CN112707713A - 建筑内保温用无机膏料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建筑内保温用无机膏料及其制备方法，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑内保温用无机膏料及其制备方法，应用在建筑内保温材料的生产上。
背景技术
近年来，随着我国城市化建设进程的不断加快，房屋建筑工程日益增多，建筑能耗问题随之突显，建筑保温用材料如聚苯板、挤塑板、硬泡聚氨酯板、岩棉等被大量应用于外墙外保温系统。然而，现有保温材料发展的趋势是由外保温向内保温发展。
目前，内保温材料用的较多是聚苯乙烯复合纸面石膏板，这种材料一度是内保温材料的首选。聚苯乙烯板用作内保温，是由一块块地板拼接而成的，难免会有很多的板材接缝，在板缝上做完腻子面漆后，很容易出现开裂。这个问题是该种材料在应用方面一直难以解决的难题，这极大地影响了聚苯乙烯板材在内保温领域的发展。
CN 108530011 A专利公布了一种硅气凝胶防火、防水、环保保温膏。该膏料在制备时加入了气凝胶前驱体，其以硅溶胶、有机硅改性丙烯酸乳液为粘结剂，制备出了导热系数达到 0.041w/m·k、防火性能达到A1级别，并具有防水功能的保温膏料。但是该保温膏料在制备中涉及到气凝胶前驱体的制备，原料中含有甲醇、正己烷、乙醇中的一种或几种，制备过程中也包含了硅源与溶剂混合-溶胶-凝胶-老化-溶剂置换-表面修饰-轻质骨料添加等一系列过程。该种制备方法包含一定量的溶剂，存在一定的危险性，同时制备流程复杂，大规模生产时需要增加工序。
CN 104829196 A专利公布了一种气凝胶改性的无机保温砂浆及其使用方法，该保温砂浆由硅酸盐水泥、二氧化硅气凝胶颗粒、膨胀玻化微珠等原料复合加工而成，所制备的气凝胶改性无机保温砂浆具有更好的保温性能和施工性能，可用于建筑内外墙节能领域。但该种保温砂浆只是降低了导热系数，与传统的保温砂浆施工方式，储存方式没有差别，还是存在需要现场加水搅拌才能施工的施工不便，以及开袋后容易漂浮等问题。
因此，提供一种可整体批刮、不会开裂、无需现场加水搅拌即可施工、储存期长，且具有较高的强度的建筑内保温用无机膏料及其制备方法己成为当务之亟。
发明内容
为了克服现有建筑内保温材料拼接后存在板材接缝，在板缝上做完腻子面漆后，很容易出现开裂，防火性能差，且存在着施工时需现场加水搅拌，不仅施工不便，而且容易造成粉尘污染和环境污染的缺点，本发明提供一种建筑内保温用无机膏料及其制备方法，通过选择轻质隔热填料、无机胶凝材料和聚合物乳液，并配合体系中的其他组分，制备成单组分的无机膏料，具有整体批刮，不会存在开裂风险，为工厂预制，无需现场加水搅拌即可施工，储存15-30天后仍可使用等优点。
本发明的技术方案如下：
一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
其中，所述无机胶凝材料由石膏与水泥按照质量比例3:1-2:1制备而成。
现有的无机保温砂浆主要是由水泥、石膏为胶凝材料，玻化微珠、聚苯颗粒等为隔热填料组成的干粉状材料。在使用过程中，其保温砂浆必须现场加水搅拌均匀后施工，这使得保温砂浆施工不便、开袋后容易漂浮造成粉尘污染并且质量难以保证。且该无机保温砂浆在加水后，必须要在几个小时内用完，无法实现工厂预制。各省市地区已经明确禁止使用无机保温砂浆。本申请的建筑内保温用无机膏料采用轻质隔热填料、无机胶凝材料和聚合物乳液，并配合体系中的其他组分，通过有机、无机胶凝材料的互相搭配，以及纤维素的保水性能，并与聚合物乳液复配，制备成单组分的无机膏料。该无机膏料为预制膏状保温材料，绿色安全、无毒、无害，不同于现有的聚苯乙烯板，施工时为整体批刮，不存在开裂风险，为工厂预制，无需现场加水搅拌即可直接涂抹上墙，不仅确保了产品质量、产品性能，而且做到了施工现场整洁干净，大幅度提高施工效率。另外其存储期较长，通常为1个月。
所述建筑内保温用无机膏料还包括附着力增强剂0.5-1份。
传统的内保温材料聚苯乙烯板易开裂，防火性能差，其还存在着保温砂浆强度低、防水性能差、易空鼓脱落等缺点，安全隐患大。本申请的所述建筑内保温用无机膏料体系中采用轻质隔热填料、无机胶凝材料，并在附着力增强剂与聚合物乳液配合下，使基料与基材、基料与基料之间键能结合，增强粘结性能。其不仅具有导热系数更低(0.045-0.055w/m·k)，抗压强度、抗折强度和粘结强度俱佳，憎水性能和防火性能好(A2级)、隔热降噪佳等优良特点，而且不会出现传统保温砂浆空鼓脱落等问题，能降低施工人员安全风险，可大面积用于既成建筑和新建建筑内保温隔热体系，如厨房、卫生间在内的室内空间。
所述聚合物乳液为聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、水性聚氨酯或水性环氧树脂的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述轻质隔热填料为玻化微珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒、漂珠、珠光砂、中空玻璃微珠、空心陶瓷微珠或疏水性气凝胶的其中一种或任意两种以上的任意组合。
优选的聚合物乳液和轻质隔热填料均为常用材料，其中优选的聚合物乳液能增加产品的强度并延长储存时间，优选的轻质隔热填料能提升产品的隔热保温性能。
所述纤维素为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或羧甲基纤维素的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述可分散胶粉为速溶型聚乙烯醇、瓜尔胶或田青胶的其中一种或任意两种以上的任意组合。
优选的纤维素和可分散胶粉均为常用材料，其中优选的纤维素能提升产品的保水性能，优选的可分散胶粉能提升产品的粘结性能。
所述纤维为纤维长度3-6mm的无机矿物纤维。
无机矿物纤维耐燃且能增加材料强度。
所述无机矿物纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维或硼纤维的其中一种或任意两种以上的任意组合。
优选的无机矿物纤维易得、成本低。
所述减水剂为聚羧酸缓凝减水剂、三聚氰胺高效减水剂、荼系高效缓凝减水剂或木质磺酸素减水剂的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述成膜助剂为十二碳酸酯或十六碳酸的其中一种或两者的任意组合；所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂或聚氨酯增稠剂的其中一种或两者的任意组合；所述引气剂为松香树脂类、烷基苯磺酸盐类或脂肪醇磺酸盐类的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述缓凝剂为有机酸类、碱性磷酸盐类或蛋白质类的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述疏水剂为脂肪酸金属皂、石蜡、聚烯烃或有机硅树脂的其中一种或任意两种以上的任意组合。
优选的减水剂、成膜助剂、增稠剂、引气剂、缓凝剂、疏水剂均为常用材料。其中，优选的减水剂能有效降低体系水含量；优选的成膜助剂对降低乳液成膜温度有较大帮助；优选的增稠剂能增加体系粘度，防止沉降；优选的引气剂能高效地增加体系气孔率，降低导热系数；优选的缓凝剂能高效延长石膏、水泥等无机胶凝材料的凝结时间；优选的疏水剂使得材料中的疏水基团能高效地降低膏料干燥后的吸水性。
所述附着力增强剂为钛酸酯偶联剂、有机硅烷偶联剂、锆铝酸酯或铝酸酯类偶联剂的其中一种或任意两种以上的任意组合。
优选的附着力增强剂提升产品强度效果。
所述石膏为天然石膏，所述水泥为普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥的其中一种或任意两种以上的任意组合。
优选的石膏、水泥均为常用材料，成本低。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将石膏与水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将轻质隔热填料、无机胶凝材料、纤维素、缓凝剂、可分散胶粉、减水剂与疏水剂混合搅拌均匀；
(2)将水、增稠剂、成膜助剂、引气剂、聚合物乳液以及纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300-500r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(4)的混合物中，搅拌20-40min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
本申请的建筑内保温用无机膏料的制备方法工序简单，操作方便。
步骤(2)中还包括加入附着力增强剂进行混合。
加入附着力增强剂可以提升产品强度效果。
所述步骤(2)是在密闭空间(有盖子的容器)内进行操作的，可使得搅拌时粉尘不会飘向外部。
优选的操作空间可以进一步防止粉尘污染和环境污染，有利于保护环境和施工人健康。
与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：
1)本申请的建筑内保温用无机膏料采用轻质隔热填料、无机胶凝材料和聚合物乳液，并配合体系中的其他组分，通过有机、无机胶凝材料的互相搭配，以及纤维素的保水性能，并与聚合物乳液复配，制备成单组分的无机膏料。该无机膏料为预制膏状保温材料，绿色安全、无毒、无害，不同于现有的聚苯乙烯板，施工时为整体批刮，不存在开裂风险，为工厂预制，无需现场加水搅拌即可直接涂抹上墙，不仅确保了产品质量、产品性能，而且做到了施工现场整洁干净，大幅度提高施工效率，存储期较长；
2)添加附着力增强剂不仅使产品具有导热系数更低(0.045-0.055w/m·k)，抗压强度、抗折强度和粘结强度俱佳，憎水性能和防火性能好(A2级)、隔热降噪佳等优良特点，而且不会出现传统保温砂浆空鼓脱落等问题，能降低施工人员安全风险，可大面积用于既成建筑和新建建筑内保温隔热体系，如厨房、卫生间在内的室内空间；
3)本申请建筑内保温用无机膏料的制备方法工序简单，操作方便。
具体实施方式
下面结合说明书各实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述玻璃纤维的纤维长度为4mm。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料； (二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将中空玻璃微珠、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与石蜡混合搅拌均匀；
(2)将水、碱溶胀增稠剂、十二碳酸酯、烷基苯磺酸钠、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液以及玻璃纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌20min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例2
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述纤维为纤维长度3mm的无机矿物纤维。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料； (二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将中空玻璃微珠、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与石蜡混合搅拌均匀；
(2)将水、聚氨酯增稠剂、十二碳酸酯、松香树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、2-胺乙基亚乙基脲以及玻璃纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌20min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例3
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述纤维为纤维长度6mm的无机矿物纤维。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将中空玻璃微珠、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、十六碳酸酯、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与聚烯烃混合搅拌均匀；
(2)将水、碱溶胀增稠剂、十六碳酸酯、烷基苯磺酸钠、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、2-胺乙基亚乙基脲以及纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌20min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例4
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述纤维为纤维长度4mm的无机矿物纤维。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将中空玻璃微珠、疏水性二氧化硅气凝胶、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与石蜡混合搅拌均匀；
(2)将水、碱溶胀增稠剂、十六碳酸酯、烷基苯磺酸钠、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、KH550以及玻璃纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌20min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例5
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述纤维为纤维长度6mm的无机矿物纤维。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将中空玻璃微珠、疏水性二氧化硅气凝胶、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与脂肪酸金属皂混合搅拌均匀；
(2)将水、碱溶胀增稠剂、十二碳酸酯、烷基苯磺酸钾、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、KH550以及玻璃纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至400r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌30min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例6
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述纤维为纤维长度3mm的无机矿物纤维。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将中空玻璃微珠、疏水性二氧化硅气凝胶、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与石蜡混合搅拌均匀；
(2)将水、聚氨酯增稠剂、十六碳酸酯、脂肪醇磺酸钠、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、KH550以及玻璃纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至500r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌40min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例7
本发明所述的一种建筑内保温用无机膏料，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
所述纤维为纤维长度4mm的无机矿物纤维。
所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将无水石膏与普通硅酸盐水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将玻化微珠、疏水性二氧化硅气凝胶、无机胶凝材料、羟丙基甲基纤维素、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚羧酸缓凝减水剂与聚烯烃混合搅拌均匀；
(2)将水、碱溶胀增稠剂、十二碳酸酯、松香树脂、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、KH550以及玻璃纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌20min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
实施例8
将实施例3的建筑内保温用无机膏料常温储存15～30天。
以上各实施例中的KH550产家为南京曙光化工集团。
实验数据：
由上表可知，本申请建筑内保温用无机膏料具有干密度小，抗压强度、抗折强度、粘结强度优异，体积吸水率低，且导热系数低，防火性能能达到A2级。实施例8说明本实施例的建筑内保温用无机膏料在储存15～30天后，其性能依然还能满足GB/T 20473-2006标准。
本发明所述的建筑内保温用无机膏料及其制备方法并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种建筑内保温用无机膏料，其特征在于：主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
其中，所述无机胶凝材料由石膏与水泥按照质量比例3:1-2:1制备而成。
2.根据权利要求1所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述建筑内保温用无机膏料还包括附着力增强剂0.5-1份。
3.根据权利要求1所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述聚合物乳液为聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、水性聚氨酯或水性环氧树脂的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述轻质隔热填料为玻化微珠、膨胀珍珠岩、聚苯颗粒、漂珠、珠光砂、中空玻璃微珠、空心陶瓷微珠或疏水性气凝胶的其中一种或任意两种以上的任意组合。
4.根据权利要求1所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述纤维素为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或羧甲基纤维素的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述可分散胶粉为速溶型聚乙烯醇、瓜尔胶或田青胶的其中一种或任意两种以上的任意组合。
5.根据权利要求1所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述纤维为纤维长度3-6mm的无机矿物纤维。
6.根据权利要求5所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述无机矿物纤维为玻璃纤维、陶瓷纤维或硼纤维的其中一种或任意两种以上的任意组合。
7.根据权利要求1所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸缓凝减水剂、三聚氰胺高效减水剂、荼系高效缓凝减水剂或木质磺酸素减水剂的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述成膜助剂为十二碳酸酯或十六碳酸的其中一种或两者的任意组合；所述增稠剂为碱溶胀型增稠剂或聚氨酯增稠剂的其中一种或两者的任意组合；所述引气剂为松香树脂类、烷基苯磺酸盐类或脂肪醇磺酸盐类的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述缓凝剂为有机酸类、碱性磷酸盐类或蛋白质类的其中一种或任意两种以上的任意组合；所述疏水剂为脂肪酸金属皂、石蜡、聚烯烃或有机硅树脂的其中一种或任意两种以上的任意组合。
8.根据权利要求2所述的建筑内保温用无机膏料，其特征在于：所述附着力增强剂为钛酸酯偶联剂、有机硅烷偶联剂、锆铝酸酯或铝酸酯类偶联剂的其中一种或任意两种以上的任意组合。
9.根据权利要求1-8任一项所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，其特征在于：主要包括以下依序进行的步骤：
(一)制备无机胶凝材料：
将石膏与水泥按照所述质量比例混合均匀，即制成所述无机胶凝材料；
(二)制备建筑内保温用无机膏料：
(1)将轻质隔热填料、无机胶凝材料、纤维素、缓凝剂、可分散胶粉、减水剂与疏水剂混合搅拌均匀；
(2)将水、增稠剂、成膜助剂、引气剂、聚合物乳液以及纤维充分混合，搅拌均匀；
(3)将搅拌转速调至300-500r/min，缓慢地将步骤(1)的混合物添加到步骤(2)的混合物中，搅拌20-40min，即获得所述建筑内保温用无机膏料。
10.根据权利要求9所述的建筑内保温用无机膏料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中还包括加入附着力增强剂进行混合。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210427 |