一种复合装饰保温板及其制备方法与流程

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种保温板，尤其涉及一种复合装饰保温板及其制备方法。

背景技术：

随着经济的发展和社会的进步，建筑行业飞速发展，居住环境的飞速改善，对于建筑材料的要求也越来越高，其中外墙保温是人们关注的焦点。传统外墙保温技术往往采用单一的无机或有机保温材料，不仅无法保证保温层与其他各层次的连接，保温层也没有相应的保护措施导致保温效果不理想，故现在已逐渐摒弃采用单一保温材料的做法，采用复合保温系统是发展趋势。目前复合保温板已经取得了较好的应用，然而，现有的复合保温板在各层间的连接、保温性能等方面依然存在不足。

cn109208771a公开了一种装配式保温板，包括基板、支撑层、保温层，所述基板、支撑层与保温层从下至上依次固定为一体。其中的保温层由粘结砂浆层、聚氨酯板层、膨胀聚苯板层、金属网格布层以及粘结砂浆层制成，制备方法为：在支撑层上设置粘结砂浆层，然后依次设置聚氨酯板、膨胀聚苯板，从而在粘结砂浆层表面形成聚氨酯板层以及膨胀聚苯板层；然后再设置金属网格布；金属网格布设置完毕后再设置粘结砂浆层。上述装配式保温板的制备过程复杂，聚氨酯板层、膨胀聚苯板层、粘结砂浆层等各层粘结无法保证，整体性差。

cn109537749a公开了一种装配式预制保温墙体及其保温板，所述保温板包括保温层，保温层为彼此平行的多层结构，包括至少一层纳米二氧化硅保温层和至少一层有机保温层；还包括网格布，保温层的上下表面均覆有网格布；还包括连接线，连接线在上下方向反复穿透保温层将网格布、保温层在上下方向上缝紧。然而该保温板需通过连接线反复穿透保温层将上下表面的网格布与保温层连接，不仅会影响保温效果，而且制备工艺复杂，制备效率较低。

cn2302297a公开了一种建筑用轻体墙板，所述建筑用轻体墙板由金属网片、泡沫塑料保温墙板、金属垫丝、金属连接横丝和水泥砂浆墙体层构成，在两片金属网片之间设置有一块泡沫塑料保温墙体，薄膜塑料保温墙板与金属网片之间的板面上设置有金属垫丝，两片金属网之间通过金属连接横丝在网片上焊接固定，然后在金属网片上还抹敷有水泥砂浆墙体层。该保温层的制备过程同样复杂，需要焊接工序，且保温材料为泡沫塑料，加工过程中还存在着易燃风险。

因此，提供一种保温性能良好、强度高、整体性好且易制备的装饰保温板及其制备方法，对于降低装饰保温板的制备成本、提高企业的经济效益具有重要的意义，同时，还能够有利于装饰保温板的推广应用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种复合装饰保温板及其制备方法，所述保温板以增强材料强化面层和底层，两者之间包裹有机保温材料，对有机保温材料起到很好的保护作用，使得所述保温板同时具备强度高、保温性能及防火性能好的优势，应用范围广。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种复合装饰保温板，所述保温板包括依次设置的增强面层、有机保温层和增强底层，所述有机保温层包裹于增强面层和增强底层之间。

本发明中，所述复合装饰保温板以增强面层和增强底层为主体结构，有机保温层为主要功能结构，通过以增强材料强化保温板中面层和底层的强度，将有机保温层包裹于两者之间，有机保温层导热系数低，保温效果好，在满足相同保温效果的同时所述装饰保温板的厚度更薄，系统安全性更好；而将有机保温层包裹于内部，可以使复合保温板的整体防火等级达到a级；所述复合保温板各项性能优异，具有广泛的应用前景。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述增强面层和增强底层独立地为使用增强材料进行增强的混凝土层和/或水泥砂浆层。

本发明中，所述水泥砂浆包括普通水泥砂浆、特种水泥砂浆或聚合物水泥砂浆，可以单独选用，也可以组合使用，根据应用场合的需求进行选择；其中，特种水泥砂浆是在普通水泥砂浆中加入功能性材料，用于有保温隔热、吸声、耐腐蚀、防辐射、装饰或粘结等特殊要求的场合；而聚合物水泥砂浆是由水泥、骨料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成，聚合物可选单体均聚物，也可选共聚物，聚合物可成膜覆盖在水泥颗粒上，使水泥与骨料形成强有力的粘结，聚合物网络可防止微裂缝的产生并阻止裂缝的扩展。

优选地，所述增强材料包括网格布和/或金属网片，所述网格布为非金属材料，优先选择玻璃纤维网格布。

优选地，所述增强材料单独地设置在有机保温层的上、下两面，也可设置在有机保温层的上下、前后、左右各面，用以增强包裹于有机保温层的混凝土和/或水泥砂浆层，防止开裂。

优选地，所述增强面层和增强底层的厚度独立地为10～50mm，例如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述增强面层和增强底层中增强材料的层数独立地为至少1层，例如1层、2层、3层或4层等，具体选择与增强面层和增强底层自身的厚度以及增强材料的材质有关。

作为本发明优选的技术方案，所述有机保温层的保温材料包括硬泡聚氨酯(pu)、发泡聚苯乙烯(eps)或挤塑聚苯乙烯(xps)中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硬泡聚氨酯和发泡聚苯乙烯的组合，发泡聚苯乙烯和挤塑聚苯乙烯的组合，硬泡聚氨酯、发泡聚苯乙烯和挤塑聚苯乙烯的组合等。

优选地，所述有机保温层的平均厚度为10～200mm，例如10mm、30mm、50mm、80mm、100mm、120mm、150mm、180mm或200mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，由于有机保温材料的导热系数较小，例如硬泡聚氨酯仅为0.017～0.024w/(m·k)，达到相同保温效果所需厚度较小；同时，根据不同区域的要求保温层的厚度可以灵活调整，适用更为广泛。

另一方面，本发明提供了一种上述复合装饰保温板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在模具内灌注浆料，然后在浆料层表面铺设增强材料；

(2)在增强材料之上铺设有机保温材料，然后在有机保温材料上再次灌注浆料；

(3)在再次灌注的浆料上铺设增强材料，然后对模具内铺设好的材料进行振动，以使增强材料分别嵌入面层和底层的浆料；

(4)振动完成后进行养护，养护至浆料固化成型后对面层依次进行表面处理、硬化处理，得到所述复合装饰保温板。

本发明中，所述复合装饰保温板在模具内制备，根据需要选择大小合适的模具，根据保温板的结构依次铺设各层材料，再进行振动、养护后固化成型，取出后进行后续的加工处理。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)和步骤(2)所述浆料包括混凝土浆料和/或水泥砂浆。

本发明中，所述水泥砂浆包括普通水泥砂浆、特种水泥砂浆或聚合物水泥砂浆，可以单独选用，也可以组合使用，根据应用场合的需求进行选择。

优选地，步骤(1)和步骤(2)所述模具内灌注的浆料厚度独立地为10～50mm，例如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(1)所述浆料固化后形成面层，步骤(2)所述浆料固化后形成底层。

本发明中，在模具内制备保温板，各层的添加顺序与固化成型后的顺序相反，因此，步骤(1)先加入的浆料形成保温板的面层，步骤(2)中后续加入的浆料是形成底层。

优选地，步骤(1)所述浆料选择混凝土浆料的强度等级为c25以上，步骤(1)所述浆料选择水泥砂浆的强度等级为m25以上，强度等级越高，其密实度越好，表面不易起粉，后续硬化处理的效果越好。

本发明中，所述浆料的强度等级一般是对面层浆料的要求，主要是便于后续的打磨、硬化处理，为了达到所需的强度等级，浆料尤其是水泥砂浆需要掺入骨料，骨料的粒径为5～90mm，呈菱形，打磨硬化处理的效果较好；对于底层浆料需要与基层墙体的相容性、粘结性好，对强度无严格要求。

优选地，步骤(1)和步骤(3)所述增强材料包括网格布和/或金属网片。

优选地，步骤(1)和步骤(3)所述增强材料的铺设层数独立地为至少1层，例如1层、2层、3层或4层等，具体选择与增强面层和增强底层自身的厚度以及增强材料的材质有关。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述有机保温材料包括硬泡聚氨酯、发泡聚苯乙烯或挤塑聚苯乙烯中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硬泡聚氨酯和发泡聚苯乙烯的组合，发泡聚苯乙烯和挤塑聚苯乙烯的组合，硬泡聚氨酯、发泡聚苯乙烯和挤塑聚苯乙烯的组合等。

优选地，步骤(2)所述有机保温材料铺设的平均厚度为10～200mm，例如10mm、30mm、50mm、80mm、100mm、120mm、150mm、180mm或200mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(3)所述振动为使增强材料嵌入浆料层。

本发明中，所述振动处理可以使增强材料嵌入浆料层，以有效增强浆料固化后的强度，避免面层和底层开裂。

作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述养护的温度为5～60℃，例如5℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；相对湿度为50％以上，例如50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或100％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，步骤(4)所述浆料固化成型后得到保温板坯料。

优选地，步骤(4)所述表面处理为对保温板坯料的面层进行机械打磨。

本发明中，浆料固化成型后已经可以从模具中取出，对其中的增强面层进行机械打磨，不仅可以提高表面的平整度，而且可以充分打开浆料表面的毛细孔，为后续硬化剂的渗透提供通道，使硬化剂可以渗透更充分。

作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述硬化处理为对表面处理后的保温板坯料的面层涂覆、喷涂或浸泡硬化剂。

本发明中，所述硬化剂主要选择无机硅酸盐液体硬化剂，具有较强的渗透性，比如选择牌号为twy-308的硬化剂。

优选地，所述硬化处理的具体步骤包括：

(a)硬化剂与水混合后，对增强面层进行涂覆、喷涂或浸泡，养护后进行机械打磨，完成初步硬化；

(b)直接对初步硬化后的增强面层表面涂覆、喷涂或浸泡硬化剂，养护后进行机械打磨，完成硬化处理。

本发明中，增强面层表面经过喷涂、涂覆或浸泡硬化剂，硬化剂可以均匀渗透至浆料层的内部，与其内部的钙离子、镁离子发生化学反应，形成不溶于水的结晶体，堵塞混凝土或砂浆的毛细孔，使得混凝土或砂浆结构更加致密，降低吸水率，提高保温板的硬度、强度、密实度以及耐久性。

优选地，所述增强面层为进行过机械打磨的保温板坯料一侧的浆料层。

本发明中的硬化处理，先对增强面层表面进行润湿，然后进行步骤(a)的初步硬化，硬化剂与水按照质量比1:1的比例混合，硬化剂通过水介质可以深入浆料层中3～8mm的厚度，养护后进行机械打磨；在进行步骤(b)的硬化时，直接使用硬化剂，养护后也进行机械打磨，增强浆料层表面的强度；经过硬化处理，保温板坯料的硬度、强度等性能均大大提升，增强面层的莫氏硬度可达到7以上，抗压强度提升30％以上。

优选地，步骤(a)中所述养护时间为至少0.5h，例如可以是0.5h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、15h、18h、21h、24h或30h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，综合考虑养护效果以及养护效率，步骤(a)所述养护的时间优选为0.5～24h。

优选地，步骤(b)中所述养护时间为至少0.5h，例如可以是0.5h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、15h、18h、21h、24h或30h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，综合考虑养护效果以及养护效率，步骤(b)所述养护的时间优选为0.5～24h。

优选地，所述硬化处理后，再次进行打磨、抛光，做成光面或者亚光面外观，提升保温板的美观度。

本发明中，经过硬化处理后，将保温板晾干，然后进行干磨，可以提升混凝土或砂浆表面的光泽度，达到10gu以上。

作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在模具内灌注10～50mm厚的浆料，然后在浆料层表面铺设至少1层增强材料；

(2)在增强材料之上铺设有机保温材料，所述有机保温材料铺设的平均厚度为10～200mm，然后在有机保温材料上再次灌注10～50mm厚的浆料；

(3)在再次灌注的浆料上铺设至少1层增强材料，然后对模具内铺设好的材料进行振动，以使增强材料分别嵌入面层和底层的浆料；

(4)振动完成后进行养护，所述养护温度为5～60℃，相对湿度为50％以上，养护至浆料固化成型后对面层依次进行表面处理、硬化处理，所述表面处理为机械打磨，得到所述复合装饰保温板；

所述硬化处理的具体步骤包括：

(a)硬化剂与水混合后，对增强面层进行涂覆、喷涂或浸泡，养护后进行机械打磨，完成初步硬化；所述养护的时间为至少0.5h；

(b)直接对初步硬化后的增强面层表面进行涂覆、喷涂或浸泡硬化剂，养护后进行机械打磨，完成硬化处理；所述养护的时间为至少0.5h。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述保温板以增强面层和增强底层为主体结构，有机保温层为主要功能结构，以增强材料强化面层和底层，并对增强面层硬化处理，其强度及硬度明显提高；而将有机保温层包裹于两者之间，能防止保温层进水，且由于有机保温层导热系数低，保温效果持久高效；

(2)本发明所述保温板将有机保温层包裹于内部，可以使复合保温板的整体防火等级达到a级；

(3)本发明所述保温板中有机保温层导热系数低，在满足相同保温条件下厚度更薄，系统安全性更好。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的复合装饰保温板的结构示意图；

其中，1-增强面层，2-有机保温层，3-增强底层，4-增强材料层。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明，但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

本发明具体实施方式部分提供了一种复合装饰保温板及其制备方法，所述保温板包括依次设置的增强面层1、有机保温层2和增强底层3，所述有机保温层2包裹于增强面层1和增强底层3之间。

以下为本发明典型但非限制性实施例：

实施例1：

本实施例提供了一种复合装饰保温板，所述保温板的结构示意图如图1所示，包括依次设置的增强面层1、有机保温层2和增强底层3，所述有机保温层2包裹于增强面层1和增强底层3之间。

所述增强面层1和增强底层3均为使用增强材料进行增强的混凝土层，所述增强面层1和增强底层3的厚度均为30mm。

所述增强材料构成增强材料层4，在增强面层1和增强底层3中均设有1层；所述增强材料为不锈钢金属网片。

所述有机保温层2的保温材料为硬泡聚氨酯，有机保温层2的厚度为60mm。

实施例2：

本实施例提供了一种复合装饰保温板，所述保温板包括依次设置的增强面层1、有机保温层2和增强底层3，所述有机保温层2包裹于增强面层1和增强底层3之间。

所述增强面层1和增强底层3均为使用增强材料进行增强的水泥砂浆层，所述增强面层1厚度为50mm，所述增强底层3的厚度为40mm。

所述增强材料构成增强材料层4，在增强面层1中设有3层，其中2层位于增强面层1内部，1层位于增强面层1和有机保温层2之间，在增强底层3中设有2层；所述增强材料为玻璃纤维网格布。

所述有机保温层2的保温材料为发泡聚苯乙烯，有机保温层2的平均厚度为150mm。

实施例3：

本实施例提供了一种复合装饰保温板，所述保温板包括依次设置的增强面层1、有机保温层2和增强底层3，所述有机保温层2包裹于增强面层1和增强底层3之间。

所述增强面层1为使用增强材料进行增强的混凝土层，增强面层1的厚度为15mm；所述增强底层3为使用增强材料进行增强的聚合物水泥砂浆层，所述增强底层3的厚度为10mm。

所述增强材料构成增强材料层4，在增强面层1和增强底层3中均设有1层；所述增强材料为铝合金金属网片。

所述有机保温层2的保温材料为发泡聚苯乙烯与挤塑聚苯乙烯的混合物，有机保温层2的平均厚度为30mm；所述有机保温层2侧面的浆料中也各纵向设有1层增强材料。

实施例4：

本实施例提供了一种复合装饰保温板的制备方法，采用本方法可得到实施例1中的复合装饰保温板，所述方法包括以下步骤：

(1)在模具内灌注30mm厚的混凝土浆料，然后在浆料层表面铺设1层不锈钢金属网片增强材料；

(2)在金属网片之上铺设硬泡聚氨酯层，所述硬泡聚氨酯层的厚度为60mm，然后在硬泡聚氨酯层上再次灌注30mm厚的混凝土浆料；

(3)在再次灌注的混凝土浆料上铺设1层不锈钢金属网片，然后对模具内铺设好的材料进行振动，以使金属网片嵌入面层和底层的浆料中；

(4)振动完成后进行养护，所述养护温度为10℃，相对湿度为90％，养护至浆料固化成型后对面层依次进行机械打磨、硬化处理，最后再进行抛光，得到所述复合装饰保温板；

其中，所述硬化处理的具体步骤包括：

(a)将硬化剂与水按照质量比1:1混合后涂覆在增强面层1表面，养护2h后进行机械打磨，完成初步硬化；

(b)硬化剂直接涂覆在初步硬化后的增强面层1表面，养护7h后进行机械打磨，完成硬化处理。

本实施例中，采用所述方法制备的复合装饰保温板中有机保温层导热系数小，保温效果好；所述保温板的强度及硬度等性能明显提高，防火性能满足a级要求。

实施例5：

本实施例提供了一种复合装饰保温板的制备方法，采用本方法可得到实施例2中的复合装饰保温板，所述方法包括以下步骤：

(1)在模具内灌注50mm厚的水泥砂浆，然后在砂浆层表面铺设3层玻璃纤维网格布增强材料；

(2)在网格布之上铺设发泡聚苯乙烯层，所述发泡聚苯乙烯层的厚度为150mm，然后在发泡聚苯乙烯层上再次灌注40mm厚的水泥砂浆；

(3)在再次灌注的水泥砂浆上铺设2层玻璃纤维网格布，然后对模具内铺设好的材料进行振动，以使步骤(1)中的2层网格布完全嵌入面层浆料中，剩余1层留在面层和发泡聚苯乙烯层的接触面，步骤(3)中的2层网格布完全嵌入底层浆料中；

(4)振动完成后进行养护，所述养护温度为40℃，相对湿度为75％，养护至浆料固化成型后对面层依次进行机械打磨、硬化处理，最后再进行抛光，得到所述复合装饰保温板；

其中，所述硬化处理的具体步骤包括：

(a)将硬化剂与水按照质量比1:1混合后喷涂在增强面层1表面，养护8h后进行机械打磨，完成初步硬化；

(b)硬化剂直接喷涂在初步硬化后的增强面层1表面，养护2h后进行机械打磨，完成硬化处理。

本实施例中，采用所述方法制备的复合装饰保温板中有机保温层导热系数小，保温效果好；所述保温板的强度及硬度等性能明显提高，防火性能满足a级要求。

实施例6：

本实施例提供了一种复合装饰保温板的制备方法，采用本方法可得到实施例3中的复合装饰保温板，所述方法包括以下步骤：

(1)在模具内灌注15mm厚的混凝土浆料，然后在浆料层表面铺设1层铝合金金属网片增强材料；

(2)在金属网片之上铺设发泡聚苯乙烯与挤塑聚苯乙烯的混合保温层，所述混合保温层的厚度为30mm，然后在保温层上再次灌注10mm厚的水泥砂浆，再铺设一层金属网片；

(3)在再次灌注的水泥砂浆上铺设1层铝合金金属网片，并在保温层四周侧面的砂浆中各纵向设置1层铝合金金属网片，然后对模具内铺设好的材料进行振动，以使金属网片嵌入面层和底层的浆料中；

(4)振动完成后进行养护，所述养护温度为60℃，相对湿度为55％，养护至浆料固化成型后对面层依次进行机械打磨、硬化处理，最后再进行抛光，得到所述复合装饰保温板；

其中，所述硬化处理的具体步骤包括：

(a)将硬化剂与水按照质量比1:1混合后对增强面层1表面进行浸泡，养护20h后进行机械打磨，完成初步硬化；

(b)直接对初步硬化后的增强面层1表面浸泡硬化剂，养护12h后进行机械打磨，完成硬化处理。

本实施例中，采用所述方法制备的复合装饰保温板中有机保温层导热系数小，保温效果好；所述保温板的强度及硬度等性能明显提高，防火性能满足a级要求。

对比例1：

本对比例提供了一种复合装饰保温板及其制备方法，所述保温板的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：所述有机保温层2设置于增强面层1和增强底层3之间，但侧面并不包裹。

所述方法参照实施例4中的方法，区别仅在于：步骤(2)中铺设的硬泡聚氨酯层的面积与模具的截面面积相同。

本对比例中，由于有机保温层的侧面与外界直接接触，使得本对比例中的保温板防火等级最高仅为b级，而且增强面层和增强底层未直接结合，保温板不同层间的结合性减弱，整体稳定性变差。

对比例2：

本对比例提供了一种复合装饰保温板及其制备方法，所述保温板的结构参照实施例1中的结构，区别仅在于：面层和底层均为普通浆料层，不添加增强材料。

所述方法参照实施例4中的方法，区别仅在于：步骤(1)和步骤(2)中均不包括铺设增强材料的操作。

本对比例中，由于面层和底层主体结构中未设置增强材料层，复合保温板的面层和底层易开裂，导致面层容易进水，不利于其与有机保温层的完全粘接，保温性能变差。

综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述保温板以增强面层和增强底层为主体结构，有机保温层为主要功能结构，以增强材料强化面层和底层，并对增强面层硬化处理，提高强度和硬度，将有机保温层包裹于两者之间，有机保温层导热系数低，保温效果好，在满足相同保温效果的同时所述装饰保温板的厚度更薄，系统安全性更好；而将有机保温层包裹于内部，可以使复合保温板的整体防火等级达到a级。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构与方法，但本发明并不局限于上述详细结构与方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构与方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明结构的等效替换及辅助结构的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。