，所述浆料改性剂由以下重量份的原料组成：聚羧酸减水剂3～7份、水玻璃0～3份、引气剂0～1份。
4.根据权利要求1所述的一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板，其特征在于，所述经预发、熟化后的EPS球为直径在1～6mm的泡沫球中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板，其特征在于，所述EPS覆膜改性剂由以下重量份的原料组成：聚醋酸乙烯酯0～2份、聚乙烯醇0～7份、聚丙烯酸酯0～9份，聚磷酸铵0～15份、氢氧化镁0～15份。
6.权利要求1所述一种无机胶结聚苯乙烯泡沫保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)无机快硬胶结浆料的制备：将粉料各组分按比例搅拌均匀，然后按比例加入水分，制得无机快硬胶结浆料；
步骤2)EPS球的预发和熟化：由EPS颗粒原料经85～100℃蒸煮7～10min，制得粒径为1～3mm小粒径泡沫球；再取部分小粒径泡沫球二次蒸煮10～20min，制得粒径为4～6mm的大泡沫球；将发泡好的EPS装入搅拌机混合均匀，倒入EPS改性剂继续搅拌2～3min，进行覆膜改性；
步骤3)将步骤1)制得的无机快硬胶结浆料和经步骤2)覆膜改性后的EPS颗粒进行混合搅拌；
步骤4)模压成型：将经步骤3)处理的材料倒入模具中并加压，使其体积压缩1/3～2/5，保持压力4～6h即可卸载；
步骤5)卸载后可带模或脱模养护，养护时将复合材料的外露表面用薄膜包裹，防止水分散失，40℃环境下养护8～12h或自然环境下养护20～36h。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200922

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