CN115259676B - 一种无甲醛高耐久性岩棉材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及岩棉制品技术领域，提出了一种无甲醛高耐久性岩棉材料及制备方法，包括以下重量份组分：玄武岩60‑80份、白云石40‑60份、石英砂25‑30份、矿渣20‑25份、锂辉石15‑20份；还包括粘结剂；所述制备方法，包括以下步骤：S1、按照所述的原料备料；S2、将玄武岩、白云石、石英砂、矿渣、锂辉石熔化成岩浆；S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂；S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型即得岩棉材料。通过上述技术方案，解决了现有技术中的岩棉材料耐候性差、使用寿命短的问题。

Description

一种无甲醛高耐久性岩棉材料及制备方法
技术领域
本发明涉及岩棉制品技术领域，具体的，涉及一种无甲醛高耐久性岩棉材料及制备方法。
背景技术
矿棉包括玻璃棉和岩棉，是最常见的传统保温材料之一。岩棉是一种纤维状材料，岩棉起源于夏威夷，当夏威夷岛第一次火山喷发之后，岛上的居民在地上发现了一缕一缕融化后质地柔软的岩石，这是最初人类认知的岩棉纤维。
岩棉纤维具有优良的保温性能，属于A类防火材料，用于墙体保温，可采用岩棉板平行于墙体的形式；同时也可采用垂直于墙体的隔离带形式。岩棉成分决定岩棉的化学成分非常稳定，不易挥发和释放甲醛等有害气体和产生霉变及病菌，产品呈中性或弱碱性，对环境和金属无腐蚀性的环保、安全、绿色无机纤维。岩棉材料已被一些地区用作墙体保温系统的保温材料，但其性能技术仍处于研究阶段，这主要是由于将岩棉材料应用于外墙保温时，耐候性较差，各方面性能降低，导致使用寿命较短，不符合目前节约能源的发展趋势。
发明内容
本发明提出一种无甲醛高耐久性岩棉材料及制备方法，解决了现有技术中的岩棉材料耐候性差、使用寿命短的问题。
本发明的技术方案如下：
一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，包括以下重量份组分：玄武岩60-80份、白云石40-60份、石英砂25-30份、矿渣20-25份、锂辉石15-20份；
还包括粘结剂。
作为进一步的技术方案，所述锂辉石为60-80目锂辉石粉。
作为进一步的技术方案，所述粘结剂包括以下重量份组分：环氧树脂15-20份、聚醚改性聚有机硅氧烷0.5-1份、辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠0.5-1份、聚乙烯醇3-5份、溶剂70-90份、防尘油1-2份。
作为进一步的技术方案，所述环氧树脂为环氧树脂E51。
作为进一步的技术方案，所述聚醚改性聚有机硅氧烷为聚醚改性聚有机硅氧烷8030F。
作为进一步的技术方案，聚醚改性聚有机硅氧烷8030F为克拉马尔8030F，为市面可以获得的。
作为进一步的技术方案，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇2488。
作为进一步的技术方案，所述溶剂为乙醇、丙酮或水。
作为进一步的技术方案，所述溶剂为乙醇。
本发明还提出了一种无甲醛高耐久性岩棉材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照所述的原料备料；
S2、将玄武岩、白云石、石英砂、矿渣、锂辉石熔化成岩浆；
S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂；
S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型即得岩棉材料。
作为进一步的技术方案，所述步骤S2中，熔化温度为1450-1500℃。
作为进一步的技术方案，所述步骤S3中，粘结剂的用量为60-75kg/吨岩棉纤维。
本发明的有益效果为：
1、本发明中以玄武岩、白云石、石英砂、矿渣、锂辉石为原料，通过控制各原料合理配比，选择最优质量范围，制备得到的岩棉材料各方面性能优异，能满足GB/T 25975-2018《建筑外墙外保温用岩棉制品》的规定。
2、本发明中通过加入锂辉石，在熔融过程中提高原料的可熔性，制备得到的岩棉材料具有较高的力学性能，耐湿热性能优异，耐湿热稳定性较高，能够提高岩棉板的使用寿命，还可以起到提高岩棉板抗热震性能的作用。
3、本发明中特定的粘结剂能够提高岩棉材料的耐水性和防尘性，还通过加入环氧树脂和聚乙烯醇提高粘结性和力学性能，除此之后聚乙烯醇和辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠两者通过协同作用，提高粘结剂与岩棉纤维的粘结性和吸附性，进一步提高了岩棉材料的耐候性和使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
S1、制备粘结剂：E51环氧树脂15份、聚醚改性聚有机硅氧烷8030F 0.5份、辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠0.5份、聚乙烯醇2488 3份、乙醇70份、防尘油1份，混合均匀；
S2、将玄武岩60份、白云石40份、石英砂25份、矿渣20份、锂辉石15份熔化成岩浆；
S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂，粘结剂的用量为60kg/吨岩棉纤维；
S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型，制备成厚度50mm的岩棉板。
实施例2
S1、制备粘结剂：E51环氧树脂20份、聚醚改性聚有机硅氧烷8030F 1份、辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠1份、聚乙烯醇2488 5份、乙醇90份、防尘油2份，混合均匀；
S2、将玄武岩80份、白云石60份、石英砂30份、矿渣25份、锂辉石20份熔化成岩浆；
S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂，粘结剂的用量为75kg/吨岩棉纤维；
S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型，制备成厚度50mm的岩棉板。
实施例3
S1、制备粘结剂：E51环氧树脂18份、聚醚改性聚有机硅氧烷8030F 0.8份、辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠0.8份、聚乙烯醇2488 4份、乙醇80份、防尘油1.5份，混合均匀；
S2、将玄武岩70份、白云石50份、石英砂28份、矿渣24份、锂辉石18份熔化成岩浆；
S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂，粘结剂的用量为70kg/吨岩棉纤维；
S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型，制备成厚度50mm的岩棉板。
实施例4
S1、制备粘结剂：E51环氧树脂16份、聚醚改性聚有机硅氧烷8030F 0.6份、辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠0.6份、聚乙烯醇2488 4份、乙醇75份、防尘油1.5份，混合均匀；
S2、将玄武岩75份、白云石55份、石英砂28份、矿渣24份、锂辉石19份熔化成岩浆；
S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂，粘结剂的用量为70kg/吨岩棉纤维；
S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型，制备成厚度50mm的岩棉板。
对比例1
与实施例2相比，不添加锂辉石，其他相同。
对比例2
与实施例2相比，将辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠替换为等量聚乙烯醇2488，其他相同。
对比例3
与实施例2相比，将聚乙烯醇2488替换为辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠，其他相同。
对比例4
与实施例2相比，不添加聚乙烯醇2488和辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠，其他相同。
按照GB/T 30804-2014《建筑用绝热制品 垂直于表面抗拉强度的测定》测试岩棉板的垂直于表面的抗拉强度；
按照GB/T 30808-2014《建筑用绝热制品 湿热条件下垂直于表面的抗拉强度保留率的测定》测试抗拉强度保留率；
测试结果如表1所示。
表1 实施例和对比例的岩棉板的性能测试结果
Figure 754147DEST_PATH_IMAGE001
本发明实施例得到的岩棉板垂直于表面的抗拉强度大于14kPa，湿热条件下垂直于表面的抗拉强度保留率大于73%，各项性能均满足GB/T 25975-2018《建筑外墙外保温用岩棉制品》。对比例1中没有添加锂辉石，强度相比于实施例大幅度降低，湿热条件下抗拉强度保留率也有一定程度的降低。对比例4中不添加聚乙烯醇2488和辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠，对比例2不添加聚乙烯醇2488，对比例3不添加辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠，得到的岩棉板的抗拉强度有所降低，均不如本发明的实施例得到的岩棉板的力学性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，包括以下重量份组分：玄武岩60-80份、白云石40-60份、石英砂25-30份、矿渣20-25份、锂辉石15-20份；
还包括粘结剂，所述粘结剂包括以下重量份组分：环氧树脂15-20份、聚醚改性聚有机硅氧烷0.5-1份、辛苯酚聚醚-2乙磺酸酯钠0.5-1份、聚乙烯醇3-5份、溶剂70-90份、防尘油1-2份；
所述锂辉石为60-80目锂辉石粉。
2.根据权利要求1所述的一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂E51。
3.根据权利要求1所述的一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇2488。
4.根据权利要求1所述的一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，所述聚醚改性聚有机硅氧烷为聚醚改性聚有机硅氧烷8030F。
5.根据权利要求1所述的一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，所述溶剂为乙醇、丙酮或水。
6.根据权利要求5所述的一种无甲醛高耐久性岩棉材料，其特征在于，所述溶剂为乙醇。
7.一种无甲醛高耐久性岩棉材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1-6任意一项的原料备料；
S2、将玄武岩、白云石、石英砂、矿渣、锂辉石熔化成岩浆；
S3、岩浆由冲天炉虹吸口处流出，经四辊离心机的高速离心作用下甩成岩棉纤维，在离心的过程中喷洒粘结剂；
S4、将制成的纤维经过集锦和固化成型即得岩棉材料。
8.根据权利要求7所述的一种无甲醛高耐久性岩棉材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，粘结剂的用量为60-75kg/吨岩棉纤维。
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