CN112267633B - 一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板及其制备方法，由保温层、锯齿状过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得：所述保温层由保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、促进剂、粘结剂按质量比（75~85）：（2.5~6）：（2.5~6）：（1.5~2.5）：（0~6）：（6~8）混合而成；所述装饰层由装饰层主料与粘结剂质量比（88~92）：（8~12）混合而成；所述过渡层由保温层材料、装饰层材料按质量比（40~70）：（30~60）混合而成。本发明采用生活垃圾焚烧灰渣、赤泥等工业废弃物，成本低，生态环保，该泡沫玻璃墙板集装饰、自保温、防透水渗水、防脱落等多种优异性能于一体。

Description

一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板及其制备方法
技术领域
本发明属于新型建筑材料领域，具体涉及一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板及其制备方法。
背景技术
我国地域广阔，大部分区域夏热冬冷特征显著。北方建筑保暖、南方建筑隔热，是实现建筑节能的重中之重。由于保温性能好、吸水率低、施工方便等特点，90%以上节能建筑的外墙保温材料为有机绝热材料，但是，有机保温材料多属于可燃、易燃材料，不耐高温，一旦建筑物发生火灾，火势很可能沿保温围护结构的外立面迅速蔓延。因此，对无机保温材料的需求逐年增加。泡沫玻璃是一种轻质多孔的无机发泡保温隔热材料，但当前市场上泡沫玻璃保温层与装饰层的结合方式通常为铆钉紧固等物理连接或粘结剂粘结，结合强度低，工序繁多且成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板及其制备方法。
基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板，由保温层、过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得；所述保温层经下述过程获得：保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、促进剂、粘结剂按质量比（75~85）：（2.5~6）：（2.5~6）：（1.5~2.5）：（0~6）：（6~8）混合均化、室温陈伏24h以上，即得；所述装饰层经下述过程获得：装饰层主料与粘结剂质量比（88~92）：（8~12）混合均化、室温陈伏24h以上，即得；所述过渡层经下述过程获得：保温层材料、装饰层材料按质量比（40~70）：（30~60）混合均化、室温陈伏24h以上，即得。
进一步地，所述保温层基体材料由生活垃圾焚烧灰渣、赤泥和废玻璃组成，三者的质量比为（10~40）：（10~20）：（50~80）。所述发泡剂为碳酸钙、二氧化锰、碳化硅或活性炭。所述稳泡剂为磷酸三钠。所述助熔剂为硼砂。所述促进剂为脱硫石膏。所述保温层和装饰层的粘结剂均为水玻璃，水玻璃模数为2.0-3.2。
进一步地，所述装饰层主料为磨细废弃玻化砖或由高岭土、石英、硼砂、氧化锌、碳酸钙、氧化钾、硼酸、氧化锶组成，其质量比为（15~20）：（32~38）：（5~9）：（1.5~2.2）：（12~20）：（4~8）：（7~11）：（7~10）。
进一步地，生活垃圾焚烧灰渣的粒度为150μm以下，赤泥的粒度为300μm以下，废玻璃的粒度为150μm以下，磨细废弃玻化砖的粒度为80μm以下。
进一步地，锯齿状过渡层的厚度为3~5mm，装饰层的厚度为0.5~1.5 cm，保温层的厚度为3.5~4.0cm。
所述保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例配置保温层、装饰层和过渡层，待用；
（2）保温装饰一体化成型：将计量好的保温层材料、装饰层材料和过渡层材料分别置于相应的保温层料斗、装饰层料斗和过渡层料斗中，将保温层材料布设与组合式凹模中，经锯齿状骨料板刮去多余保温层材料，同时形成锯齿状表面，然后再布设过渡层和装饰层，最后压制成型，成型压力为5~20MPa，保压时间为60~120S；
（3）一次烧成：以3~5℃/min的速率升温至500~700℃、保温30~60min，再逐渐以5~7℃/min的速率升温至900~1100℃、保温30~50min，随炉冷却至150℃以下，出炉即可。
本发明的保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的保温层采用生活垃圾焚烧灰渣、赤泥、废玻璃等工业废弃物，成本低，生态环保，锯齿状特殊过渡层构造，解决保温装饰一体化成型墙板保温层和装饰层结合强度低或一次烧成成品率低的问题，保温层和装饰层一次烧成，制备工艺简单，能够显著降低成本，该泡沫玻璃墙板集装饰、自保温、防透水渗水、防脱落等多种优异性能于一体。
附图说明
图1是本发明的保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板，如图1所示，由保温层、过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得，所述保温层经下述步骤获得：保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、促进剂、粘结剂按质量比75︰5.5︰5.5︰2︰5.5︰6.5混合均化、室温陈伏24h，即得；所述装饰层经下述步骤获得：装饰层主料与粘结剂质量比88︰12混合均化、室温陈伏24h，即得；所述过渡层经下述步骤获得：保温层材料、装饰层材料按质量比70︰30混合均化、室温陈伏24h，即得。所述保温层基体材料由生活垃圾焚烧灰渣（粒度150μm以下，主要成分为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3）、赤泥（粒度300μm以下，主要成分为Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3）和废玻璃（粒度150μm以下，废弃玻璃瓶磨细制得，主要成分为SiO2、CaO、Na2O）组成，三者的质量比为40︰10︰50；所述发泡剂为二氧化锰；所述稳泡剂为磷酸三钠；所述助熔剂为硼砂；所述促进剂为脱硫石膏；所述粘结剂为水玻璃，水玻璃模数为2.0；所述装饰层主料为磨细废弃玻化砖（粒度80μm以下，主要成分为SiO2和Al2O3）。
上述保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例配置保温层、装饰层和过渡层，待用；
（2）保温装饰一体化成型：将计量好的保温层材料、装饰层材料和过渡层材料分别，置于相应的保温层料斗、装饰层料斗和过渡层料斗中，将保温层材料布设与组合式凹模中刮平，然后布设过渡层，经锯齿状骨料板刮去多余材料，同时形成锯齿状表面，然后再布设装饰层，最后压制成型，成型压力为5MPa，保压时间为120s；
（3）一次烧成：以5℃/min的速率升温至500℃、保温60min，再逐渐以7℃/min的速率升温至1100℃、保温30min，随炉冷却至150℃，出炉，成品中保温层厚约3.5cm，过渡层厚约0.5cm，装饰层厚约1cm。
按照JC/T647-2014《泡沫玻璃绝热制品》检测方法进行检测，泡沫玻璃板的表观密度为278kg/m3，吸水量为0.28kg/m2，抗压强度2.11MPa，25℃导热系数0.068W/(m·K）；按GB/T3810.3—2016《陶瓷砖试验方法 第3部分：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》检测方法进行检测，装饰层的吸水率为0.42%，属于低吸水率陶瓷砖。保温层和装饰层的粘结强度为2.59MPa。
实施例2
一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板，如图1所示，由保温层、过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得，所述保温层经下述步骤获得：保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、粘结剂按质量比85︰5︰2.5︰1.5︰6（不加促进剂）混合均化、室温陈伏28h，即得；所述装饰层经下述步骤获得：装饰层主料与粘结剂质量比92︰8混合均化、室温陈伏28h，即得；所述过渡层经下述步骤获得：保温层材料、装饰层材料按质量比50︰50混合均化、室温陈伏28h，即得。所述保温层基体材料由生活垃圾焚烧灰渣（150μm以下，主要成分为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3）、赤泥（300μm以下，主要成分为Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3）和废玻璃（150μm以下，废弃玻璃瓶磨细制得，主要成分为SiO2、CaO、Na2O）组成，三者的质量比为10︰10︰80；所述发泡剂为碳酸钙；所述稳泡剂为磷酸三钠；所述助熔剂为硼砂；所述粘结剂为水玻璃，水玻璃模数为3.2；所述装饰层主料为由高岭土、石英、硼砂、氧化锌、碳酸钙、氧化钾、硼酸、氧化锶组成，其质量比为20︰32︰5︰2︰19︰8︰7︰7。
上述保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例配置保温层、装饰层和过渡层，待用；
（2）保温装饰一体化成型：将计量好的保温层材料、装饰层材料和过渡层材料分别置于相应的保温层料斗、装饰层料斗和过渡层料斗中，将保温层材料布设与组合式凹模中刮平，然后布设过渡层，经锯齿状骨料板刮去多余材料，同时形成锯齿状表面，然后再布设装饰层，最后压制成型，成型压力为20MPa，保压时间为60s；
（3）一次烧成：以3℃/min的速率升温至600℃、保温40min，再逐渐以5℃/min的速率升温至900℃、保温50min，随炉冷却至140℃，出炉，成品中保温层厚约3.7cm，过渡层厚约0.5cm，装饰层厚约0.8cm。
按照JC/T647-2014《泡沫玻璃绝热制品》检测方法进行检测，泡沫玻璃板的表观密度为266kg/m3，吸水量为0.23kg/m2，抗压强度1.82MPa，25℃导热系数0.060W/(m·K）；按GB/T3810.3—2016《陶瓷砖试验方法 第3部分：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》检测方法进行检测，装饰层的吸水率为0.40%，属于低吸水率陶瓷砖。保温层和装饰层的粘结强度为2.21MPa。
实施例3
一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板，如图1所示，由保温层、过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得，所述保温层经下述步骤获得：保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、促进剂、粘结剂按质量比80︰6︰4︰1.5︰0.5︰8混合均化、室温陈伏26h，即得；所述装饰层经下述步骤获得：装饰层主料与粘结剂质量比90︰10混合均化、室温陈伏26h，即得；所述过渡层经下述步骤获得：保温层材料、装饰层材料按质量比40︰60混合均化、室温陈伏26h，即得。所述保温层基体材料由生活垃圾焚烧灰渣（150μm以下，主要成分为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3）、赤泥（300μm以下，主要成分为Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3）和废玻璃（150μm以下，废弃玻璃瓶磨细制得，主要成分为SiO2、CaO、Na2O）组成，三者的质量比为20︰20︰60；所述发泡剂为碳化硅；所述稳泡剂为磷酸三钠；所述助熔剂为硼砂；所述促进剂为脱硫石膏；所述粘结剂为水玻璃，水玻璃模数为2.6；所述装饰层主料为由高岭土、石英、硼砂、氧化锌、碳酸钙、氧化钾、硼酸、氧化锶组成，其质量比为15︰33︰6︰2.2︰20︰4.8︰11︰8。
上述保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例配置保温层、装饰层和过渡层，待用；
（2）保温装饰一体化成型：将计量好的保温层材料、装饰层材料和过渡层材料分别置于相应的保温层料斗、装饰层料斗和过渡层料斗中，将保温层材料布设与组合式凹模中刮平，然后布设过渡层，经锯齿状骨料板刮去多余材料，同时形成锯齿状表面，然后再布设装饰层，最后压制成型，成型压力为10MPa，保压时间为90s；
（3）一次烧成：以4℃/min的速率升温至700℃、保温30min，再逐渐以6℃/min的速率升温至1000℃、保温40min，随炉冷却至120℃，出炉，成品中保温层厚约3.6cm，过渡层厚约0.4cm，装饰层厚约0.7cm。
按照JC/T647-2014《泡沫玻璃绝热制品》检测方法进行检测，泡沫玻璃板的表观密度为270kg/m3，吸水量为0.25kg/m2，抗压强度1.94MPa，25℃导热系数0.063W/(m·K）；按GB/T3810.3—2016《陶瓷砖试验方法 第3部分：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》检测方法进行检测，装饰层的吸水率为0.36%，属于低吸水率陶瓷砖。保温层和装饰层的粘结强度为2.33MPa。
实施例4
一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板，如图1所示，由保温层、过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得，所述保温层经下述步骤获得：保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、促进剂、粘结剂按质量比76︰2.5︰6︰2.5︰6︰7混合均化、室温陈伏30h，即得；所述装饰层经下述步骤获得：装饰层主料与粘结剂质量比91︰9混合均化、室温陈伏30h，即得；所述过渡层经下述步骤获得：保温层材料、装饰层材料按质量比60︰40混合均化、室温陈伏30h，即得。所述保温层基体材料由生活垃圾焚烧灰渣（150μm以下，主要成分为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3）、赤泥（300μm以下，主要成分为Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3）和废玻璃（150μm以下，废弃玻璃瓶磨细制得，主要成分为SiO2、CaO、Na2O）组成，三者的质量比为15︰15︰70；所述发泡剂为活性炭；所述稳泡剂为磷酸三钠；所述助熔剂为硼砂；所述促进剂为脱硫石膏；所述粘结剂为水玻璃，水玻璃模数为3.0；所述装饰层主料为由高岭土、石英、硼砂、氧化锌、碳酸钙、氧化钾、硼酸、氧化锶组成，其质量比为16︰38︰9︰1.5︰12︰4︰9.5︰10。
上述保温装饰一体化泡沫玻璃墙板的制备方法，包括以下步骤：
（1）按比例配置保温层、装饰层和过渡层，待用；
（2）保温装饰一体化成型：将计量好的保温层材料、装饰层材料和过渡层材料分别置于相应的保温层料斗、装饰层料斗和过渡层料斗中，将保温层材料布设与组合式凹模中刮平，然后布设过渡层，经锯齿状骨料板刮去多余材料，同时形成锯齿状表面，然后再布设装饰层，最后压制成型，成型压力为15MPa，保压时间为75s；
（3）一次烧成：以4℃/min的速率升温至650℃、保温40min，再逐渐以6℃/min的速率升温至1050℃、保温35min，随炉冷却至110℃，出炉，成品中保温层厚约3.5cm，过渡层厚约0.4cm，装饰层厚约0.7cm。
按照JC/T647-2014《泡沫玻璃绝热制品》检测方法进行检测，泡沫玻璃板的表观密度为268kg/m3，吸水量为0.24kg/m2，抗压强度1.90MPa，25℃导热系数0.062W/(m·K）；按GB/T3810.3—2016《陶瓷砖试验方法 第3部分：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定》检测方法进行检测，装饰层的吸水率为0.35%，属于低吸水率陶瓷砖。保温层和装饰层的粘结强度为2.28MPa。
以上实施例仅用来说明本发明的技术方案并非限制，尽管按照较好的实施例可以对本发明进行更好的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和同等替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种保温装饰一体化泡沫玻璃墙板，其特征在于，由保温层、过渡层和装饰层经一体化成型、烧成制得；锯齿状过渡层的厚度为3~5mm，装饰层的厚度为0.5~1.5 cm，保温层的厚度为3.5~4.0cm；所述保温层经下述过程获得：保温层基体材料、发泡剂、稳泡剂、助熔剂、促进剂、粘结剂按质量比（75~85）：（2.5~6）：（2.5~6）：（1.5~2.5）：（0~6）：（6~8）混合均化、室温陈伏24h以上，即得；所述装饰层经下述过程获得：装饰层主料与粘结剂按质量比（88~92）：（8~12）混合均化、室温陈伏24h以上，即得；所述过渡层经下述过程获得：保温层材料、装饰层材料按质量比（40~70）：（30~60）混合均化、室温陈伏24h以上，即得；
所述保温层基体材料由生活垃圾焚烧灰渣、赤泥和废玻璃组成，三者的质量比为（10~40）：（10~20）：（50~80）；所述发泡剂为碳酸钙、二氧化锰、碳化硅或活性炭；所述稳泡剂为磷酸三钠；所述助熔剂为硼砂；所述促进剂为脱硫石膏；所述保温层和装饰层的粘结剂均为水玻璃，水玻璃模数为2.0-3.2；所述装饰层主料为磨细废弃玻化砖或由高岭土、石英、硼砂、氧化锌、碳酸钙、氧化钾、硼酸、氧化锶按质量比为（15~20）：（32~38）：（5~9）：（1.5~2.2）：（12~20）：（4~8）：（7~11）：（7~10）混合而成，生活垃圾焚烧灰渣的粒度为150μm以下，赤泥的粒度为300μm以下，废玻璃的粒度为150μm以下，磨细废弃玻化砖的粒度为80μm以下，上述保温装饰一体化泡沫玻璃墙板通过下述过程获得：
（1）按比例配置保温层、装饰层和过渡层，待用；
（2）保温装饰一体化成型：将计量好的保温层材料、装饰层材料和过渡层材料分别置于相应的保温层料斗、装饰层料斗和过渡层料斗中，将保温层材料布设于 组合式凹模中刮平，然后布设过渡层，经锯齿状骨料板刮去多余材料，同时形成锯齿状表面，然后再布设装饰层，最后压制成型，成型压力为5~20MPa，保压时间为60~120s；
（3）一次烧成：以3~5℃/min的速率升温至500~700℃、保温30~60min，再以5~7℃/min的速率升温至900~1100℃、保温30~50min，随炉冷却至150℃以下，出炉即可。
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