CN112456914B - 多功能薄体隔热保温材料及使用方法 - Google Patents

多功能薄体隔热保温材料及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及多功能薄体隔热保温材料领域，具体是提供一种多功能薄体隔热保温材料，其包括：10‑20质量份硅藻土、3‑8质量份纳米氧化锆、2‑10质量份玻璃微珠、2‑5质量份气凝胶、5‑15质量份骨料、20‑40质量份的增稠保水剂、3‑5质量份增强纤维、1‑4质量份纳米铂粉末、1‑3质量份的导电微粉、20‑30质量份白水泥、10‑15质量份胶粉、10‑15质量份PVB粘接剂、分散剂0.5‑3质量份。所述多功能薄体隔热保温材料具有隔热保温、净化室内空气、调节空气湿度、吸收电磁波辐射、修复墙面细小裂纹等作用，与基面之间形成牢固附着，易于涂刷，施工方便。

Description

多功能薄体隔热保温材料及使用方法
技术领域
本发明涉及用于建筑室内室外墙面或设备金属壳表面的隔热保温材料领域，尤其涉及一种多功能薄体隔热保温材料。
背景技术
随着移动通信和网络技术产业日渐繁荣，电磁辐射几乎充满了人们生活的每个角落，尤其是大型计算机、服务器交换机、电器设备非常集中的场所。大型电气设备，包括供电设备、服务器、无线信号收发设备都会产生复杂的电磁信号，对人体机能产生热效应、非热效应和积累效应等。各国科学家经过长期研究证明：长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、提前衰老、心率失常、视力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙等。由此可见，长期在这个环境中工作的人员的身体健康具有潜在威胁。此外，在一些天气异常寒冷的北方城市，室内保温有利于设备的正常运转和节省能源。目前，一般室内用的多功能薄体隔热保温材料多具有隔热保温和净化空气的作用，但都不具备吸收电磁辐射的作用。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种多功能薄体隔热保温材料，其具有隔热保温、吸收电磁辐射、对金属墙面有防腐作用、净化室内空气等多种功能，且与基体材料具有很好的附着性。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种多功能薄体隔热保温材料，其包括：10-20质量份硅藻土、3-8质量份纳米氧化锆、2-10质量份玻璃微珠、2-5质量份气凝胶、5-15质量份骨料、20-40质量份的增稠保水剂、3-5质量份增强纤维、1-4质量份纳米铂粉末、1-3质量份的导电微粉、20-30质量份白水泥、10-15质量份胶粉、10-15质量份PVB粘接剂、分散剂0.5-3质量份。
根据本发明的较佳实施例，其中，所述气凝胶为气相二氧化硅。
根据本发明的较佳实施例，其中，所述骨料包括膨胀蛭石或膨胀珍珠岩，其中膨胀蛭石或膨胀珍珠岩皆为粉末，且膨胀蛭石内部的铁、镁、铝硅盐酸的质量比为1:1:2。骨料中的膨胀蛭石或膨胀珍珠岩可以增加建筑物的自重，遇火自然膨胀，这样在发生灾情的时候使得墙体的隔热能力更佳，且无毒无味化学性质稳定。骨料粒径和添加量可依据所期望的涂层密度、手感、上墙状态添加。当多功能薄体隔热保温材料上墙后过重易脱落时，可减少骨料的添加量。
根据本发明的较佳实施例，其中，所述增稠保水剂为HPMC(羟丙基甲基纤维素)、HEC(羟乙基甲基纤维素)、HBMC(羟甲基纤维素)中的一种或几种的组合。
根据本发明的较佳实施例，其中，所述增强纤维为陶瓷纤维；所述陶瓷纤维为多晶氧化铝纤维、含ZrO2、B2O3或Cr2O2的硅酸铝纤维，SiO2―CaO―MgO系陶瓷纤维、镁橄榄石纤维或特殊的氧化物纤维。所述增强纤维有利于增强多功能薄体隔热保温材料固化后涂层的防裂性能，避免涂层出现裂纹而脱落。
根据本发明的较佳实施例，其中，所述胶粉为瓦克胶粉、易来泰胶粉、维纳欧胶粉。胶粉具有增加粘结性和使多功能薄体隔热保温材料具有一定的防水性。
据本发明的较佳实施例，其中，以高性能PVB(聚乙烯醇缩丁醛)作为粘接剂，减少甲醛的释放并且增加多功能薄体隔热保温材料在墙体或机壳上的附着力。
根据本发明的较佳实施例，其中，所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐、聚硅氧烷中的一种。
其采用微波震荡辅助干混法，将上述各组分混合均匀，使用前加水，并在高速分散机/球磨机内分散均匀，出料即可进行使用；出料后若不及时使用，在正式使用之前，应采用超声波震荡使多功能薄体隔热保温材料均质化再使用。
需要说明的是，本发明多功能薄体隔热保温材料可用于室内室外混凝土墙面，也可以用于大型室外设备的金属机壳，或者用于活动板房的室内室外墙壁上。当将上述组分的多功能薄体隔热保温材料用于混凝土素面或混凝土砖块素面时，使用另一液体组分多功能薄体隔热保温材料对混凝土素面进行打底处理和/或罩面处理。该液体组分为纳米渗透结晶材料，其组成为：渗透剂2-3质量份、分散剂2-5质量份、防腐剂1-5质量份、pH调节剂0.5-2质量份、水溶性硅酸盐20-30质量份、去离子水40-60质量份，pH≥11。借助纳米渗透结晶材料对混凝土素面的打底处理，一方面可以封堵混凝土素面上的细小裂缝强化混凝土结构、延长混凝土墙面的寿命；另一方面可为多功能薄体隔热保温材料的涂布和附着提供大量的活性基团和亲水性基团，使多功能薄体隔热保温材料中活性颗粒和PVB粘接剂可与亲水面形成大量氢键结合。
水溶性硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或几种的组合。渗透剂为三乙醇胺、聚氯化乙烯、脂肪醇聚氧乙烯醚等中的一种或几种；分散剂为碱金属磷酸盐类，例如为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的一种或几种；分散剂还可以是有机分散剂，如聚丙烯酰胺等。防腐剂就是混凝土防腐剂，主要用于防止硫酸根离子和氯离子的腐蚀。水溶性硅酸盐在助剂的作用下，硅酸根离子以粒径约3-50nm的活性粒子悬浮在液相中，而这些活性粒子能够与混凝土的无机粉体反应生成C-H-S凝胶和结晶体，渗透到毛细孔缝中。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明的多功能薄体隔热保温材料具有隔热保温、净化室内空气、调节空气湿度、吸收电磁波辐射、修复墙面细小裂纹等作用，与基面之间形成牢固附着，易于涂刷，施工方便。具体地：
①净化室内空气、调节空气湿度：硅藻土可以调节空气湿度和吸附有毒有还气体，如挥发性甲醛等Vocs以及氮氧化物等有害气体。在湿度很大或南方等阴雨连绵的季节，有利于保持室内干燥。硅藻土还可作为填料，用于控制和调节多功能薄体隔热保温材料的颜色。纳米铂粉还具有光催化分解VOCs和抑菌作用。pvb作为粘接剂，即使遇到高温也不会释放甲醛，可减少VOCs的释放。
②隔热保温作用：纳米氧化锆具备特殊的光学特性，对紫外长波、中波及红外线反射率高达85％以上，其自身低导热系数能够迫使热量在涂层中的传递路径变长，使涂层具有较低的导热系数，可提高涂层的隔热性能。玻璃微珠质量轻、导热低和化学稳定性高，内部含有稀薄的气体，其导热系数低，所以涂层具有非常好的隔热保温效果。空心玻璃微珠是球形微粒，起到轴承的作用，摩擦力小，可以增强涂料的流动涂抹性能，使施工更加方便。气凝胶具有极低的热导率和比重，具有很好的热稳定性、耐热冲击性以及隔热保温性。增强纤维(陶瓷纤维)导热系数非常低，具有隔热的作用。膨胀珍珠岩或膨胀蛭石具有很低的导热系数，且比重轻，化学性质稳定、耐酸碱性，是骨料，也是隔热保温材料。
③吸收电磁波辐射：分散良好的导电微粉和纳米铂粉末，能有效地消除电磁辐射、二者结合可对不同波段的电磁波辐射有明显的衰减作用，共同作用可有效减少空间内的电磁波辐射。
④修复墙面细小裂纹：白水泥和胶粉具有粘合作用，胶粉赋予多功能薄体隔热保温材料一定防潮防水性能。骨料用于减少其他成分的用量同时提高涂层的机械强度(如冲击强度等)，调节材料的比重。增强纤维(陶瓷纤维)主要起到防裂增强的作用，增稠保水剂(HPMC、HEC或HBMC)具有调节粘度、增强涂层附着力、成膜性和增强涂层的整体强度。
⑤牢固附着性：白水泥、增稠保水剂、胶粉、PVB粘接剂配合作用，制得一种涂刷施工、附着力强、耐用时间长的多功能薄体隔热保温材料。胶粉可阻止水汽渗透，增强多功能薄体隔热保温材料在建筑物墙面的耐受性，对电气金属壳具有阻隔腐蚀的作用。
当在混凝土素面上使用上述材料时，可用纳米渗透结晶材料对混凝土素面进行打底处理和/或罩面处理。打底处理是，现在混凝素面上先涂布一层，再涂刷上述薄体隔热材料；罩面是在刷涂完上述薄体隔热材料之后，在其表面再涂布一层。打底处理可用纳米渗透结晶材料封堵混凝土上的有害孔隙和裂缝，同时为上述薄体隔热材料提供大量亲水基团，以便于浆料涂层稳定附着，使薄体隔热材料不易脱落。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例提供一种多功能薄体隔热保温材料，按质量份比算，包括15份硅藻土、5份纳米氧化锆、5份玻璃微珠(3M)、3份气凝胶(气相二氧化硅)、10份膨胀蛭石、20份HPMC、3份多晶氧化铝纤维、2份纳米铂粉、2份导电微粉(商品化)、20份白水泥、10份瓦克胶粉、12份PVB粘接剂、1.5份改性聚羧酸盐XT-2000分散剂。
将上述各粉料在料槽中混合，并通过微波震荡混匀。使用前加粉料总质量50％的水，在800rpm高速球磨机内分散均匀20min，出料得待涂布的浆料，可用于施工。若料浆在使用前经过较长时间的静置，则在正式使用前需要进行超声波振荡均化处理，以下各实施例和对比例相同。
实施例2
本实施例提供一种多功能薄体隔热保温材料，按质量份比算，包括12份硅藻土、4份纳米氧化锆、4份玻璃微珠(3M)、2份气凝胶(气相二氧化硅)、6份膨胀珍珠岩、25份HPMC、4份镁橄榄石纤维、2份纳米铂粉、2份导电微粉(商品化)、20份白水泥、10份瓦克胶粉、12份PVB粘接剂、1份聚羧酸盐om-361分散剂。
将上述各粉料在料槽中混合，并通过微波震荡混匀。使用前加粉料总质量55％的水，在800rpm高速球磨机内分散均匀20min，出料得待涂布的浆料。
实施例3
本实施例提供一种多功能薄体隔热保温材料，按质量份比算，包括20份硅藻土、8份纳米氧化锆、8份玻璃微珠(3M)、5份气凝胶(气相二氧化硅)、10份膨胀珍珠岩、30份HEC、4份镁橄榄石纤维、3份纳米铂粉、2.5份导电微粉(商品化)、25份白水泥、12份维纳欧胶粉、12份PVB粘接剂、1份聚羧酸盐om-361分散剂。
将上述各粉料在料槽中混合，并通过微波震荡混匀。使用前加粉料总质量60％的水，在800rpm高速球磨机内分散均匀20min，出料得待涂布的浆料。
实施例4
将实施例1-3制得的涂料涂覆在10cm*10cm*0.5cm的玻璃板上，然后进行7d养护，确保固化后厚度约为5mm。测试该涂层在玻璃板上的附着力和电磁屏蔽性能(玻璃板的电磁屏蔽效能可忽略)。其中，按照电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法GJB 6190-2008测试各涂料层的电磁屏蔽性能。附着力按照GB/T9283-88(涂层附着力划格法测定的评定标准)。隔热效果按照标准号T/CIE 082-2020测试(不含涂层的玻璃隔热温差为1℃)。
试结果如下：
Figure BDA0002823697310000071
实施例5
本实施例主要提供本发明的涂料在混凝土素面上的涂布施工方法。包括：
第一步，制备水性纳米渗透结晶材料备用，制备方法为：按照质量份数计，将2份脂肪醇聚氧乙烯醚(渗透剂)、1份六偏磷酸钠(分散剂)、1.5份混凝土专用防腐剂(市购)、1.5份pH调节剂氢氧化钠(调节pH≥12以上)、22份硅酸钾、5份硅酸锂、55份水充分的搅拌均匀。
第二步，将上述水性纳米渗透结晶材料喷涂到建筑物室内混凝土素面上，喷涂量为150mL/m2，喷完后放置40min。
第三步，将实施例1-3制备的浆料超声处理10min后，涂布到建筑物室内混凝土素面上，涂布厚度为0.5cm，放置4h。
第四步，将上述水性纳米渗透结晶材料喷涂喷涂到浆料表面，放置3d。之后，用1％稀盐酸和2％碳酸钠喷洒墙壁局部位置，连续3天。观察墙面该部位的涂层无起泡、无掉粉和脱落现象。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种多功能薄体隔热保温材料，其特征在于，其包括：10-20质量份硅藻土、3-8质量份纳米氧化锆、2-10质量份玻璃微珠、2-5质量份气凝胶、5-15质量份骨料、20-40质量份的增稠保水剂、3-5质量份增强纤维、1-4质量份纳米铂粉末、1-3质量份的导电微粉、20-30质量份白水泥、10-15质量份胶粉、10-15质量份PVB粘接剂、分散剂0.5-3质量份；
其中，所述增强纤维为陶瓷纤维；所述陶瓷纤维为多晶氧化铝纤维、含ZrO2、B2O3或Cr2O2的硅酸铝纤维，SiO2―CaO―MgO系陶瓷纤维或镁橄榄石纤维。
2.根据权利要求1所述的多功能薄体隔热保温材料，其特征在于，所述气凝胶为气相二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的多功能薄体隔热保温材料，其特征在于，所述骨料包括膨胀蛭石或膨胀珍珠岩，其中膨胀蛭石或膨胀珍珠岩皆为粉末，且膨胀蛭石内部的铁、镁、铝硅盐酸的质量比为1:1:2。
4.根据权利要求1所述的多功能薄体隔热保温材料，其特征在于，所述增稠保水剂为HPMC、HEC、HBMC中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的多功能薄体隔热保温材料，其特征在于，所述胶粉为瓦克胶粉、易来泰胶粉或维纳欧胶粉。
6.根据权利要求1所述的多功能薄体隔热保温材料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸盐、聚磷酸盐及聚硅氧烷中的一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的多功能薄体隔热保温材料的使用方法，其特征在于，其采用微波震荡辅助干混法，将各组分混合均匀，使用前加水，并在高速分散机/球磨机内分散均匀，出料即可进行使用；出料后若不及时使用，在正式使用之前，应采用超声波震荡使多功能薄体隔热保温材料均质化再使用。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，若涂布基面为建筑物墙体的混凝土素面或混凝土砖块素面，则在使用该多功能薄体隔热保温材料之前，使用纳米渗透结晶材料对建筑物墙体的混凝土素面或混凝土砖块素面进行打底处理；并且再使用该多功能薄体隔热保温材料之后，再用纳米渗透结晶材料进行罩面处理；纳米渗透结晶材料的组成为：渗透剂2-3质量份、分散剂2-5质量份、防腐剂1-5质量份、pH调节剂0.5-2质量份、水溶性硅酸盐20-30质量份、去离子水40-60质量份，pH≥11。
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