CN115259792A - 一种具有装饰性能的保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及保温材料技术领域，公开了一种具有装饰性能的保温材料及其制备方法，包括装饰层和保温层；所述装饰层的原料包括：硅酸盐水泥、硫铝水泥、硬石膏、碳酸钙粉、石英砂、乳胶粉、减水剂、保水剂、流平剂、调凝剂、消泡剂和水；所述保温层的原料包括：硅酸盐水泥、粉煤灰、活性尾矿渣、漂珠、石、保水剂、发泡剂、稳泡剂、流平剂、早强剂和水；装饰层与保温层均使用水泥为胶凝材料，粘结力好，一体化成型后的装饰层不易分层脱落，使用的活性尾矿渣可以提高废料回收使用率；本发明提出的所述具有装饰性能的保温材料的制备方法，设备简单，操作便利。
Description
技术领域
本发明涉及保温材料技术领域，尤其涉及一种具有装饰性能的保温材料及其制备方法。
背景技术
为了提高节能减排的环保效果，现有建筑的外墙使用了大量的保温材料。
现有技术的保温材料为多孔材料，并不具有装饰的效果，因此保温材料都铺贴于外墙的装饰层内，保温层和装饰层需要分两次施工铺贴，增加了施工成本，且保温层与装饰板之间粘结性差，容易脱落，还导致维修成本的增加。
发明内容
针对上述问题，本发明的第一目的在于提出一种具有装饰性能的保温材料，
本发明的另一目的在于提出一种可利用现有设备制备所述具有装饰性能的保温材料的方法，以降低制造成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有装饰性能的保温材料，包括装饰层和保温层；
按质量份数计算，所述装饰层的原料包括：硅酸盐水泥280-350份、硫铝水泥80-120份、硬石膏20-30份、碳酸钙粉100-150份、70-100目石英砂150-200份、100-200目石英砂250-300份、乳胶粉8-10份、减水剂0.5-1份、保水剂0.8-1份、流平剂0.2-0.5份、调凝剂0.5-1.8份、消泡剂0.8-1.2份和水250-300份；
按质量份数计算，所述保温层的原料包括：硅酸盐水泥300-400份、粉煤灰100-150份、活性尾矿渣150-200份、漂珠20-50份、石膏3-5份、保水剂0.5-1份、发泡剂2-4份、稳泡剂1.5-2份、流平剂0.2-0.5份、早强剂2-2.5份和水280-320份。
具体的，所述活性尾矿渣的制备方法如下：按质量份数计算，在150-200份尾矿渣中加入氢氧化钠1-2份、水玻璃0.5-2份、硅烷偶联剂0.5-1份和水50-100份，搅拌混合1-2小时，即制得活性尾矿渣。
进一步的，本发明提出了以上所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、硫铝水泥、硬石膏、碳酸钙粉、石英砂、乳胶粉、减水剂、保水剂、流平剂、调凝剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀，制得装饰层浆料；
S2)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、粉煤灰、活性尾矿渣、漂珠、石、保水剂、发泡剂、稳泡剂、流平剂、早强剂和水，搅拌混合均匀，制得保温层浆料；
S3)将所述装饰层浆料注入模具中成型，制得装饰层预制件，再在所述装饰层预制件的表面铺设网格布，将保温层浆料铺设在所述网格布的表面，静置养护，脱模，即制得保温材料预制件；
S4)将所述保温材料预制件再养护，干燥，即制得所述具有装饰性能的保温材料。
优选的，步骤S1)中，搅拌时间为5-10min，步骤S3)中的装饰层预制件的厚度为2-4mm。
优选的，步骤S2)中，搅拌时间为10-15min，步骤S3)中的保温层的厚度为15-20mm。
优选的，步骤S3)中，养护的温度为20-35℃，湿度为85-95％，时间为10-14h。
优选的，步骤S4)中，养护的温度为80-100℃，湿度为85-95％，时间为12-16h。
优选的，步骤S4)制得的所述具有装饰性能的保温材料的密度为1-1.5g/cm3，抗折强度为9.5-12MPa。
本发明的上述技术方案的有益效果为：所述具有装饰性能的保温材料，装饰层与保温层均使用水泥为胶凝材料，粘结力好，一体化成型后的装饰层不易分层脱落，并且装饰层可以掺入色料进行纹理布控，也可以在成型后的装饰层表面进行打印；保温层还使用部分激活的活性尾矿渣作为骨料，可以提高废料回收使用率，具有较好的环保效果。
进一步，本发明提出的所述具有装饰性能的保温材料的制备方法，设备简单，操作便利，具有良好的制造成本。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的实物照片；
图2是本发明的另一个实施例的实物照片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
一种具有装饰性能的保温材料，包括装饰层和保温层；
按质量份数计算，所述装饰层的原料包括：硅酸盐水泥280-350份、硫铝水泥80-120份、硬石膏20-30份、碳酸钙粉100-150份、70-100目石英砂150-200份、100-200目石英砂250-300份、乳胶粉8-10份、减水剂0.5-1份、保水剂0.8-1份、流平剂0.2-0.5份、调凝剂0.5-1.8份、消泡剂0.8-1.2份和水250-300份；
按质量份数计算，所述保温层的原料包括：硅酸盐水泥300-400份、粉煤灰100-150份、活性尾矿渣150-200份、漂珠20-50份、石膏3-5份、保水剂0.5-1份、发泡剂2-4份、稳泡剂1.5-2份、流平剂0.2-0.5份、早强剂2-2.5份和水280-320份。
本发明的所述具有装饰性能的保温材料，装饰层与保温层均使用水泥作为胶凝材料，粘结力好，一体化成型后的装饰层不易分层脱落，并且装饰层可以掺入色料进行纹理布控，也可以在成型后的装饰层表面进行打印；保温层还使用部分激活的活性尾矿渣作为骨料，可以提高废料回收使用率，具有较好的环保效果。
装饰层含有的水泥和硫铝水泥作为粘接剂使装饰层形成胶凝材料体系，并提供钙、铝、硫来形成钙矾石，如若水泥和硫铝水泥的含量过低无法形成足够的强度，如若水泥和硫铝水泥的含量过高则易降低装饰层制备时的流动性，还会导致凝固时间过短，不利于成型。
装饰层含有的硬石膏在不增加用水量的情况下可提供大量硫酸根，促进钙矾石生成。
装饰层含有的碳酸钙和石英砂作为填料使用，较细的碳酸钙粉和较粗的石英砂搭配使用，可以提高装饰层的致密度。
装饰层含有的乳胶粉可提高装饰层的流动性、耐磨性和韧性，使装饰层的在制备时可满足施工要求，还能提高整体的强度；乳胶粉的含量过低会导致流动性和韧性不足，乳胶粉的含量过高不仅成本较高，还会延长凝固时间。
装饰层含有的减水剂除了起减水作用之外，还能提供流动性和找平性能，减水剂的含量过低则减水效果不足，并且流动性不足；减水剂的含量过高则影响凝固时间和强度。
装饰层含有的保水剂可防止装饰层离析，并改善流动性能；保水剂的含量过低无法保证保水效果，易离析，保水剂的含量过高会导致装饰层的混合浆料的粘度大，流动性不好，影响最终强度。
装饰层含有的流平剂可提高装饰层的混合浆料的流平性能，掺量过低则流动性不足，过高则影响凝固时间和强度。
装饰层中的调凝剂含有硫酸锂和酒石酸，选用的硫酸锂为促凝剂，可促进水泥水化，促进早期强度；选用的酒石酸为缓凝剂，用于减缓石膏的凝结速度。
装饰层含有的消泡剂用于减少含气量，以提高成型后的强度。
保温层含有的水泥可保证保温层强度；过低容易导致塌模，强度不足；过高成本则较高。
保温层含有的粉煤灰是活性掺和料，可提高水泥部分的水化活性，粉煤灰的含量不宜过高，易影响成型时的注浆稳定性。
保温层含有的活性尾矿渣作为骨料，提供骨架强度，活性尾矿渣的含量过高会影响整体强度。
保温层含有的漂珠用于降低保温层的密度，提高保温效果，保温层的掺入量过高会导致保温层的吸水率过高，削弱其保温效果。
保温层含有的石膏和保水剂：防止保温层制备时形成的浆料离析，提高浆料的稳定性；石膏和保水剂的含量过低无法保证保水效果，易离析，而过高会导致形成的浆料的粘度大，流动性不好，影响最终强度。
保温层含有的发泡剂可通过搅拌产生气泡，在保温层中形成封闭的气孔，可降低保温层的密度，并提高其保温效果，含量过低不能产生足够的气泡，密度偏高，保温性能不足；含量过高则易导致密度偏低，强度不足。
保温层含有的稳泡剂用于提高发泡剂产生的气泡的稳定性。
保温层含有的流平剂用于提高浆料的流平性能，更有利于注浆成型；掺入量过则低流动性不足，不利于成型；过高则易导致离析，影响稳定性和强度。
保温层含有的早强剂可促进水泥的水化，获得较高的早期强度，减少脱模所需的养护时间；含量过低脱模导致所需养护时间长，而过高则凝固时间短，不利于成型操作。
具体的，所述活性尾矿渣的制备方法如下：按质量份数计算，在150-200份尾矿渣中加入氢氧化钠1-2份、水玻璃0.5-2份、硅烷偶联剂0.5-1份和水50-100份，搅拌混合1-2小时，即制得活性尾矿渣。
氢氧化钠和水玻璃可溶解尾矿渣中的硅和铝，并聚合形成铝硅凝胶，提供水化产物，促进上述尾矿渣混合物的早期强度；硅烷偶联剂对尾矿渣的表面进行改性处理，提高尾矿渣的憎水效果，进而可降低保温层的吸水率。
进一步的，本发明提出了以上所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、硫铝水泥、硬石膏、碳酸钙粉、石英砂、乳胶粉、减水剂、保水剂、流平剂、调凝剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀，制得装饰层浆料；
S2)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、粉煤灰、活性尾矿渣、漂珠、石、保水剂、发泡剂、稳泡剂、流平剂、早强剂和水，搅拌混合均匀，制得保温层浆料；
S3)将所述装饰层浆料注入模具中成型，制得装饰层预制件，再在所述装饰层预制件的表面铺设网格布，将保温层浆料铺设在所述网格布的表面，静置养护，脱模，即制得保温材料预制件；
S4)将所述保温材料预制件再养护，干燥，即制得所述具有装饰性能的保温材料。
本发明的所述具有装饰性能的保温材料的制备方法，设备简单，操作便利，具有良好的制造成本。
优选的，步骤S1)中，搅拌时间为5-10min，步骤S3)中的装饰层预制件的厚度为2-4mm。
装饰层的厚度控制为2-4mm即可满足装饰的性能，如若厚度太小容易露底。
优选的，步骤S2)中，搅拌时间为10-15min，步骤S3)中的保温层的厚度为15-20mm。
装饰层+保温层的厚度控制为18-25mm之间，既可以满足装饰性能，又具有较好的保温效果。
优选的，步骤S3)中，养护的温度为20-35℃，湿度为85-95％，时间为10-14h。
通过步骤S3)的养护成型并具有初期的强度，以便脱模并避免开裂。
优选的，步骤S4)中，养护的温度为80-100℃，湿度为85-95％，时间为12-16h。
在保持湿度的情况下，是保温材料中的水分在80-100℃的环境中经12-16h后完成挥发，以达到干燥效果。
优选的，步骤S4)制得的所述具有装饰性能的保温材料的密度为1-1.5g/cm3，抗折强度为9.5-12MPa。
具有较好的密度，且抗折强度好，可以满足输送和存储的搬运操作，以及铺贴施工，不易开裂脱落。
实施例1-3
1、根据表1所列的原料和工艺数据，按照以下步骤制备实施例1-3的保温材料：
S1)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、硫铝水泥、硬石膏、碳酸钙粉、石英砂、乳胶粉、减水剂、保水剂、流平剂、调凝剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀，制得装饰层浆料；
S2)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、粉煤灰、活性尾矿渣、漂珠、石、保水剂、发泡剂、稳泡剂、流平剂、早强剂和水，搅拌混合均匀，制得保温层浆料；
S3)将所述装饰层浆料注入模具中成型，制得装饰层预制件，再在所述装饰层预制件的表面铺设网格布，将保温层浆料铺设在所述网格布的表面，静置养护，脱模，即制得保温材料预制件；
S4)将所述保温材料预制件再养护，干燥，即制得所述具有装饰性能的保温材料；
上述活性尾矿渣的制备方法为：按质量份数计算，在180份尾矿渣中加入氢氧化钠2份、水玻璃1份、硅烷偶联剂0.6份和水80份，搅拌混合1.5小时，即制得活性尾矿渣；
以上的减水剂为西卡540P；保水剂为羟丙基甲基纤维素；流平剂为丙烯酸酯流平剂；消泡剂为胺基聚醚类消泡剂；调凝剂含有硫酸锂和酒石酸，硫酸锂和酒石酸的混合质量比为3:1-7:1；以上的发泡剂为高分子蛋白发泡剂；稳泡剂为硬脂酸钙；早强剂为氯盐系早强剂。
2、根据《GB/T 7019-2014纤维水泥制品试验方法》标准，检测实施例1-3制得的保温材料的密度和抗折强度，检测结果详见表1。
实施例1-3制得所述具有装饰性能的保温材料，具有较好的密度，且抗折强度好，可以满足输送和存储的搬运操作，以及铺贴施工，不易开裂脱落。
图1和图2分别为实施例1和实施例3的实物照片。
综上所述，本发明的所述具有装饰性能的保温材料，装饰层与保温层均使用水泥为胶凝材料，粘结力好，一体化成型后的装饰层不易分层脱落，并且装饰层可以掺入色料进行纹理布控，也可以在成型后的装饰层表面进行打印；保温层还使用部分激活的活性尾矿渣作为骨料，可以提高废料回收使用率，具有较好的环保效果。
进一步，本发明提出的所述具有装饰性能的保温材料的制备方法，设备简单，操作便利，具有良好的制造成本。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有装饰性能的保温材料，其特征在于，包括装饰层和保温层；
按质量份数计算，所述装饰层的原料包括：硅酸盐水泥280-350份、硫铝水泥80-120份、硬石膏20-30份、碳酸钙粉100-150份、70-100目石英砂150-200份、100-200目石英砂250-300份、乳胶粉8-10份、减水剂0.5-1份、保水剂0.8-1份、流平剂0.2-0.5份、调凝剂0.5-1.8份、消泡剂0.8-1.2份和水250-300份；
按质量份数计算，所述保温层的原料包括：硅酸盐水泥300-400份、粉煤灰100-150份、活性尾矿渣150-200份、漂珠20-50份、石膏3-5份、保水剂0.5-1份、发泡剂2-4份、稳泡剂1.5-2份、流平剂0.2-0.5份、早强剂2-2.5份和水280-320份。
2.根据权利要求1所述的具有装饰性能的保温材料，其特征在于，所述活性尾矿渣的制备方法如下：按质量份数计算，在150-200份尾矿渣中加入氢氧化钠1-2份、水玻璃0.5-2份、硅烷偶联剂0.5-1份和水50-100份，搅拌混合1-2小时，即制得活性尾矿渣。
3.根据权利要求1或2所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、硫铝水泥、硬石膏、碳酸钙粉、石英砂、乳胶粉、减水剂、保水剂、流平剂、调凝剂、消泡剂和水，搅拌混合均匀，制得装饰层浆料；
S2)按质量份数计算，称取硅酸盐水泥、粉煤灰、活性尾矿渣、漂珠、石、保水剂、发泡剂、稳泡剂、流平剂、早强剂和水，搅拌混合均匀，制得保温层浆料；
S3)将所述装饰层浆料注入模具中成型，制得装饰层预制件，再在所述装饰层预制件的表面铺设网格布，将保温层浆料铺设在所述网格布的表面，静置养护，脱模，即制得保温材料预制件；
S4)将所述保温材料预制件再养护，干燥，即制得所述具有装饰性能的保温材料。
4.根据权利要求3所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，其特征在于，步骤S1)中，搅拌时间为5-10min，步骤S3)中的装饰层预制件的厚度为2-4mm。
5.根据权利要求3所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，其特征在于，步骤S2)中，搅拌时间为10-15min，步骤S3)中的保温层的厚度为15-20mm。
6.根据权利要求3所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，其特征在于，步骤S3)中，养护的温度为20-35℃，湿度为85-95％，时间为10-14h。
7.根据权利要求3所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，其特征在于，步骤S4)中，养护的温度为80-100℃，湿度为85-95％，时间为12-16h。
8.根据权利要求3所述的具有装饰性能的保温材料的制备方法，其特征在于，步骤S4)制得的所述具有装饰性能的保温材料的密度为1-1.5g/cm3，抗折强度为9.5-12MPa。
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