CN115557733B - 一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法 - Google Patents

一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及岩棉保温材料技术领域，提出了一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法，包括以下重量份数的原料：玄武岩750~850份、白云石100~200份、矿渣100~150份、赤铁矿200~300份、焦炭150~250份，还包括粘结剂；所述粘结剂包括以下重量份数的组分：酚醛树脂6~8份、二(4‑异丙基苯基)砜1.5~2.5份、表面活性剂1.5~2份、憎水剂1~1.5份、水20~30份。通过上述技术方案，解决了现有技术中岩棉保温装饰板易吸水、抗拉强度低的问题。

Description

一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法
技术领域
本发明涉及岩棉保温材料技术领域，具体的，涉及一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法。
背景技术
随着我国建筑节能标准的提高，近年来，外保温技术在我国得到了迅速发展，取得了良好的效果和经验，随着建筑节能工作的不断深入，保温装饰板应运而生。保温材料作为保温装饰板的主要材料之一，其优劣会对保温装饰板的导热系数、燃烧性能、拉伸粘结强度和耐候性等指标产生直接影响。
岩棉保温装饰板又称岩棉板，是常用的保温材料，在建筑材料工程中应用广泛。岩棉是一种来自天然矿物、无毒无害的绿色产品，具有防火性能好、耐久性好、能够做到与建筑物寿命同步等特点，具有导热系数低、透气性好、燃烧性能级别高等优势，其缺点为节能效果不显著，易吸水，受潮后保温效果受到严重影响，力学性能也较差，抗拉强度低。
发明内容
本发明提出一种防火岩棉保温装饰板及其制备方法，解决了相关技术中岩棉保温装饰板易吸水、抗拉强度低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种防火岩棉保温装饰板，包括以下重量份数的原料：玄武岩750~850份、白云石100~200份、矿渣100~150份、赤铁矿200~300份、焦炭150~250份，还包括粘结剂；
所述粘结剂包括以下重量份数的组分：酚醛树脂6~8份、二(4-异丙基苯基)砜1.5~2.5份、表面活性剂1.5~2份、憎水剂1~1.5份、水20~30份。
作为进一步的技术方案，所述粘结剂由以下方法制备：
S1、将表面活性剂与水混合，搅拌，加入二(4-异丙基苯基)砜，搅拌，超声，得到悬浮液；
S2、向所述悬浮液中加入酚醛树脂、憎水剂，继续搅拌，超声，得到粘结剂。
作为进一步的技术方案，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
作为进一步的技术方案，所述非离子型表面活性剂包括吐温20、吐温40、吐温80中的一种。
作为进一步的技术方案，所述二(4-异丙基苯基)砜与酚醛树脂的质量比为1:4。
作为进一步的技术方案，所述S1中超声的频率为20~30kHz、超声时间为40~60min。
作为进一步的技术方案，所述S2中超声的频率为20~30kHz、超声时间为10~15min。
作为进一步的技术方案，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
本发明还提出了一种防火岩棉保温装饰板的制备方法，包括以下步骤：
A1、将玄武岩、白云石、矿渣、赤铁矿、焦炭粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中高温熔融，形成熔融浆；
A2、将所述熔融浆经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂；
A3、将岩棉纤维收集固化、成型，得到防火岩棉保温装饰板。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明通过在粘结剂中添加二(4-异丙基苯基)砜改善了酚醛树脂的吸水性，进而降低了岩棉保温装饰板的吸水性，从而改善了岩棉板的受潮保温效果；另一方面粘结剂组分中的二(4-异丙基苯基)砜和酚醛树脂在岩棉保温装饰板中有较强的相互作用力，从而增强了材料的抗拉强度，本发明进一步的调节了二(4-异丙基苯基)砜和酚醛树脂二者的比例，得到的岩棉保温装饰板具有较低的吸水性和良好的力学性能。
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：将吐温20 2份、水20份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜2份，搅拌20min，在20 kHz下超声50min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1.5份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声15min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩750份、白云石150份、矿渣100份、赤铁矿250份、焦炭150份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例2
S1、制备粘结剂：将吐温40 2份、水24份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜2份，搅拌20min，在30 kHz下超声40min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1份，继续搅拌10min，在30 kHz下超声10min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩800份、白云石100份、矿渣120份、赤铁矿200份、焦炭200份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例3
S1、制备粘结剂：将吐温80 2份、水30份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜2份，搅拌20min，在20 kHz下超声60min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1.3份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声13min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩850份、白云石200份、矿渣150份、赤铁矿300份、焦炭250份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例4
S1、制备粘结剂：将吐温20 1.5份、水22份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜1.5份，搅拌20min，在20 kHz下超声50min，加入酚醛树脂6份、有机硅憎水剂1.5份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声15min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩750份、白云石150份、矿渣100份、赤铁矿250份、焦炭150份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例5
S1、制备粘结剂：将AEO-9 2份、水30份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜2份，搅拌20min，在20 kHz下超声60min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1.3份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声13min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩850份、白云石200份、矿渣150份、赤铁矿300份、焦炭250份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例6
S1、制备粘结剂：将十二烷基苯磺酸钠 2份、水30份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜2份，搅拌20min，在20 kHz下超声60min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1.3份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声13min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩850份、白云石200份、矿渣150份、赤铁矿300份、焦炭250份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例7
S1、制备粘结剂：将吐温80 2份、水30份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜1.5份，搅拌20min，在20 kHz下超声60min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1.3份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声13min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩850份、白云石200份、矿渣150份、赤铁矿300份、焦炭250份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
实施例8
S1、制备粘结剂：将吐温80 2份、水30份混合搅拌30min后，加入二(4-异丙基苯基)砜2.5份，搅拌20min，在20 kHz下超声60min，加入酚醛树脂8份、有机硅憎水剂1.3份，继续搅拌10min，在20 kHz下超声13min，得到粘结剂；
S2、将玄武岩850份、白云石200份、矿渣150份、赤铁矿300份、焦炭250份粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中在1450℃熔融后，经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂，收集固化、成型，得到岩棉保温装饰板。
对比例1
与实施例3的区别仅在于S1中不添加二(4-异丙基苯基)砜。
将实施例1~8及对比例1得到的岩棉保温装饰板，参考GB/T 25975-2010《建筑外墙外保温用岩棉制品》进行短期吸水量的测定，参考GB/T 10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》进行导热系数的测定，参考GB/T 30804-2014《建筑用绝热制品垂直于表面抗拉强度的测定》进行垂直于表面抗拉强度的测定，测试结果记录在表1中：
表1 岩棉保温装饰板的短期吸水量、导热系数和抗拉强度
Figure 776592DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出，本发明实施例1~8得到的岩棉保温装饰板的短期吸水量在0.17kg/m2以下，导热系数在0.028 W/(m•k)以下，垂直于表面抗拉强度在12.2kPa以上，因此，本发明提供的岩棉保温装饰板具有优异的防水性能，从而改善了岩棉板受潮后保温效果受到严重影响的现象，同时具有良好的抗拉强度。但是由于实施例6中表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，得到的岩棉保温装饰板的短期吸水量高于实施例1~5，垂直于表面抗拉强度低于实施例1~5，因此当表面活性剂为非离子表面活性剂时，得到的岩棉保温装饰板的防水性和力学性能最好。
由于实施例7中二(4-异丙基苯基)砜与酚醛树脂的质量比为1.5:8，实施例8中二(4-异丙基苯基)砜与酚醛树脂的质量比为2.5:8，实施例7~8得到的岩棉保温装饰板的短期吸水量低于实施例、导热系数高于实施例、垂直于表面抗拉强度低于实施例，因此，只有当二(4-异丙基苯基)砜与酚醛树脂的质量比为1:4时，得到的岩棉保温装饰板的防水性和力学性能最好。
对比例1与实施例3的区别仅在于S1中不添加二(4-异丙基苯基)砜，得到的岩棉保温装饰板的短期吸水量高达0.21 kg/m2，导热系数为0.029 W/(m•k)，垂直于表面抗拉强度仅为11.6kPa，防水性和力学性能远低于实施例3。
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 (7)

1.一种防火岩棉保温装饰板，其特征在于，包括以下重量份数的原料：玄武岩750~850份、白云石100~200份、矿渣100~150份、赤铁矿200~300份、焦炭150~250份，还包括粘结剂；
所述粘结剂包括以下重量份数的组分：酚醛树脂6~8份、二(4-异丙基苯基)砜1.5~2.5份、表面活性剂1.5~2份、憎水剂1~1.5份、水20~30份；
所述二(4-异丙基苯基)砜与酚醛树脂的质量比为1:4。
2.根据权利要求1所述的一种防火岩棉保温装饰板，其特征在于，所述粘结剂由以下方法制备：
S1、将表面活性剂与水混合，搅拌，加入二(4-异丙基苯基)砜，搅拌，超声，得到悬浮液；
S2、向所述悬浮液中加入酚醛树脂、憎水剂，继续搅拌，超声，得到粘结剂。
3.根据权利要求1所述的一种防火岩棉保温装饰板，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。
4.根据权利要求2所述的一种防火岩棉保温装饰板，其特征在于，所述S1中超声的频率为20~30kHz、超声时间为40~60min。
5.根据权利要求2所述的一种防火岩棉保温装饰板，其特征在于，所述S2中超声的频率为20~30kHz、超声时间为10~15min。
6.根据权利要求1所述的一种防火岩棉保温装饰板，其特征在于，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
7.根据权利要求1所述的一种防火岩棉保温装饰板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将玄武岩、白云石、矿渣、赤铁矿、焦炭粉碎过筛后，混合均匀，投入冲天炉中高温熔融，形成熔融浆；
S2、将所述熔融浆经四辊离心机甩丝成岩棉纤维，喷洒用量为55kg/t纤维的粘结剂；
S3、将岩棉纤维收集固化、成型，得到防火岩棉保温装饰板。
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