CN114232927B - 一种外墙保温装饰板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述中间层位于保温层和装饰层之间，所述中间层与装饰层为一体成型，所述保温层与中间层通过发泡粘接，所述保温层为聚酰亚胺泡沫，由以下原料制成：3,3’,4,4’‑二苯醚四酸二酐、二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、甲醇、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂、α‑甲基吡啶；所述中间层由以下原料制成：改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂、水；所述装饰层由以下原料制成：硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠5‑8份、水。本发明提供的保温装饰板具有防潮、保温、隔音等功能，制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景。

Description

一种外墙保温装饰板及其制备方法
技术领域
本发明属于装饰材料技术领域，具体涉及一种外墙保温装饰板及其制备方法。
背景技术
保温装饰板又称保温装饰一体板，也叫一体板；是由保温材料、装饰面板等组成。各个厂家对保温装饰板的称呼略有不同：保温装饰板、节能装饰板、保温装饰一体板板、外墙外保温一体板、保温一体板、外墙保温装饰板等，是在工厂预制成型的具有外墙保温和装饰功能的板材。建筑节能是执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。我国对建筑节能非常重视，在国家一系列节能政策、法规、标准和强制性条文的指导之下，我国住宅建设的节能工作不断深入，节能标准不断提高，并强制要求建筑的节能率不低于50％，而有关资料表明，墙传热造成的能量损失约为建筑总耗能的1/3左右，因此墙体保温是建筑节能的重要环节，同时一些传统的有机建筑保温材料因不防火和耐候性较差已不再符合未来发展需要，而有些无机保温材料具有防火和节能作用，但因施工程序复杂和施工难度大，导致施工时间长和成本增大。而且，墙面的保温隔热层只是解决了墙体的保温问题而没有解决墙体饰面的美观个性需要。
房屋建筑的外墙安装的保温复合板一般由相互贴合的基层和表层构成，基层为保温材料层，如：聚苯乙烯泡沫保温板或硬质聚氨酯板等，表层为传统材料，如：石材等。该表层暴露在自然环境中，会受到阳光的照射以及受到雨水、风、雪的侵蚀，非常容易损坏，比如常见的开裂问题，侵蚀严重时会造成整体外墙装饰板的脱落。目前，市面上传统聚氨酯发泡保温板大多是由硬质聚氨酯泡沫和硅酸钙板等装饰层粘接而成，粘接剂的使用对板材后续的固化温度和时间提出了要求，在生产制备过程中增加了施工难度和施工成本，并且采用粘接工艺制备的硬质泡沫聚氨酯保温板不具备良好的耐老化及耐冲击性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种外墙保温装饰板及其制备方法，该保温装饰板具有防潮、保温、隔音等功能，制备方法简单，成本低，具有良好的应用前景。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述中间层位于保温层和装饰层之间，所述中间层与装饰层为一体成型，所述保温层与中间层通过发泡粘接；
其中，所述保温层为聚酰亚胺泡沫，由以下重量份数原料制成：
3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐30-35份、二氨基二苯甲烷20-25份、改性粉煤灰3-6份、甲醇100-200份、氧化铝2-6份、聚硅氧烷泡沫稳定剂1-3份、α-甲基吡啶0.5-2份；
所述中间层由以下重量份数的原料制成：
改性海泡石粉40-50份、蛭石5-7份、氧化铝2-5份、氧化锑2-5份、碳酸钙4-7份、木炭2-4份、磷酸钠4-7份、膨润土5-8份、硼砂4-7份、水30-40份。
优选的，所述装饰层由以下重量份数的原料制成：
硅澡土40-60份、高炉渣15-25份、石英砂10-15份、硝酸钠3-6份、膨润土5-8份、氧化铝6-10份、偏硅酸钠5-8份、无机颜料1-3份、水30-40份。
优选的，所述外墙保温装饰板，保温层的厚度为10-50mm，中间层的厚度为1-5mm，装饰层的厚度为5-20mm。
优选的，所述改性海泡石粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将海泡石原料，干燥后粉碎后过筛，加入1mol/L的盐酸溶液浸渍1-3h，过滤后得到预处理海泡石；
(2)将三乙醇胺、乙烯基三乙氧基硅烷加入步骤(1)中得到的预处理海泡石，然后在110-130℃条件下进行水热反应15-30h，之后洗涤、干燥、研磨即得海泡石复合物；
(3)将步骤(2)制得的海泡石复合物进行煅烧，即得所述改性海泡石。
优选的，步骤(1)中，所述海泡石与盐酸溶液的质量比为1：20-40；步骤(2)中，预处理海泡石、三乙醇胺、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为100:3-6:2-8；步骤(3)中煅烧温度为500-700℃，煅烧时间为2-4h。
优选的，所述改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
(a)将粉煤灰粉料、纤维素加入到去离子水中混合均匀，之后于200-300℃下水热反应24-48小时，反应完后，产物离心、洗涤、干燥得纤维素改性粉煤灰；
(b)将步骤(a)所得纤维素改性粉煤灰加入到钛酸酯和铝酸酯复合偶联剂中，高速搅拌活化后，干燥后即得所述改性粉煤灰。
优选的，步骤(a)中粉煤灰粉料和纤维素的质量比为1:5-12。
优选的，步骤(b)中钛酸酯和铝酸酯的质量比为1：1，纤维素改性粉煤灰与复合偶联剂的质量比为10：1-2；步骤(b)中所述搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为0.5-1h；干燥温度为100-130℃，干燥时间为4-8h。
本发明还保护一种上述外墙保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在5-8MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，进行烧制，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在60-70℃的回流状态下反应2-4h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在60-70℃内加热2-6h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰板一体化层置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入热烘箱中，室温升至300-450℃，发泡、酰亚胺化、固化交联0.5-2h，即得所述外墙保温装饰板。
优选的，步骤三中所述烧制温度为1000-1100℃，烧制时间为1-2h。
优选的，步骤四中所述反应温度为65-85℃，反应时间为3-6h。。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明提供的外墙保温装饰板，通过将装饰层和中间层一体化压成胚体再烧制的工艺，装饰层与中间层结合为一体，从而使得两者连接牢固，由于使用的都是无机材料，使得该保温装饰板具备保温隔热功能的同时还具备外墙装饰的效果，这样，不仅增强了保温效果，同时也避免了装饰层采用传统喷涂方式容易脱落模糊的问题，实现保温效果与装饰性的一体化，且该制作工艺简单，降低了生产成本。
(2)本发明提供的外墙保温装饰板，粉煤灰经过表面改性后，与高分子聚合物的相容性得到明显改善，一方面树脂与粉煤灰间的界面张力降低，另一方面加大了树脂分子间的距离，降低了聚合物分子间的范德华力；同时，由于材料的韧性增加，所以发泡后的材料其泡孔不会坍塌，泡孔的完整性能保证材料的保温性能。尤其是经适当偶联剂处理后的粉煤灰填充到聚合物中，两者几乎没有相的分离，结合更紧密，能形成缠绕覆盖；同时，由于没有使用粘接剂，所以保温板具备良好的耐老化及耐冲击性能。
(3)本发明提供的外墙保温装饰板，中间层和装饰层中均选用了膨润土，选用膨润土有利于各组分在湿状态下混合均匀，同时也具有一定的粘接和保温隔热的效果；中间层加入了蛭石作为发泡剂，磷酸钠作为稳泡剂，由此有效提高混合效果，使其更加均匀，间接提高保温效果；通过对海泡石改性，增大了海泡石内部的微孔结构，提高了中间层对保温层的粘接力；同时加入的硼砂在熔化后能溶解金属氧化物，促进中间层各原料的粘接。
(4)本发明提供的外墙保温装饰板的制备方法简单，原料广泛易得，成本低，具有良好的应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例1-3和对比例1-2的保温层厚度为50mm，中间层厚度为2mm，装饰层厚度为10mm。
实施例1
一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述保温层由以下重量份数原料制成：3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐30份、二氨基二苯甲烷20份、改性粉煤灰3份、甲醇100份、氧化铝2份、聚硅氧烷泡沫稳定剂1份、α-甲基吡啶0.5份；
其中，改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
(a)将1份粉煤灰粉料、5份纤维素加入到去离子水中混合均匀，之后于200℃下水热反应48小时，反应完后，产物离心、洗涤、干燥得纤维素改性粉煤灰；
(b)将步骤(a)所得纤维素改性粉煤灰(10份)加入到钛酸酯和铝酸酯的质量比为1：1的复合偶联剂(2份)中，在2000r/min下搅拌活化0.5h后，放入100℃下干燥8h后即得所述改性粉煤灰。
所述中间层由以下重量份数的原料制成：改性海泡石粉40份、蛭石5份、氧化铝2份、氧化锑2份、碳酸钙4份、木炭2份、磷酸钠4份、膨润土5份、硼砂4份、水30份；
其中，改性海泡石的制备方法，包括以下步骤：
(1)将10份海泡石原料，干燥后粉碎后过筛，加入200mL、1mol/L的盐酸溶液浸渍1h，过滤后得到预处理海泡石；
(2)将0.3份三乙醇胺、0.2份乙烯基三乙氧基硅烷加入步骤(1)中得到的预处理海泡石(10份)，然后在130℃条件下水热反应15h，之后洗涤、干燥、研磨即得海泡石复合物；
(3)将步骤(2)制得的海泡石复合物在500℃下煅烧4h，研磨后即得所述改性海泡石。
所述装饰层由以下重量份数的原料制成：硅澡土40-60份、高炉渣15-25份、石英砂10-15份、硝酸钠3-6份、膨润土5-8份、氧化铝6-10份、偏硅酸钠5-8份、无机颜料1-3份、水30-40份。
一种外墙保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在5MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，在1100℃下烧制1h，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在70℃的回流状态下反应4h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，在65℃下反应6h，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在70℃内加热2h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰层一体化板置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入烘箱中，室温升至450℃，发泡、酰亚胺化、固化交联0.5h，即得所述外墙保温装饰板。
实施例2
一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述保温层由以下重量份数原料制成：3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐33份、二氨基二苯甲烷22份、改性粉煤灰5份、甲醇150份、氧化铝4份、聚硅氧烷泡沫稳定剂2份、α-甲基吡啶1份；
其中，改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
(a)将1份粉煤灰粉料、8份纤维素加入到去离子水中混合均匀，之后于250℃下水热反应36小时，反应完后，产物离心、洗涤、干燥得纤维素改性粉煤灰；
(b)将步骤(a)所得纤维素改性粉煤灰(10份)加入到钛酸酯和铝酸酯的质量比为1：1的复合偶联剂(1份)中，在2000r/min下搅拌活化0.5h后，放入120℃下干燥8h后即得所述改性粉煤灰。
所述中间层由以下重量份数的原料制成：改性海泡石粉45份、蛭石6份、氧化铝3份、氧化锑4份、碳酸钙5份、木炭3份、磷酸钠5份、膨润土7份、硼砂5份、水35份；
其中，改性海泡石的制备方法，包括以下步骤：
(1)将10份海泡石原料，干燥后粉碎后过筛，加入300mL、1mol/L的盐酸溶液浸渍2h，过滤后得到预处理海泡石；
(2)将0.5份三乙醇胺、0.5份乙烯基三乙氧基硅烷加入步骤(1)中得到的预处理海泡石(10份)，然后在120℃条件下水热反应20h，之后洗涤、干燥、研磨即得海泡石复合物；
(3)将步骤(2)制得的海泡石复合物在600℃下煅烧3h，研磨后即得所述改性海泡石。
所述装饰层由以下重量份数的原料制成：硅澡土50份、高炉渣20份、石英砂13份、硝酸钠4份、膨润土7份、氧化铝8份、偏硅酸钠6份、无机颜料2份、水35份。
一种外墙保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在7MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，在1000℃下烧制1.5h，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在65℃的回流状态下反应3h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，在75℃下反应4h，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在65℃内加热4h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰层一体化板置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入烘箱中，室温升至350℃，发泡、酰亚胺化、固化交联1h，即得所述外墙保温装饰板。
实施例3
一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述保温层由以下重量份数原料制成：3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐35份、二氨基二苯甲烷25份、改性粉煤灰6份、甲醇200份、氧化铝6份、聚硅氧烷泡沫稳定剂3份、α-甲基吡啶2份；
其中，改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
(a)将1份粉煤灰粉料、12份纤维素加入到去离子水中混合均匀，之后于300℃下水热反应24小时，反应完后，产物离心、洗涤、干燥得纤维素改性粉煤灰；
(b)将步骤(a)所得纤维素改性粉煤灰(10份)加入到钛酸酯和铝酸酯的质量比为1：1的复合偶联剂(2份)中，在2000r/min下搅拌活化1h后，放入130℃下干燥4h后即得所述改性粉煤灰。
所述中间层由以下重量份数的原料制成：改性海泡石粉50份、蛭石7份、氧化铝5份、氧化锑5份、碳酸钙7份、木炭4份、磷酸钠7份、膨润土8份、硼砂7份、水40份；
其中，改性海泡石的制备方法，包括以下步骤：
(1)将10份海泡石原料，干燥后粉碎后过筛，加入400mL、1mol/L的盐酸溶液浸渍3h，过滤后得到预处理海泡石；
(2)将0.6份三乙醇胺、0.8份乙烯基三乙氧基硅烷加入步骤(1)中得到的预处理海泡石(10份)，然后在130℃条件下水热反应15h，之后洗涤、干燥、研磨即得海泡石复合物；
(3)将步骤(2)制得的海泡石复合物在700℃下煅烧2h，研磨后即得所述改性海泡石。
所述装饰层由以下重量份数的原料制成：硅澡土60份、高炉渣25份、石英砂15份、硝酸钠6份、膨润土8份、氧化铝10份、偏硅酸钠8份、无机颜料3份、水40份。
一种外墙保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在8MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，在1000℃下烧制2h，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在70℃的回流状态下反应2h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，在85℃下反应3h，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在60℃内加热6h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰层一体化板置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入烘箱中，室温升至300℃，发泡、酰亚胺化、固化交联2h，即得所述外墙保温装饰板。
对比例1
一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述保温层由以下重量份数原料制成：3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐30份、二氨基二苯甲烷20份、甲醇100份、氧化铝2份、聚硅氧烷泡沫稳定剂1份、α-甲基吡啶0.5份；
所述中间层由以下重量份数的原料制成：改性海泡石粉40份、蛭石5份、氧化铝2份、氧化锑2份、碳酸钙4份、木炭2份、磷酸钠4份、膨润土5份、硼砂4份、水30份；
其中，改性海泡石的制备方法，包括以下步骤：
(1)将10份海泡石原料，干燥后粉碎后过筛，加入200mL、1mol/L的盐酸溶液浸渍1h，过滤后得到预处理海泡石；
(2)将0.3份三乙醇胺、0.2份乙烯基三乙氧基硅烷加入步骤(1)中得到的预处理海泡石(10份)，然后在130℃条件下水热反应15h，之后洗涤、干燥、研磨即得海泡石复合物；
(3)将步骤(2)制得的海泡石复合物在500℃下煅烧4h，研磨后即得所述改性海泡石。
所述装饰层由以下重量份数的原料制成：硅澡土40-60份、高炉渣15-25份、石英砂10-15份、硝酸钠3-6份、膨润土5-8份、氧化铝6-10份、偏硅酸钠5-8份、无机颜料1-3份、水30-40份。
一种外墙保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在5MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，在1100℃下烧制1h，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在70℃的回流状态下反应4h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，在65℃下反应6h，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在70℃内加热2h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰层一体化板置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入烘箱中，室温升至450℃，发泡、酰亚胺化、固化交联0.5h，即得所述外墙保温装饰板。
对比例2
一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，所述保温层由以下重量份数原料制成：3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐30份、二氨基二苯甲烷20份、改性粉煤灰3份、甲醇100份、氧化铝2份、聚硅氧烷泡沫稳定剂1份、α-甲基吡啶0.5份；
其中，改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
(a)将1份粉煤灰粉料、5份纤维素加入到去离子水中混合均匀，之后于200℃下水热反应48小时，反应完后，产物离心、洗涤、干燥得纤维素改性粉煤灰；
(b)将步骤(a)所得纤维素改性粉煤灰(10份)加入到钛酸酯和铝酸酯的质量比为1：1的复合偶联剂(2份)中，在2000r/min下搅拌活化0.5h后，放入100℃下干燥8h后即得所述改性粉煤灰。
所述中间层由以下重量份数的原料制成：海泡石粉40份、氧化铝2份、氧化锑2份、碳酸钙4份、木炭2份、磷酸钠4份、膨润土5份、硼砂4份、水30份；
所述装饰层由以下重量份数的原料制成：硅澡土40-60份、高炉渣15-25份、石英砂10-15份、硝酸钠3-6份、膨润土5-8份、氧化铝6-10份、偏硅酸钠5-8份、无机颜料1-3份、水30-40份。
一种外墙保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取海泡石粉、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在5MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，在1100℃下烧制1h，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在70℃的回流状态下反应4h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，在65℃下反应6h，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在70℃内加热2h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰层一体化板置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入烘箱中，室温升至450℃，发泡、酰亚胺化、固化交联0.5h，即得所述外墙保温装饰板。
将实施例1-3和对比例1-2中得到的保温装饰板进行性能测试，测试项目及参考标准如表1所示，测试结果数据如表2所示。
表1测试项目及参考的标准
保温层与中间层的垂直板面抗拉强度 GB/T 50404-2017
抗压强度 GB/T 5486-2008
导热系数 GB/T 10295-2008
吸声性能(降噪系数) GB/T 18696.1-2004
其中，抗压强度越高越好；导热系数越低越好，导热系数越低，说明保温效果越好；降噪系数越高越好，降噪系数越高说明吸音隔音的效果越好；保温层与中间层的垂直板面抗拉强度表示装饰层与保温层的粘接强度，抗拉强度越高表示粘接强度越好。
表2外墙保温装饰板性能测试结果
Figure GDA0003758289450000171
从上述实施例测试结果可知，本发明提供的外墙保温装饰板具有优良的保温性能，同时，其抗压强度、保温层与中间层的垂直板面抗拉强度和吸性性能好，在保证保温性能的同时能够具有隔音和较好的强度，防止整体外墙装饰板的脱落；而对比例1由于保温层去除了改性粉煤灰，导致保温层泡孔不均匀，保温性能有所下降；对比例2由于中间层去除了蛭石和改性海泡石，中间层的微孔有限，导致保温层与中间层的垂直板面抗拉强度下降。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种外墙保温装饰板，包括保温层、中间层和装饰层，其特征在于，所述中间层位于保温层和装饰层之间，所述中间层与装饰层为一体成型，所述保温层与中间层通过发泡粘接；
其中，所述保温层为聚酰亚胺泡沫，由以下重量份数原料制成：
3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐30-35份、二氨基二苯甲烷20-25份、改性粉煤灰3-6份、甲醇100-200份、氧化铝2-6份、聚硅氧烷泡沫稳定剂1-3份、α-甲基吡啶0.5-2份；
所述中间层由以下重量份数的原料制成：
改性海泡石粉40-50份、蛭石5-7份、氧化铝2-5份、氧化锑2-5份、碳酸钙4-7份、木炭2-4份、磷酸钠4-7份、膨润土5-8份、硼砂4-7份、水30-40份；
其中，所述改性海泡石粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将海泡石原料，干燥后粉碎后过筛，加入1mol/L的盐酸溶液浸渍1-3h，过滤后得到预处理海泡石；
(2)将三乙醇胺、乙烯基三乙氧基硅烷加入步骤(1)中得到的预处理海泡石，然后在110-130℃条件下进行水热反应15-30h，之后洗涤、干燥、研磨即得海泡石复合物；
(3)将步骤(2)制得的海泡石复合物进行煅烧、研磨，即得所述改性海泡石粉；
所述改性粉煤灰的制备方法，包括以下步骤：
(a)将粉煤灰粉料、纤维素加入到去离子水中混合均匀，之后于200-300℃下水热反应24-48小时，反应完后，产物离心、洗涤、干燥得纤维素改性粉煤灰；
(b)将步骤(a)所得纤维素改性粉煤灰加入到钛酸酯和铝酸酯复合偶联剂中，高速搅拌活化后，干燥后即得所述改性粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的一种外墙保温装饰板，其特征在于，所述装饰层由以下重量份数的原料制成：
硅澡土40-60份、高炉渣15-25份、石英砂10-15份、硝酸钠3-6份、膨润土5-8份、氧化铝6-10份、偏硅酸钠5-8份、无机颜料1-3份、水30-40份。
3.根据权利要求1所述的一种外墙保温装饰板，其特征在于，步骤(1)中，所述海泡石与盐酸溶液的质量比为1：20-40；步骤(2)中，预处理海泡石、三乙醇胺、乙烯基三乙氧基硅烷的质量比为100:3-6:2-8；步骤(3)中煅烧温度为500-700℃，煅烧时间为2-4h。
4.根据权利要求1所述的一种外墙保温装饰板，其特征在于，步骤(a)中粉煤灰粉料和纤维素的质量比为1:5-12。
5.根据权利要求1所述的一种外墙保温装饰板，其特征在于，步骤(b)中钛酸酯和铝酸酯的质量比为1：1，纤维素改性粉煤灰与复合偶联剂的质量比为10：1-2；步骤(b)中搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为0.5-1h；干燥温度为100-130℃，干燥时间为4-8h。
6.一种权利要求1-5任一项所述外墙保温装饰板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按配方称取改性海泡石粉、蛭石、氧化铝、氧化锑、碳酸钙、木炭、磷酸钠、膨润土、硼砂，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状中间层湿料；
步骤二：按配方称取硅澡土、高炉渣、石英砂、硝酸钠、膨润土、氧化铝、偏硅酸钠、无机颜料，混合均匀后加入水并搅拌均匀，制成平铺状装饰层湿料；
步骤三：将步骤二所得的装饰层湿料采用震动布料方式铺设在步骤一所得的中间层湿料上得到混合湿料，在5-8MPa的压力下在模具内将混合湿料压制成胚体，进行烧制，得到中间层和装饰层一体化板；
步骤四：将3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐和甲醇在60-70℃的回流状态下反应2-4h，并在回流时加入α-甲基吡啶；随后再加入二氨基二苯甲烷、改性粉煤灰、氧化铝、聚硅氧烷泡沫稳定剂混合，反应完成后得到聚酰亚胺泡沫前驱体溶液；
步骤五：将步骤四得到的聚酰亚胺泡沫前驱体溶液在60-70℃内加热2-6h，蒸发多余溶剂，粉碎后得到聚酰亚胺泡沫前驱体粉末；将步骤三中得到的中间层和装饰层一体化板置于模具内，中间层朝上，随后将步骤四所得的聚酰亚胺泡沫前驱体粉末填充于中间层上，置入热烘箱中，室温升至300-450℃，发泡、酰亚胺化、固化交联0.5-2h，即得所述外墙保温装饰板。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤三中烧制温度为1000-1100℃，烧制时间为1-2h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤四中反应温度为65-85℃，反应时间为3-6h。
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