CN115557729A - 一种建筑用轻质隔热保温材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑用轻质隔热保温材料及其制备工艺，具体涉及绿色建筑技术领域，轻质隔热保温材料包括以下重量份数的原料：白云石10‑20份、玄武岩10‑20份、聚苯乙烯树脂20‑30份、玻璃纤维5‑10份、SiO2细粉20‑50份、发泡剂5‑10份、催化剂1‑5份和去离子水10‑30份。本发明中通过所选各项原料的配比混合，能够有效地使制备的材料具备隔热保温性能，且制得的隔热保温材料性能更加良好，原料中加入的白云石、玄武岩、玻璃纤维和SiO2细粉能够提高材料的使用硬度，提高建筑隔热保温层的结构强度，且制得的材料密度小，导热系数较低，延长建筑隔热保温层的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及绿色建筑技术领域，更具体地说，本发明涉及一种建筑用轻质隔热保温材料及其制备工艺。
背景技术
绿色建筑在施工过程中，通常需要考虑建筑本身的隔热保温性能，隔热保温材料是指用于阻抗热流传递的材料或材料的复合体，它包括保温材料，也包括保冷材料，这种功能材料可以用于热工设备、管道、房屋的顶面和墙面，也可以应用于冷库、冷藏设备等工程，其具有优良的阻抗热流传递的功能，因而，在满足建筑空间或热工设备的热环境的同时也大大节约了能源。
经检索，公开号为CN101653960B的中国发明专利公开了一种轻质隔热保温材料及其制备方法，所采用的技术方案是：先将30-70wt％的SiO2细粉、10-45wt％的红外遮蔽剂细粉和5-35wt％的玻璃纤维在50-70℃条件下分别保温干燥8-12小时，外加上述混合料0.5-5wt％的结合剂，进行搅拌，成型，然后在100-250℃条件下保温2-6小时，再升温至500-700℃，保温1-6小时。该发明所制备的轻质隔热保温材料具有体积密度小、平均孔径小、气孔分布均匀和导热系数低的特点。
综合上述专利，现有的用于建筑用轻质隔热保温材料多为一种填充物，实际使用时，所使用的轻质隔热保温材料的结构硬度较低，从而使得整个建筑墙体内部无法的相应的结构强度，容易受到碰撞受损，影响使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种建筑用轻质隔热保温材料，通过所选各项原料的配比混合，能够有效地使制备的材料具备隔热保温性能，能够提高材料的使用硬度，提高建筑隔热保温层的结构强度。
本发明还提供上述建筑用轻质隔热保温材料的制备工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑用轻质隔热保温材料，包括以下重量份数的原料：白云石10-20份、玄武岩10-20份、聚苯乙烯树脂20-30份、玻璃纤维5-10份、SiO2细粉20-50份、发泡剂5-10份、催化剂1-5份和去离子水10-30份。
在一个优选地实施方式中，包括以下重量份数的原料：白云石13-17份、玄武岩13-17份、聚苯乙烯树脂22-27份、玻璃纤维6-8份、SiO2细粉30-40份、发泡剂7-9份、催化剂2-4份和去离子水15-25份。
在一个优选地实施方式中，包括以下重量份数的原料：白云石15份、玄武岩15份、聚苯乙烯树脂25份、玻璃纤维7份、SiO2细粉35份、发泡剂8份、催化剂3份和去离子水20份。
在一个优选地实施方式中，所述催化剂具体为二乙醇单异丙醇胺。
上述建筑用轻质隔热保温材料的制备工艺步骤如下：
步骤一、原料准备阶段，准备适量的白云石、玄武岩、聚苯乙烯树脂、玻璃纤维、SiO2细粉、发泡剂、催化剂和去离子水；
步骤二、研磨阶段，取出准备的白云石和玄武岩，放在同一个研磨机内部进行研磨，将白云石和玄武岩研磨成粉末状态，然后将白云石和玄武岩研磨后的混合物取出备用；
步骤三、高温熔化混合，将研磨后取出的白云石和玄武岩混合物制成混合纤维；
步骤四、混合，将上述制成的混合纤维中加入玻璃纤维和SiO2细粉进行混合，混合后将其冷却至常温备用；
步骤五、再研磨，将上述步骤四中冷却后的混合物料取出放在研磨机内部进行研磨，并将其研磨至粉末状后取出；
步骤六、再混合，将上述步骤五中再研磨后的物料取出放置在搅拌容器中，加入聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌混合，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌混合，然后将混合的物料后转移至模具中定型成坯板；
步骤七、加热，将坯板在150-300℃条件下保温3-7小时，再升温至550-800℃，保温1.5-5小时。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述SiO2细粉的粒径不超过60μm，所述步骤二中研磨后的白云石和玄武岩粉末的粒径不超过80μm。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述步骤四中将制成的混合纤维中与加入的玻璃纤维和SiO2细粉搅拌混合，搅拌时间在10-30分钟之间。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述步骤五中再研磨后的物料粉末粒径不超过80μm。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述步骤六中加入适量的聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌的时间不低于10分钟，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌的时间不低于5分钟。
本发明的有益效果：
本发明中通过所选各项原料的配比混合，能够有效地使制备的材料具备隔热保温性能，且制得的隔热保温材料性能更加良好，原料中加入的白云石、玄武岩、玻璃纤维和SiO2细粉能够提高材料的使用硬度，提高建筑隔热保温层的结构强度，且制得的材料密度小，导热系数较低，延长建筑隔热保温层的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合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。
实施例1：
一种建筑用轻质隔热保温材料，包括以下重量份数的原料：白云石10-20份、玄武岩10-20份、聚苯乙烯树脂20-30份、玻璃纤维5-10份、SiO2细粉20-50份、发泡剂5-10份、催化剂1-5份和去离子水10-30份。
而具体到本实施例中，所使用的主料包括以下重量份数的原料：白云石10份、玄武岩10份、聚苯乙烯树脂20份、玻璃纤维5份、SiO2细粉20份、发泡剂5份、催化剂1份和去离子水10份。
上述建筑用轻质隔热保温材料的制备工艺步骤如下：
步骤一、原料准备阶段，准备适量的白云石、玄武岩、聚苯乙烯树脂、玻璃纤维、SiO2细粉、发泡剂、催化剂和去离子水，其中，SiO2细粉的粒径不超过60μm；
步骤二、研磨阶段，取出准备的白云石和玄武岩，放在同一个研磨机内部进行研磨，将白云石和玄武岩研磨成粉末状态，然后将白云石和玄武岩研磨后的混合物取出备用，研磨后的白云石和玄武岩粉末的粒径不超过80μm；
步骤三、高温熔化混合，将研磨后取出的白云石和玄武岩混合物制成混合纤维；
步骤四、混合，将上述制成的混合纤维中加入玻璃纤维和SiO2细粉进行混合，混合后将其冷却至常温备用，其中，将制成的混合纤维中与加入的玻璃纤维和SiO2细粉搅拌混合，搅拌时间为10分钟；
步骤五、再研磨，将上述步骤四中冷却后的混合物料取出放在研磨机内部进行研磨，并将其研磨至粉末状后取出，其中，再研磨后的物料粉末粒径不超过80μm；
步骤六、再混合，将上述步骤五中再研磨后的物料取出放置在搅拌容器中，加入聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌混合，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌混合，然后将混合的物料后转移至模具中定型成坯板，其中加入适量的聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌10分钟，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌5分钟；
步骤七、加热，将坯板在150℃条件下保温7小时，再升温至550℃，保温5小时。
实施例2：
一种建筑用轻质隔热保温材料，包括以下重量份数的原料：白云石10-20份、玄武岩10-20份、聚苯乙烯树脂20-30份、玻璃纤维5-10份、SiO2细粉20-50份、发泡剂5-10份、催化剂1-5份和去离子水10-30份。
而具体到本实施例中，所使用的主料包括以下重量份数的原料：白云石15份、玄武岩15份、聚苯乙烯树脂25份、玻璃纤维7份、SiO2细粉35份、发泡剂8份、催化剂3份和去离子水20份。
上述建筑用轻质隔热保温材料的制备工艺步骤如下：
步骤一、原料准备阶段，准备适量的白云石、玄武岩、聚苯乙烯树脂、玻璃纤维、SiO2细粉、发泡剂、催化剂和去离子水，其中，SiO2细粉的粒径不超过60μm；
步骤二、研磨阶段，取出准备的白云石和玄武岩，放在同一个研磨机内部进行研磨，将白云石和玄武岩研磨成粉末状态，然后将白云石和玄武岩研磨后的混合物取出备用，研磨后的白云石和玄武岩粉末的粒径不超过80μm；
步骤三、高温熔化混合，将研磨后取出的白云石和玄武岩混合物制成混合纤维；
步骤四、混合，将上述制成的混合纤维中加入玻璃纤维和SiO2细粉进行混合，混合后将其冷却至常温备用，其中，将制成的混合纤维中与加入的玻璃纤维和SiO2细粉搅拌混合，搅拌时间为20分钟；
步骤五、再研磨，将上述步骤四中冷却后的混合物料取出放在研磨机内部进行研磨，并将其研磨至粉末状后取出，其中，再研磨后的物料粉末粒径不超过80μm；
步骤六、再混合，将上述步骤五中再研磨后的物料取出放置在搅拌容器中，加入聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌混合，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌混合，然后将混合的物料后转移至模具中定型成坯板，其中加入适量的聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌20分钟，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌10分钟；
步骤七、加热，将坯板在240℃条件下保温5小时，再升温至700℃，保温4小时。
实施例3：
一种建筑用轻质隔热保温材料，包括以下重量份数的原料：白云石10-20份、玄武岩10-20份、聚苯乙烯树脂20-30份、玻璃纤维5-10份、SiO2细粉20-50份、发泡剂5-10份、催化剂1-5份和去离子水10-30份。
而具体到本实施例中，所使用的主料包括以下重量份数的原料：白云石20份、玄武岩20份、聚苯乙烯树脂30份、玻璃纤维10份、SiO2细粉50份、发泡剂10份、催化剂5份和去离子水30份。
上述建筑用轻质隔热保温材料的制备工艺步骤如下：
步骤一、原料准备阶段，准备适量的白云石、玄武岩、聚苯乙烯树脂、玻璃纤维、SiO2细粉、发泡剂、催化剂和去离子水，其中，SiO2细粉的粒径不超过60μm；
步骤二、研磨阶段，取出准备的白云石和玄武岩，放在同一个研磨机内部进行研磨，将白云石和玄武岩研磨成粉末状态，然后将白云石和玄武岩研磨后的混合物取出备用，研磨后的白云石和玄武岩粉末的粒径不超过80μm；
步骤三、高温熔化混合，将研磨后取出的白云石和玄武岩混合物制成混合纤维；
步骤四、混合，将上述制成的混合纤维中加入玻璃纤维和SiO2细粉进行混合，混合后将其冷却至常温备用，其中，将制成的混合纤维中与加入的玻璃纤维和SiO2细粉搅拌混合，搅拌时间为30分钟；
步骤五、再研磨，将上述步骤四中冷却后的混合物料取出放在研磨机内部进行研磨，并将其研磨至粉末状后取出，其中，再研磨后的物料粉末粒径不超过80μm；
步骤六、再混合，将上述步骤五中再研磨后的物料取出放置在搅拌容器中，加入聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌混合，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌混合，然后将混合的物料后转移至模具中定型成坯板，其中加入适量的聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌30分钟，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌15分钟；
步骤七、加热，将坯板在300℃条件下保温3小时，再升温至800℃，保温1.5小时。
分别对上述三个实施例制备的隔热保温材料进行测试，测试结果如下表格所示：
其中，在进行性能测试时，隔热保温材料的耐压强度为1.5Mpa及以上视为良好，耐压强度低于1.5Mpa视为一般；在200℃的环境下，导热率低于0.025W/m.K视为良好，导热率在0.025W/m.K及以上视为一般。
综合上述表格可知，实施例2和实施例3与实施例1相比，制备得出的隔热保温材料的性能更加良好，由此可见，所选主料的各部分之间的充分混合对制备成型后的隔热保温材料的性能存在影响，同时，采用本技术方案所使用的各项原料，能够有效地使制备的材料具备隔热保温性能，且制得的隔热保温材料性能更加良好，原料中加入的白云石、玄武岩、玻璃纤维和SiO2细粉能够提高材料的使用硬度，提高建筑隔热保温层的结构强度，且制得的材料密度小，导热系数较低，延长建筑隔热保温层的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (9)
1.一种建筑用轻质隔热保温材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：白云石10-20份、玄武岩10-20份、聚苯乙烯树脂20-30份、玻璃纤维5-10份、SiO2细粉20-50份、发泡剂5-10份、催化剂1-5份和去离子水10-30份。
2.根据权利要求1所述的一种建筑用轻质隔热保温材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：白云石13-17份、玄武岩13-17份、聚苯乙烯树脂22-27份、玻璃纤维6-8份、SiO2细粉30-40份、发泡剂7-9份、催化剂2-4份和去离子水15-25份。
3.根据权利要求1所述的一种建筑用轻质隔热保温材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料：白云石15份、玄武岩15份、聚苯乙烯树脂25份、玻璃纤维7份、SiO2细粉35份、发泡剂8份、催化剂3份和去离子水20份。
4.根据权利要求1所述的一种建筑用轻质隔热保温材料，其特征在于：所述催化剂具体为二乙醇单异丙醇胺。
5.如权利要求1至4中任一项所述的建筑用轻质隔热保温材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺的步骤如下：
步骤一、原料准备阶段，准备白云石、玄武岩、聚苯乙烯树脂、玻璃纤维、SiO2细粉、发泡剂、催化剂和去离子水；
步骤二、研磨阶段，取出准备的白云石和玄武岩，放在同一个研磨机内部进行研磨，将白云石和玄武岩研磨成粉末状态，然后将白云石和玄武岩研磨后的混合物取出备用；
步骤三、高温熔化混合，将研磨后取出的白云石和玄武岩混合物制成混合纤维；
步骤四、混合，将上述制成的混合纤维中加入玻璃纤维和SiO2细粉进行混合，混合后将其冷却至常温备用；
步骤五、再研磨，将上述步骤四中冷却后的混合物料取出放在研磨机内部进行研磨，并将其研磨至粉末状后取出；
步骤六、再混合，将上述步骤五中再研磨后的物料取出放置在搅拌容器中，加入聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌混合，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌混合，然后将混合的物料后转移至模具中定型成坯板；
步骤七、加热，将坯板在150-300℃条件下保温3-7小时，再升温至550-800℃，保温1.5-5小时。
6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述SiO2细粉的粒径不超过60μm，所述步骤二中研磨后的白云石和玄武岩粉末的粒径不超过80μm。
7.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述步骤四中将制成的混合纤维中与加入的玻璃纤维和SiO2细粉搅拌混合，搅拌时间在10-30分钟之间。
8.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述步骤五中再研磨后的物料粉末粒径不超过80μm。
9.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于：所述步骤六中加入适量的聚苯乙烯树脂和去离子水后搅拌的时间不低于10分钟，往搅拌容器中加入发泡剂和催化剂再继续搅拌的时间不低于5分钟。
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