复合绝热体系的制作方法

文档序号:15025029发布日期:2018-07-27 17:22阅读:229来源:国知局
在高能源成本时期,新建筑物的绝热和旧建筑物整修中的绝热具有越来越大的重要性。为此,优选将复合绝热体系应用于保暖建筑物(heatedbuilding)的外墙或外部天花板,以减少从建筑物的内部传输的热损失。这种复合绝热体系包括一层通常胶接至建筑物的保温层(优选以板的形式)。将抹灰层(render)施用到该保温层以使该保温层免受风化的影响。通常施用经织物层增强并且被覆盖抹灰层覆盖的基底抹灰层。当使用合成树脂抹灰层时,两层抹灰层共同以约2至约7mm、优选小于3mm的厚度施用,而无机抹灰层体系可达到约8mm至约20mm范围的厚度。保温板的强度和/或建筑物表面的承载能力通常不足以确保具有仅胶接的保温元件的复合绝热体系的可靠的长期稳定性。为此,这样的保温元件一般必须通过保温紧固件固定,即接合至外墙。在此,保温元件部分胶接至支撑衬底(即外墙)仅用来辅助固定,且保温元件承受由于抹灰层收缩产生的剪切应力的劲度同时增加。将保温紧固件固定到支撑衬底。它们具有约50至140mm范围的各种直径的圆盘,其可施用至建筑物最远端的绝热覆盖层一侧。它们的承载能力产生于金属心轴,金属心轴同时铺展在锚上,从而产生摩擦连接。保温紧固件在施用增强的基底抹灰层之前或在抹灰之后立即引入。因此,保温紧固件的圆盘在抹灰层的上方或下方。抹灰之后安装保温紧固件的一个重要优势是增强织物也因此由保温紧固件固持,其结果是实现更有利的低分布以及每单位面积所需的保温紧固件的数量的减少。保温紧固件的数量根据建筑物高度、由抹灰层厚度主要确定的固有负载、保温材料的强度和保温紧固件的直径确定。通常每平方米安装2至8个保温紧固件,但在边缘区域可能需要最高达每平方米14个保温紧固件。该边缘区域包括沿待保温的外墙的边缘1至2米宽的区域。使用实际建筑原因所需的工程板(cut-to-size)保温元件可造成需要的保温紧固件的数量进一步增加。就所需的材料和加工时间而言,随着所需的保温紧固件数量的增加,复合绝热体系的成本增加,这是因为必须精确放置保温紧固件。嵌入或置于抹灰层下部的保温紧固件的另一个不利的影响是,在风化或水分渗透通过抹灰层的情况下,由于覆盖减少,保温紧固件暴露在表面上。当保温紧固件以不规则的图案排布时,这会产生不利的视觉效果。过去,许多保温材料被用于复合绝热体系的保温层。特别地,聚合泡沫(如基于聚氨酯或聚苯乙烯的泡沫)、石纤维、玻璃纤维和天然材料(如大麻、软木或珍珠岩)用作保温材料。然而,常规的外墙保温体系仅在使用合适厚度的各材料层时才满足对绝热值的要求。然而,外墙上如此巨大的装配(buildup)往往破坏了建筑物的整体美观印象,因此是不可取的。此外,如此巨大的装配意味着门窗不得不移位,较少的光线可以照进室内,从而导致生活品质的显著劣化。已知水凝胶——例如可以通过由水玻璃沉淀凝胶来制备的二氧化硅水凝胶——可以在超临界条件下干燥以形成微孔的立体交联的二氧化硅颗粒。在超临界干燥条件下,在所述微孔的立体交联的颗粒中存在的液体的表面张力被完全地或极大地消除。本文的目的是避免微孔的立体交联的颗粒在干燥过程中明显地收缩,这是因为微孔的立体交联的颗粒的特性在收缩时完全或部分消失。在凝胶的情况下,这类通过超临界干燥获得的产品被称为气凝胶。与没有特别的防护措施的常规干燥(常规干燥中凝胶经历大的体积收缩并形成干凝胶)不同,在干燥过程中在临界点附近仅发生小体积收缩(小于15体积%)。气凝胶——特别是基于硅酸盐的气凝胶——由于其非常良好的保温性能已经被用于复合绝热体系中,并且优点在于在给定的保温性能下导致显著减少的墙装配。在大气压力下空气中的硅酸盐气凝胶的导热系数的常规值为0.017至0.021W/(m·K)。硅酸盐气凝胶的导热系数的差异主要由生产过程中产生的不同尺寸的孔(在10至100nm范围内)所决定。通过超临界干燥制备气凝胶的现有技术全面记载于例如ReviewsinChemicalEngineering,卷5,1-4号,第157-198页(1988),其中也记载了Kistler的开创性工作。WO-A-9506617涉及疏水性二氧化硅气凝胶,其可以通过以下方式获得:使水玻璃溶液与酸在7.5至11的pH下反应,通过水或稀的无机碱的水溶液洗涤从形成的水凝胶中除去大部分的离子组分,同时保持水凝胶的pH值在7.5至11的范围,用醇取代水凝胶中存在的水相,随后在超临界条件下干燥所得的醇凝胶。由粉状气凝胶和有机或无机粘合剂和任选的其它聚集体制备保温板是已知的。例如,WO1996/6015997记载了一种复合材料,包括10至95重量%的气凝胶颗粒和至少一种无机粘合剂。然而,该板的缺点是,必须使用相对大量的粘合剂以获得稳定的板。然而,这会导致绝热性能与所述气凝胶相比显著劣化;在实施例中报道导热系数为0.15W/(m·K)。由于高度的疏水作用,市售可得的硅酸盐气凝胶粉末的有机含量高。疏水作用是必要的,使得可在生成气凝胶之后亚临界地干燥气凝胶,而没有形成干凝胶,即严重的收缩并因此损失良好的绝热性能(见“Aerogels”,N.Hüsing,U.Schubert,Ullmann′sEncyclopediaofIndustrialChemistry,第六版,2000电子版,Wiley-VCH,Weinheim2000)。通过高度疏水作用而引入气凝胶的有机成分就燃烧性能而言是有问题的。市售可得的硅酸盐气凝胶粉末,例如购自Cabot的根据DIN4102-1分类至燃烧等级B1(不易燃)。然而,对于高度最高达100米的高层建筑物,需要不可燃体系(至少燃烧等级A2)。用纤维增强的复合气凝胶垫目前正由AspenAerogelInc以商品名市售。例如,US2002/0094426描述了复合气凝胶垫及其用途。然而,这类垫由于其生产工艺以及必须超临界干燥而仅能以低厚度(约1cm)得到。通过超临界干燥生产具有的优点是:气凝胶不得不疏水化至较小的程度,就燃烧性能而言其是有利的。然而,这些垫具有的缺点在于:它们必须多层施用以达到令人满意的保温性能。在此,每一层必须通过保温紧固件分别固定于墙上,这是劳动密集的且昂贵的,并且也可导致热桥。此外,用于市售可得的复合气凝胶垫的纤维通常包括有机聚合物,因此,就燃烧性能而言是问题的。此外,WO2010/046074公开了一种用于使建筑物墙保温的复合绝热体系,该体系包括含有20至90重量%的气凝胶的第一绝热板和包含石纤维的第二绝热板。在另一个实施方案中,该体系还可以包括至少一种包含石纤维和20至90重量%的气凝胶的复合板。因此,本发明的一个目的是提供一种用于建筑物外墙绝热的复合绝热体系,该体系具有非常低的导热系数,从而即使以低的层厚度也能实现非常好的绝热性能。绝热覆盖层应该具有这样的结构:使用者很容易操作,因此可以在建筑工地与建筑的环境相匹配。同时,绝热覆盖层应具有较高的弯曲强度,并且理想地是平坦的以实现该复合绝热体系非常高的长期机械稳定性。该目的已经通过包括复合绝热体系的保温建筑墙体和建筑外墙实现,其中所述复合绝热体系固定至远离建筑物的建筑墙体一侧,所述复合绝热体系包括至少两层绝热覆盖层,至少两层各自包含25至95重量%的气凝胶和5至75重量%的无机纤维和0至70重量%的无机填料,其中,所述绝热覆盖层通过无机粘合剂彼此接合且该复合绝热体系具有小于3MJ/千克的总潜热能。就所有要求而言的目的已经能够由本发明的复合绝热体系完全实现。已出人意料地发现,本发明的复合绝热体系具有高的长期机械稳定性,即使是当绝热覆盖层胶接至建筑物,特别是通过砂浆胶接至建筑物时。通常可以省去机械紧固点如保温紧固件。此外,出人意料的是,本发明的结构使得可以得到不可燃的复合绝热体系。该复合绝热体系根据DIN4102-1归为燃烧等级A2,具有小于3MJ/千克的总潜热能,因此尤其适于用作高层建筑的复合绝热体系。根据DINENISO1716测定复合绝热体系的总潜热能。其描述了一种方法,在该方法中建筑材料的比燃烧热在弹式量热计中在恒定体积下测量。总潜热能也称为PCS(pouvoircalorifiquesupérieur)值或潜热能。总潜热能优选小于2.5MJ/千克,特别优选小于2MJ/千克,特别是小于1MJ/千克。此外,无机粘合剂的总燃烧热小于4MJ/每平方米复合保温体系的表面,并且优选小于3MJ和最优选小于2MJ。可用于本申请的实施方案中的任何涂层材料优选具有小于4MJ/每平方米复合保温体系的表面的总燃烧热,并且特别优选小于3MJ和最优选小于2MJ。涂料和粘合剂的使用量为满足其主要的涂覆或粘结的目的,并同时使得可有助于总燃烧热的燃料含量最小化。为了实现低PCS值,优选的是使用配制为具有固有的低的总燃烧热的气凝胶。在一个优选的实施方案中,优选超临界干燥经最小化的疏水含量处理的醇凝胶,以满足燃烧等级A2的要求。例如在WO9506617中公开了这样的方法。这些方法使得能够得到具有低的疏水化程度和因此低的总燃烧热的气凝胶。在另一优选的实施方案中,优选以粉末的形式存在的气凝胶随后可以与无机纤维混合并且压制成板,其间优选添加无机粘合剂。特别是,所述无机纤维在生产过程中、在气凝胶干燥前与气凝胶混合,使板成形部件能够直接生产。关于这方面,可参考US6068882。绝热覆盖层优选具有至少两层,优选至少三层,其各自包含35至65重量%的气凝胶、15至65重量%的无机纤维和0至50重量%的无机填料,特别是40至60重量%的气凝胶、25至50重量%的无机纤维和0至35重量%的无机填料。在一个特定的实施方案中,本发明的复合绝热体系包括至少三层绝热覆盖层,其中至少三层各自含有25至95重量%的气凝胶、5至75重量%的无机纤维和0至80重量%的无机填料且各层的厚度为0.5至2cm范围。至于气凝胶,所有基于金属氧化物的气凝胶都特别适于本发明。所述气凝胶优选为至少一种基于硅、铝和/或钛的气凝胶,特别是硅酸盐气凝胶。在一个优选的实施方案中,所述至少两层绝热覆盖层是预制的且在建筑工地接合到其他组分以形成复合绝热体系的板。绝热覆盖层的厚度优选为250mm至10mm,特别是100mm至20mm,特别优选80mm至30mm。所述板的尺寸可以在很宽的范围内变化,优选所述板的高度为2000至800mm,宽度为1200mm至400mm。无机粘合剂(绝热覆盖层通过其而接合)的层厚度优选为0.05至1cm、特别是0.1至0.6cm、优选0.15至0.4cm的范围。无机粘合剂在施用于板之前可以与填料混合以形成砂浆和/或通过施用和/或安装后喷涂而与填料混合。在另一实施方案中,无机粘合剂包括聚合物,特别是极性聚合物和可再分散的聚合物粉末,优选由乙酸乙烯酯、苯乙烯、丁二烯、乙烯、叔碳酸乙烯酯(vinylesterofversaticacid)和/或脲-甲醛缩合产物、硅氧烷和硅酸盐树脂和/或三聚氰胺-甲醛缩合产物组成的均聚物或共聚物。此外,该粘合剂可以包含增稠剂、保水剂、分散剂、流变改性剂、消泡剂、抑制剂、促进剂、添加剂、颜料和有机纤维或无机纤维。通过无机粘合剂接合至少两层绝热覆盖层的优点是,实现了层与层之间非常好的机械结合。此外,实现了绝热覆盖层的高弯曲强度。所述至少两层绝热覆盖层优选是板,使得可以更容易地运送到使用地点并在那里进行处理。总体而言,以这种方式改进绝热覆盖层的主要的使用特性。在一个优选的实施方案中,无机粘合剂(绝热覆盖层通过其而接合)为至少一种选自下列的组分:钾水玻璃、钠水玻璃、水泥(特别是卜特兰水泥)和碱活化的硅铝酸盐,优选为钾水玻璃。许多无机粘合剂或粘结剂可以用于制备胶合板和/或模型。这些粘合剂可以是水基或基于其它溶剂的。水基粘结剂可以为具有各种二氧化硅/氧化钠比例的纯硅酸钠或市售可得的含有各种无机填料的硅酸盐基混合物。表1所示是气凝胶板材(panelization)中使用的粘结剂和它们各自的产品组成。表1.在接合气凝胶材料中使用的无机粘结剂上面列出的粘结剂可以使用标准的HVLP喷涂或直接施用法施用于复合气凝胶的表面。在无机粘合剂中包括非常小的百分比(<0.02重量%)的润湿剂通常是有利的。这些润湿剂通常有助于减少含水基粘结剂的界面表面张力,使固有疏水的气凝胶表面轻微浸湿,从而大幅改善粘合强度。不使用润湿剂通常导致在相同的载荷下粘合强度减弱,这主要是由于主要含水的粘结剂较差地铺展在较低的表面能基底如疏水气凝胶上。可以使用任何类型的阴离子型、阳离子型或非离子型的表面活性剂。可以使用的常规润湿剂的列表如表2所示。表2.用于改善含水无机粘结剂与气凝胶基底的相容性的表面活性剂/润湿剂表面活性剂/润湿剂类型化学组成Brij非离子型聚氧乙烯二醇烷基醚TritonX-100非离子型聚氧乙烯二醇辛基苯酚醚DowCorningQ2-5211非离子型硅氧烷聚醚CTAB阳离子型十六烷基三甲基溴化铵SDS阴离子型十二烷基硫酸钠为了制备气凝胶板和/或模型,具有上述表面活性剂/润湿剂的无机粘结剂以每平方米10至600克(干涂层重量)、优选每平方米50至400克、更优选每平方米100至300克的水平施用。任何及所有的无机粘结剂可以用水稀释,以改进浸湿并且能够和便于通过喷涂的方法施用。基于硅酸钠或硅酸钾的粘结剂可以两种不同的方法影响接合:(1)化学聚合或(2)水蒸发/脱水。可以使用常规加热方法如对流加热、辐射加热或介电加热来蒸发水基粘结剂中的残留水含量。优选在不超过95℃的温度下首先处理湿板和/或模型。由于通过水的快速蒸发/闪蒸而形成的硅酸盐键的起泡和发泡,湿板/模型在高于95℃的初始暴露导致粘合强度降低。在低于95℃的温度下从无机粘结剂中移除最低80%的水之后,随后可以且优选在95至370℃的温度下、更优选在150至200℃的温度下热处理胶合板。使用微波固化技术可以实现所有无机含水基粘结剂的加快的固化时间。使用表1中所列的所有粘结剂的胶合板和/或模型已使用现有的家用(1.2kW)微波炉和PVC或纸板心轴在低至2分钟的固化时间内制备。平板或水平的、垂直的或倾斜的表面的保温板可通过本发明的方法和结构制备。所述结构或体系(包括气凝胶保温、无机粘合剂、涂层材料和外部覆盖材料的复合物)的形成可以多种如本申请的不同实施方案所解释的方式进行。在保温体系的整体尺寸确定后,将纤维增强的气凝胶材料切割成该特定的长度和宽度(假设它的形状是长方形,但它可以是与待保温的建筑物单元的几何形状相匹配的任何形状)。接着,将一定量的无机或主要地无机粘合剂施用于每个保温层(不包括面向外部的层)的一侧或两侧(即,面向建筑物的一侧和背向建筑物的一侧)。该无机粘结剂的覆盖重量可为1.0至750g/m2。该保温体系可以包括最少两层气凝胶外层(blanket)。最大层数仅受限于加工考虑。通常情况下,使用所述方法可以结合20层以上的气凝胶外层。一旦气凝胶层涂有无机粘结剂,则每层彼此堆叠且边缘对齐,使得所有层形成一个具有平滑边缘的几何形状(在这种情况下,如矩形)。在后期制作中、在无机粘合剂冷却/固化后、以及在施加涂层材料和/或外部覆盖材料之前或之后可以修剪所述保温元件的边缘。重量可任选地施加至粘附层的表面,以确保保温体系层紧密地接合在一起,但它们不是必需的。然后平板型保温体系在室温下固化(使无机粘合剂中的溶剂——通常为水——蒸发)或在烘箱中于30-115℃下加速固化。固化的温度和持续时间可以变化,这取决于气凝胶层的数量、无机粘合剂的含量和固含量和气凝胶体系的几何结构和/或形状。一旦无机粘合剂完全固化,则形成了一个半刚性、高弯曲强度的板状保温元件,该元件为多层气凝胶的厚度。这时,可以施用覆盖/涂层材料。在一个优选的实施方案中,这种涂料实质上是聚合的,并且通过喷涂、浸涂、凹版辊涂、meyer辊涂、辊衬刮刀辊涂、网纹刮刀涂布(knife-over-web)、幕涂、辊涂或挤压涂布施用。最初,该涂层材料通过辊涂法施用。板状保温元件可以通过机械或化学接合固定至垂直、水平或倾斜的结构。使用针式紧固件直接刺穿所述气凝胶保温体系,或者嵌入保温体系中的预钻孔、预布(pre-routed)孔或预切孔。基于气凝胶体系固定其上的基底选择特定的尖头或针式紧固件。通常情况下,必须在基底上钻孔,以便针进入、延伸和固定,通过摩擦嵌入基底结构。一个圆盘通常位于该针式紧固件的对侧上。该圆盘旨在分散紧固件施加的负载并且将气凝胶保温体系物理固持在基底上。如果需要的话,可以从平板保温体系部分切出特定的形状。在窗、门或通风口周围切开;屋檐或排水管下的凸纹或修剪板材至墙体末端的长度均可以使用该多层的方案。静态手持美工刀是可使用的,并且可能是用来切割保温板的最常用的工具。为了进一步提高保温性能,对本发明而言也可以添加最高达50重量%、优选最高达10重量%、特别是最高达5重量%的颜料,基于绝热覆盖层计,所述颜料散射、吸收或反射波长范围为3至10μm的红外辐射。特别地,所述颜料可以是炭黑。关于这一点,参考EP0396076A1,其内容通过参引的方式纳入本说明书。本发明的绝热覆盖层在空气中在大气压力下的优选的导热系数值为<0.020W/(m·K)、特别<0.018W/(m·K)并特别优选<0.016W/(m·K)。对于绝热覆盖层的机械稳定性,对本发明而言关键的是覆盖层包含纤维。在无机纤维的情况下,在一个优选实施方案中,所述纤维可以是玻璃纤维、岩石纤维、金属纤维、硼纤维、陶瓷纤维和/或玄武岩纤维,特别是玻璃纤维。也可以将一定比例的有机纤维混入绝热覆盖层。特别合适的有机纤维是基于聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、芳族聚酰胺或聚酯的纤维。当添加有机纤维时,优选选择有机纤维的量以使复合绝热体系的总燃烧热小于3MJ/千克。在一个优选的实施方案中,复合绝热体系更具体地包括<1重量%的有机纤维并且优选不含有机纤维,这具体地是因为有机纤维的柔韧性对例如通过刀的简单的可加工性会产生不利的影响。另外,绝热覆盖层可以包含无机填料。所述无机填料可以是例如二氧化镁、二氧化钛,碳化钛、碳化硅、氧化铁(III)、氧化铁(II)、硅酸锆、氧化锆、氧化锡、氧化锰或其混合物,特别是二氧化镁或二氧化钛。在一个优选的实施方案中,用聚合物材料将绝热覆盖层涂覆在面朝建筑物的一侧和/或背朝建筑物的一侧,优选在面朝建筑物的一侧和背朝建筑物的一侧,所述聚合物材料特别是丙烯酸酯涂料、含硅氧烷的涂料、含苯酚涂料、乙酸乙烯酯涂料、乙烯-乙酸乙烯酯涂料、苯乙烯丙烯酸酯涂料、苯乙烯-丁二烯涂料、聚乙烯醇涂料、聚氯乙烯涂料、丙烯酰胺涂料或其混合物,其中所述涂料也可以含有交联剂。关于涂料,应该优选确保选择使用的聚合物材料的量以使涂料的总燃烧热小于4MJ/每平方米墙体面积。在一个特别优选的实施方案中,用无机粘合剂将绝热覆盖层涂覆在面朝建筑物的一侧和/或背朝建筑物的一侧,优选在面朝建筑物的一侧和背朝建筑物的一侧。在此有利的是涂料导致特别耐挠曲的绝热覆盖层,从而导致复合绝热体系的特别高的长期机械稳定性。在本文中,特别有利的是以向外的方向按以下顺序通过至少α)编织网和其上的至少β)织物层或无纺布层将绝热覆盖层接合至面朝建筑物的一侧和/或背朝建筑物的一侧,其中绝热覆盖层、层α)和层β)通过无机粘合剂接合。在一个优选的实施方案中,绝热覆盖层以同样的方式涂覆在面朝建筑物的一侧和背朝建筑物的一侧。此外,粘合剂至少部分地渗透层β)被认为是有利。用于涂覆绝热覆盖层的无机粘合剂特别是水硬性粘合剂,优选水泥,特别是卜特兰水泥。此外,地质聚合物也可以作为粘合剂。地质聚合物为碱活化的硅铝酸盐粘合剂,即至少两种组分反应形成的矿物材料。第一组分是一种或多种含有SiO2和Al2O3的水硬性反应性固体,例如飘尘和/或偏高岭土和/或水泥。第二组分是一种碱活化剂,如钠水玻璃或氢氧化钠。在水的存在下,两种组分接触,导致通过形成含有硅铝酸盐的无定形至部分结晶的网络结构(耐水性)而固化。此外,水硬石灰也可以用作无机粘合剂。对于绝热覆盖层的涂料,无机粘合剂优选在施用于板之前与填料混合以制备砂浆和/或在施用于板后通过施用和/或喷涂而与填料一起提供。在另一实施方案中,无机合结剂包括聚合物,特别是极性聚合物和再分散的聚合物粉末,优选由乙酸乙烯酯、苯乙烯、丁二烯、乙烯、叔碳酸乙烯酯和/或脲-甲醛缩合产物和/或三聚氰胺-甲醛的缩合产物组成的均聚物或共聚物。此外,该粘合剂可以包含增稠剂、保水剂、分散剂、流变改性剂、消泡剂、抑制剂、促进剂、添加剂、颜料和有机纤维或无机纤维。在一个优选的实施方案中,编织网α)包括单丝金属丝或纤维,特别是玻璃纤维或金属网。可以有利地使用耐腐蚀的合金钢材,特别是不锈钢。然而,也可以使用由天然纤维、合成纤维或玻璃纤维组成的复丝线。编织网α)优选包含玻璃纤维或由玻璃纤维组成。编织网优选具有很宽的网孔,并具体而言可具有1至20mm的纤维间距。因此,编织网在由网形成的空隙中能够容纳更多的无机粘合剂,从而赋予板优异的挠曲劲度,这特别有利于安装相对大的绝热板。织物层或无纺布层β)优选由无纺布、织物、细网孔的织物或细网孔的针织物组成。因此,层β)包括单独的合成纤维、合成纱或玻璃纤维或由单独的合成纤维、合成纱或玻璃纤维组成。无纺布层β)优选为由聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯、玻璃纤维或它们的混合物,特别是玻璃纤维制得的结构无纺布。就本发明而言,无纺布是包括绞结的单根纤维或线的织物。与此相对,织物、纬编针织物和经编针织物由规则排布的线或纱制成。将无纺布层构造为使其可以在温和的压力下压缩。因此,粘合剂可在按压操作过程中被吸收,无纺布层可同时被粘合剂浸渍。因此,仅在最少的程度上(如果有的话)获得必须通过擦拭步骤除去的过量的粘合剂。同时,无纺布层与粘合剂一起置于绝热覆盖层的另一个表面上。通过无机粘合剂接合的层α)和β)优选具有0.5至5mm的总厚度。在一个优选的实施方案中,无机粘合剂至少部分地形成绝热覆盖层的最外层。这使绝热覆盖层具有特别好的粘附基底,并且因此覆盖层更好地支撑抹灰层并且也可以更容易地接合至建筑物的表面,特别是通过胶接。由于特别均匀的表面,本发明的绝热覆盖层可以特别好地进行处理。为了进一步增加绝热覆盖层的粘附性能和稳定性,也可以在层压操作后将粘合剂施用至在绝热覆盖层的至少一侧上的无纺布层。这种粘合剂也可以是水硬性粘合剂(优选水泥)、地质聚合物、水硬石灰和/或水玻璃。此外,如果适当,也可以使用促进剂。本发明的另一个方面是一种制备板状形式的本发明绝热覆盖层的方法,其中至少两层绝热覆盖层首先通过无机粘合剂接合,如果合适随后涂覆该绝热覆盖层。绝热覆盖层优选同时从两侧涂覆。在一个实施方案中,绝热覆盖层涂覆有无机粘合剂,该无机粘合剂优选各自在绝热覆盖层的外侧和织物层或无纺布层β)之间引入,所有的层在压力下组装且彼此接合,从而导致所述无机粘合剂渗透到织物层或无纺布层β)。无机粘合剂优选首先与编织网α)接触,编织网α)吸收了无机粘合剂并且另外用于控制无机粘合剂的层厚度。在绝热覆盖层双面涂覆的情况下,粘合剂的层厚度应优选在板的两侧相同,以避免在干燥过程中收缩过程导致板的弯曲。为此目的,编织网α)可以例如从两个反转辊之间的间隙中传输,并以这种方式涂有无机粘合剂。编织网α)优选穿过无机粘合剂的储罐。该储罐可以是例如填充有无机粘合剂的浸渍罐。所吸收的砂浆的量取决于无机粘合剂的粘度,以及特别是编织网的层厚度和结构。随后,编织网α)与芯层和织物层或无纺布层β)结合。然而,也可以在芯层和织物层或无纺布层β)之间直接引入无机粘合剂。特别地,可通过柔性管注入而引入。特别地,该方法可以连续进行和/或以自动的方式进行。已经发现,该方法允许绝热覆盖层的厚度在非常宽的范围内变化。在绝热覆盖层的两侧任选同时涂覆的结果是,覆盖层特别稳定且防止了绝热覆盖层的翘曲。绝热覆盖层的接合可以使用本领域技术人员已知的所有用于此目的的方法在压力下进行。特别是,至少两层绝热覆盖层可以在两个反转辊之间压制。辊的表面可以是光滑的。然而,还可能有利的是,辊具有表面结构且该结构在层接合之后在绝热覆盖层的表面凸出。紧固于建筑物表面的粘附和抹灰层的粘附可以这种方式改善。还特别有利的是在接合之后,绝热覆盖层面朝建筑物的一侧和背朝建筑物的一侧用有机或无机粘合剂涂覆。在一个优选的实施方案中,当绝热覆盖层用任意无机粘合剂涂覆时,在无机粘合剂施用之前和/或之后使粘合促进剂与无机粘合剂接触。在此,在施用至绝热覆盖层之前不久,使促进剂优选与粘合剂接触,优选通过喷涂法。然而,促进剂也可以预先引入至无机粘合剂中。在另一个优选的实施方案中,促进剂仅在粘合剂层已被施用至绝热覆盖层之后施用。再次优选通过喷涂法进行该步骤。促进剂可以是例如硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、甲酸盐、铝酸盐、硅酸盐或氢氧化物或它们的混合物。特别优选铝盐如硫酸铝和氢氧化铝,其特别优选以水溶液形式使用。使用促进剂具有的优点是:在非常短的时间后绝热覆盖层具有高强度。如果绝热覆盖层为板的形式,且施用编织网α)和织物层或无纺布层β),则绝热覆盖层也可以在制备后立即堆叠,甚至不使用促进剂。特别地以这种方式的水硬性粘合剂由于不会发生过早的失水而在进一步的固化过程中需要最佳的条件。在这种情况下,不需要在烘箱中干燥所述板。因此,本发明的该方法特别有效地节约资源,同时导致成本的显着降低和板的劲度改善,基于无机粘合剂的使用量计。本发明的绝热覆盖层也可以包括其它层;具体地,这些层可以包括玻璃纤维或褐块石棉。在一个具体的实施方案中,本发明的复合绝热体系的用于连接至建筑物的墙体的机械紧固点每平方米少于4个、特别是少于2个、特别优选不含机械紧固点。绝热覆盖层优选通过胶接而固定至建筑物的外墙。无机粘结剂和增强组合物,特别是基于白熟石灰和水泥的组合物例如适合于此目的。此外,也可以使用基于合成树脂的粘结剂组合物。在一个优选的实施方案中,将1至50重量%、特别是2至40重量%、特别优选3至30重量%并且更优选4至20重量%的气凝胶、特别是粉末状的硅酸盐气凝胶混合至粘结剂中。以这种方式,总复合绝热体系的层厚度可以进一步降低,同时保持相同的传热系数。本发明的复合绝热体系的合适的抹灰层特别是无机抹灰层或基于硅氧烷树脂的装饰性的抹灰层。在一个优选的实施方案中,将1至50重量%、特别是2至40重量%、特别优选3至30重量%并且更优选4至20重量%的气凝胶、特别是粉末状的硅酸盐气凝胶混合至抹灰层中。总复合绝热体系的厚度在给定的传热系数下可以这种方式进一步降低。或者,根据本发明,用于建筑物外墙绝热的复合绝热体系也可以包括绝热覆盖层,其中该绝热覆盖层包括25至95重量%的气凝胶且以向外的方向按以下顺序通过至少α)编织网和其上的至少β)织物层或无纺布层将所述绝热覆盖层接合至面朝建筑物的一侧和/或背朝建筑物的一侧,其中该绝热覆盖层、层α)和层β)通过无机粘合剂接合。在一个优选的实施方案中,绝热覆盖层以此方式涂覆在面朝建筑物的一侧和背朝建筑物的一侧。此外,粘合剂至少部分地渗透至层β)是有利的。在这种情况下,绝热覆盖层优选包含5至75重量%的无机纤维和0至70重量%的无机填料。在本文中还优选总燃烧热小于4MJ/每平方米墙体面积的复合绝热体系。主权利要求所公开的优选实施方案可以相应地有利地应用于本发明的上述替代实施方案中,并且在本文中,同样也被认为是优选的。总体而言,提出了具有改进的使用性能的复合绝热体系。鉴于结构的原因,该绝热覆盖层具有高的弯曲强度且本发明的复合绝热体系具有高的长期机械稳定性。本发明体系的其他优点是,在一个优选的实施方案中,其根据DIN4102-1归为燃烧等级A2,因此也可以用作高层建筑物的复合绝热体系。以下实施例阐明本发明。实施例借助于所描述的实施例在下面阐明本发明。1.)使用无机粘合剂使SpaceloftA2(购自AspenAerogels的不可燃的保温外层)进行厚度膨胀。具体而言,通过在各层间界面施用硅酸钠N将一系列10mm厚的20×20cm的保温样品接合形成50mm的整体保温体系。该材料在实验室对流烘箱中在80℃下干燥12小时,随后在120℃下进行热处理。以这样的方式制备的板状SpaceloftA2的剪切强度作为标称胶装量的函数如表3所示。表3.用硅酸钠N接合的SpaceloftA2的剪切强度根据ASTMC518(3)方法获得所得的50mm的SpaceloftA2板(用300g/m2硅酸钠N制备)的导热系数。其导热系数值在各层测得的导热系数的10%之内。根据ISO1716所述的方法测得接合的50mm的SpaceloftA2板的燃烧热值。以这样的方式制备的板具有2.2MJ/千克的平均燃烧热值。2.)通过化学硬化方法可以实现无机粘结剂或粘合剂的快速硬化。这些方法通常需要使用酸性化合物以促进二氧化硅聚合和/或加入多价离子以促进快速沉淀。这样的策略被用于快速制造厚度超过10mm的SpaceloftA2保温体系。具体而言,将硅酸钠N和40重量%的乙二醛水溶液的10:1(重量:重量)混合物施加到两层SpaceloftA2的界面面积。在室温下经过10分钟后,该粘合剂经历高度放热的歧化(坎尼扎罗(Cannizzaro))反应,生成弱酸性副产物乙醇酸。这种酸的形成降低了无机粘合剂的pH值,促进二氧化硅聚合,并形成刚性的、主要不溶的接合物。以这样的方式制备的板在120℃下快速热处理15分钟,并根据ASTMD5034所述的方法评估剪切强度。使用例如这样的化学定型方法将显著减少无机粘合剂生成接合物的固化时间,该接合物与通过蒸发/脱水方法生成的接合物的强度相当。表4.用硅酸钠N接合且用乙二醛快速硬化方法的SpaceloftA2板的剪切强度。4.)以下实施例阐明如图1所述的本发明的一个方面。图1示意性地示出了本发明的复合绝热体系的结构。该复合绝热体系固定至建筑物的外墙(1)。层2是基于白熟石灰和水泥(购自BASFWallSystemGmbH的)的增强砂浆,其中加入了5重量%的硅酸盐气凝胶粉末(购自CabotCorporation的)并且层2的层厚度为约5至10mm。绝热覆盖层由五块板(3a至3e)形成。板3a至3e各自的层厚度为10mm,且包括50重量%的硅酸盐气凝胶、15重量%的无机填料(氧化镁)和35重量%的玻璃纤维。在US2002094426中公开了板3a至3e的制备方法。板3a至3e通过钾水玻璃粘合剂(5)彼此接合,每平方米墙体面积各自使用约120g钾水玻璃粘合剂(5)(基于其固含量计)以胶接两层。一层聚合物材料(丙烯酸酯分散体,在图1中未示出)存在于绝热覆盖层的层2和3a之间和层3e和4之间的两侧,每平方米墙体面积约90g分散体(基于分散体的固含量计)已被施用至各绝热覆盖层的两侧(3a至3e)。层4是基于硅氧烷树脂(购自BASFWallSystemGmbH的)的装饰性抹灰层,其中加入了8重量%的硅酸盐气凝胶粉末(购自CabotCorporation的),并且层4的层厚度为约4mm。当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1