CN1830879A - 一种外墙或屋面防水保温复合材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以聚苯乙烯颗粒为保温隔热基材的防水保温复合材料及其制备工艺，克服了现有产品聚苯乙烯颗粒与水泥砂浆亲合力不足的缺陷。所述聚苯乙烯颗粒在掺入于水泥砂浆前，预先进行表面接枝处理，包覆经由重量比95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的成膜助剂搅拌、30～45℃热风吹干而形成的高分子膜。制备工艺包括聚苯乙烯颗粒表面接枝、配制防水及增强纤维料、配制轻质保温料和拌料打浆四个步骤。使用本发明工艺制作的外墙或屋面防水保温复合材料施工后，其有效的防水和保温寿命长达15年以年。制备工艺取材方便、施工简单、防水保温效果好、寿命长，可广泛应用于建筑工程的外墙或屋面防水保温施工。

Description

一种外墙或屋面防水保温复合材料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及建筑领域中用于外墙或屋面防水保温材料制造领域，尤其指以聚苯乙烯颗粒为主要保温隔热基材的复合材料。

背景技术

多年以来，我国用于外墙或屋面防水保温的材料一直沿用普通水泥砂浆，这种材料虽然有取才方便的优点，但其导热系数很高，防水和保温隔热效果很差，经常会由于室内外的温度差异而浪费大量宝贵的能源。为此，国家知识产权局于2000年12月20日公开的、专利号为ZL97120145.5名称为“屋面隔热保温防水复合材料及生产方法”的专利技术，该产品：“它由聚苯乙烯泡沫，硅铝棉，垩土材料组成。利用有机硅添加剂和化工助剂。通过物理处理和化学反应按一定配比及工艺而发明的一种屋面隔热保温防水复合材料......”该产品集防水隔热保温及于一体，导热系数低和成本低。但是，建筑行业的技术人员都知道：由于聚苯乙烯颗粒与水泥砂浆属于两者不同性质的物质，两者间的直接亲合力并不高。因此，前述的这类复合材料在完成施工交付后的初期，固然有较好的防水保温性能，但随着聚苯乙烯颗粒与水泥砂浆亲合力不足而引起的老化开裂，其防水保温隔热性能大幅度下降，严重影响了房屋的整体质量，所以这类直接将聚苯乙烯颗粒掺入于水泥砂浆的复合材料，明显存在有使用寿命短和质量稳定性差的不足和缺陷。为此，同领域的技术人员期盼一种同样以聚苯乙烯颗粒为主要保温隔热基材，但使用寿命长久、质量稳定的复合材料问世，以克服现有技术防水保温复合材料普遍在完成施工交付后的第二、三年起，其防水保温隔热性能大幅度下降的不足和缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术防水保温复合材料，由于直接将聚苯乙烯颗粒掺入于水泥砂浆而存在的聚苯乙烯颗粒与水泥砂浆亲合力不足，易老化开裂，以至于该类复合材料在完成施工交付后的第二、三年起，其防水保温隔热性能普遍呈大幅度下降的不足和缺陷，通过对聚苯乙烯颗粒预先作表面接枝处理，切实提高其与水泥砂浆和其它辅料的亲合力，从而向社会提供一种同样以聚苯乙烯颗粒为主要保温隔热基材，但聚苯乙烯颗粒与水泥砂浆结合牢固，耐老化、使用寿命长久和质量稳定的复合材料产品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：外墙或屋面防水保温复合材料，按重量配比由75～80％的水泥、7～10％的砂、5～8％的膨胀珍珠岩、3～5％的聚苯乙烯颗粒、4～6％的沸石粉、0.06～0.1％的聚丙烯纤短丝和0.12～0.16％的耐碱玻璃纤短丝构成，所述聚苯乙烯颗粒直径为1.5～3.0mm、比重为12～20kg/m³，颗粒表面包覆有高分子膜；所述高分子膜由重量比95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的成膜助剂与聚苯乙烯颗粒搅拌后，经30～45℃热风吹干而形成。

聚丙烯纤短丝按重量配比由50％的聚丙烯短切单丝和50％的聚丙烯腈四孔或多孔短切纤维混合构成。所述高分子乳液是含固量25～30％的丙稀酸、苯丙、丁苯、水性环氧树脂、醋叔乳液或硅丙乳液之一。所述成膜助剂是醇脂-12。

外墙或屋面防水保温复合材料的制备工艺，包括聚苯乙烯颗粒表面接枝、配制防水及增强纤维料、配制轻质保温料和拌料打浆四个步骤：

(1)聚苯乙烯颗粒表面接枝，包括：①制作高分子色浆A；按重量配比取95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的醇脂～12成膜助剂，搅拌均匀备用；②包覆高分子膜B；按重量配比取80～85％的直径为1.5～3.0mm、比重为12～20kg/m³的聚苯乙烯颗粒和15～20％的所述高分子色浆A，搅拌均匀，由30～45℃热风吹干，制成高分子膜B包覆的聚苯乙烯颗粒，完成表面接枝工序；

(2)配制防水及增强纤维料C，按重量配比取95～96％的抗裂硅质防水剂沸石粉、0.6～0.7％的聚丙烯短切单丝、0.6～0.7％的聚丙烯腈四孔或多孔短切纤维和2.5～3％的耐碱玻璃纤短丝，所述前三种纤维长度均为10～15mm；搅拌均匀备用；

(3)配制轻质保温料D，按重量配比取58～63％的膨胀珍珠岩和37～42％的高分子膜B包覆的聚苯乙烯颗粒，搅拌均匀备用；

(4)拌料打浆，按重量配比取75％的水泥、7.5％的16～30目砂、5.5％的防水及增强纤维料C和12％的轻质保温料D；①将水泥和砂倒入砂浆机，加水搅拌成浆料；②添加所述防水及增强纤维料C，开机搅拌至短纤维打散；③添加所述轻质保温料D，搅拌均匀即可用于外墙或屋面防水保温施工。

本发明外墙或屋面防水保温复合材料及其制备工艺，将作为防水保温主材的聚苯乙烯颗粒在掺入水泥砂浆前，预先经表面接枝处理，在聚苯乙烯颗粒表面包覆一层高分子膜，并经烘干备用。将高分子膜包覆的聚苯乙烯颗粒用于本发明专利复合材料拌料打浆，并应用于防水保温施工后，聚苯乙烯颗粒表面与水泥砂浆的亲合力大大增加，耐老化开裂性能大大提高。根据检测报告显示，本发明复合材料经80次温度为70℃和15℃的水循环喷淋，经20次50℃加热和-20℃冷冻的循环热冷后，不出现开裂、空鼓或脱落现象。在无外力意外碰撞的提前下，使用本发明专利工艺制作的外墙或屋面防水保温复合材料施工后，其有效的防水和保温寿命长达15年以年。本发明工艺具有取材方便、制作简便和施工后防水保温效果好、寿命长的特点，可广泛应用于建筑工程的外墙或屋面防水保温施工。

具体实施方式

本发明外墙或屋面防水保温复合材料，按重量配比由75～80％的水泥、7～10％的砂、5～8％的膨胀珍珠岩、3～5％的聚苯乙烯颗粒、4～6％的沸石粉、0.06～0.1％的聚丙烯纤短丝和0.12～0.16％的耐碱玻璃纤短丝构成。

所述聚苯乙烯颗粒在掺入水泥砂浆前，在聚苯乙烯颗粒表面预先包覆一层高分子膜。所述聚苯乙烯颗粒直径为1.5～3.0mm、比重为12～20kg/m³；所述高分子膜由重量比95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的成膜助剂与聚苯乙烯颗粒搅拌后，经30～45℃热风吹干而形成。

所述聚丙烯纤短丝按重量配比由50％的聚丙烯短切单丝和50％的聚丙烯腈四孔或多孔短切纤维混合构成。所述高分子乳液是含固量25～30％的丙稀酸、苯丙、丁苯或硅丙乳液之一。所述成膜助剂是醇脂～12。

外墙或屋面防水保温复合材料的制备工艺，包括聚苯乙烯颗粒表面接枝、配制防水及增强纤维料、配制轻质保温料和拌料打浆四个步骤：

(1)聚苯乙烯颗粒表面接枝，包括：

①制作高分子色浆A；按重量配比取95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的醇脂～12成膜助剂，搅拌均匀备用；

②包覆高分子膜B；按重量配比取80～85％的直径为1.5～3.0mm、比重为12～20kg/m³的聚苯乙烯颗粒和15～20％的所述高分子色浆A，搅拌。在搅拌过程中，可根据氧化铁颜色是否已经均匀包覆聚苯乙烯颗粒作为搅拌均匀的依据。搅拌均匀后，由30～45℃热风吹干，制成高分子膜B包覆的聚苯乙烯颗粒，完成表面接枝工序；

(2)配制防水及增强纤维料C，按重量配比取95～96％的抗裂硅质防水剂沸石粉、0.6～0.7％的聚丙烯短切单丝、0.6～0.7％的聚丙烯腈四孔或多孔短切纤维和2.5～3％的耐碱玻璃纤短丝；所述前三种纤维长度均为10～15mm；搅拌均匀备用；

(3)配制轻质保温料D，按重量配比取58～63％的膨胀珍珠岩和37～42％的高分子膜B包覆的聚苯乙烯颗粒，搅拌均匀备用；

(4)拌料打浆，按重量配比取75％的水泥、7.5％的16～30目砂、5.5％的防水及增强纤维料C和12％的轻质保温料D；①将水泥和砂倒入砂浆机，加水搅拌成浆料；②添加所述防水及增强纤维料C，开机搅拌至短纤维打散；③添加所述轻质保温料D，搅拌均匀即可用于外墙或屋面防水保温施工。

由本发明产品施工验收后的外墙或屋面，经检测，技术参数如下：

指标内容	技术参数
		耐候性	经80次高温(70℃)-淋水(15℃)循环和20次加热(50℃)-冷冻(-20℃)循环后，不出现开裂、空鼓或脱落。
吸水量％	≤2.5
		耐冻融	经10次循环，表面无缝、空鼓、起泡和剥离现象
抗压强度(mpa)	≥3.0
		粘结强度(kpa)	≥30
抗冲击强度(J)	≥10
		干密度(kg/m3)	≤680
抗拉强度(kpa)	≥100
		导热系数(w/m·k)	≤0.11

本发明外墙或屋面防水保温复合材料制备工艺，将作为防水保温主材的聚苯乙烯颗粒在掺入水泥砂浆前，预先经表面接枝处理，在聚苯乙烯颗粒表面包覆一层高分子膜，并经烘干备用。将高分子膜包覆的聚苯乙烯颗粒用于本发明专利复合材料拌料打浆，并应用于防水保温施工后，聚苯乙烯颗粒表面与水泥砂浆的亲合力大大增加，耐老化开裂性能大大提高。根据检测报告显示，本发明复合材料经80次温度为70℃和15℃的水循环喷淋，经20次50℃加热和-20℃冷冻的循环热冷后，不出现开裂、空鼓或脱落现象。在无外力意外碰撞的提前下，使用本发明专利工艺制作的外墙或屋面防水保温复合材料施工后，其有效的防水和保温寿命长达15年以年。本发明工艺具有取材方便、制作简便和施工后防水保温效果好、寿命长的特点，可广泛应用于建筑工程的外墙或屋面防水保温施工。

Claims (5)

1、一种外墙或屋面防水保温复合材料，按重量配比由75～80％的水泥、7～10％的砂、5～8％的膨胀珍珠岩、3～5％的聚苯乙烯颗粒、4～6％的沸石粉、0.06～0.1％的聚丙烯纤短丝和0.12～0.16％的耐碱玻璃纤短丝构成，其特征在于：所述聚苯乙烯颗粒直径为1.5～3.0mm、比重为12～20kg/m³，颗粒表面包覆有高分子膜；所述高分子膜由重量比95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的成膜助剂与聚苯乙烯颗粒搅拌后，经30～45℃热风吹干而形成。

2、如权利要求1所述的外墙或屋面防水保温复合材料，其特征在于：聚丙烯纤短丝按重量配比由50％的聚丙烯短切单丝和50％的聚丙烯腈四孔或多孔短切纤维混合构成。

3、如权利要求2所述的外墙或屋面防水保温复合材料，其特征在于：所述高分子乳液是含固量25～30％的丙稀酸、苯丙、丁苯或硅丙乳液之一。

4、如权利要求1、2或3所述的外墙或屋面防水保温复合材料，其特征在于：所述成膜助剂是醇脂～12。

5、如权利要求4所述的外墙或屋面防水保温复合材料的制备工艺，包括聚苯乙烯颗粒表面接枝、配制防水及增强纤维料、配制轻质保温料和拌料打浆四个步骤，其特征在于：

(1)聚苯乙烯颗粒表面接枝，包括：①制作高分子色浆A；按重量配比取95～96％的高分子乳液、4～5％的氧化铁和0.3～0.4％的醇脂～12成膜助剂，搅拌均匀备用；②包覆高分子膜B；按重量配比取80～85％的直径为1.5～3.0mm、比重为12～20kg/m³的聚苯乙烯颗粒和15～20％的所述高分子色浆A，搅拌均匀，由30～45℃热风吹干，制成高分子膜B包覆的聚苯乙烯颗粒，完成表面接枝工序；

(2)配制防水及增强纤维料C，按重量配比取95～96％的抗裂硅质防水剂沸石粉、0.6～0.7％的聚丙烯短切单丝、0.6～0.7％的聚丙烯腈四孔或多孔短切纤维和2.5～3％的耐碱玻璃纤短丝；所述前三种纤维长度均为10～15mm；搅拌均匀备用；

(3)配制轻质保温料D，按重量配比取58～63％的膨胀珍珠岩和37～42％的高分子膜B包覆的聚苯乙烯颗粒，搅拌均匀备用；

(4)拌料打浆，按重量配比取75％的水泥、7.5％的16～30目砂、5.5％的防水及增强纤维料C和12％的轻质保温料D；①将水泥和砂倒入砂浆机，加水搅拌成浆料；②添加所述防水及增强纤维料C，开机搅拌至短纤维打散；③添加所述轻质保温料D，搅拌均匀即可用于外墙或屋面防水保温施工。