无机复合保温板及其制备方法与流程

本发明涉及建筑保温材料领域，特别涉及一种无机复合保温板及其制备方法。

背景技术：

目前市场上的建筑外墙保温板材料主要分为有机保温板和无机保温板两大类。前者包括eps板、xps板、聚氨酯泡沫板等。其特点就是保温效果较好、导热系数较低，但防火性能较差。即使该类板材引入阻燃剂，也难以达到a级防火要求。后者包括泡沫混凝土保温板、珍珠岩保温板、发泡陶瓷保温板、发泡玻璃保温板。其主要特点就是防火等级高，但导热系数较高、保温效果较差。近年来，为了应对节能建筑领域日益严格的节能和防火要求，市场上也出现了像岩棉保温板与真空绝热板(vip板)等新型或者改良产品。从技术指标看，两类产品都能兼顾保温性和防火性的要求，但是前者吸水率高、耐候性差，后者非常容易损坏、废品率高，均难以满足市场需求。

以上产品的种种缺陷，已经严重制约了国家建筑节能战略的进一步实施，而提供一种防火等级高、导热系数低、保温效果好，同时又兼具施工便捷性和良好耐候性的保温板材已成为当务之急。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提出一种无机复合保温板。

根据本发明的一种无机复合保温板，包括：绝热芯；密封层，所述密封层包覆所述绝热芯；面材层，所述面材层包覆所述密封层且所述面材层与所述密封层通过界面融合剂粘结。

本发明实施例的无机复合保温板，主要包括两部分：绝热芯和面材层。所述无机复合保温板是由所述绝热芯提供核心的绝热保温功能、由所述面材层提供保温防护功能的二元复合保温结构。从结构构成看，所述无机复合保温板可形象地看成以所述绝热芯为“馅”的、以所述面材层为“皮”的、具有规则外形的“馅饼”类结构。本发明的无机复合保温板具有导热系数低、保温效果好、耐候性强、防火等级高等优良特性。

另外，根据本发明上述实施例的无机复合保温板，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述绝热芯的厚度为5mm～80mm，所述无机复合保温板的厚度为15mm～100mm。

进一步地，所述绝热芯内部的压强为0.001pa～100pa；所述绝热芯的导热系数不高于0.01w/m·k，所述无机复合保温板的导热系数不高于0.015w/m·k；所述绝热芯的含水率不高于0.3％，所述无机复合保温板的含水率不高于3％。

进一步地，所述密封层至少为一层铝膜或至少为一层镀铝薄膜。。

进一步地，所述绝热芯包括如下重量份数的原料：多孔纳米二氧化硅微粉10份～80份、多孔亚微米二氧化硅微粉10份～80份和无碱玻璃纤维8份～12份；所述面材层中包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维15份～35份、海泡石绒5份～25份、无机膨化颗粒15份～35份、分散剂0.05份～0.5份、稀土添加剂0.01份～1份、胶黏剂0.05份～2份、增强剂0.05份～1份、消泡剂0.01份～0.5份、纤维素醚0.01份～0.1份、憎水剂0.5份～3.5份和水25份～55份；其中，所述无机膨化颗粒包括膨胀珍珠岩和/或玻化微珠。

进一步地，所述分散剂包括聚丙烯酰胺和/或聚氧化乙烯，所述纤维素醚包括甲基纤维素醚，所述胶黏剂包括可再分散性乳胶粉和/或丙烯酸异辛酯，所述增强剂至少包括凹凸棒土、蒙脱石黏土和高岭土中的一种，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷，所述憎水剂包括甲基硅酸盐和/或可再分散硅烷基粉末，所述稀土添加剂至少包括镧系元素和钪、钇中的任意十种。

本发明的另一个目的在于提出上述的无机复合保温板的制备方法。

上述的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：s101：将绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.3％，再将其密封，得到密封的绝热芯；s102：将所述面材层的原料经充分混合，得到面材物料；s103：在模具中摊铺一定厚度的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯各面涂施界面融合剂后放在所述第一层面材物料上；s104：在所述模具中摊铺一定厚度的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯；s105：将所述湿坯干燥至含水率不高于3％。

进一步地，所述一定厚度为1mm～15mm，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为1mm～25mm。

进一步地，在所述步骤s101中，压实时采用的压强为0.05mpa～20mpa，密封体内的压强为0.001pa～100pa。

进一步地，在所述步骤s105中，干燥温度为20℃～200℃。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的无机复合保温板的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的无机复合保温板的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的无机复合保温板包括：绝热芯110、密封层120和面材层130。所述密封层120包覆所述绝热芯110，所述面材层130包覆所述密封层120且所述面材层130与所述密封层120通过界面融合剂粘结。有利地，所述绝热芯110的内部构成材料的外部可以由无纺布140包裹，无纺布140的外部再由具有高阻隔性的密封铝膜或镀铝薄膜进行密封包裹，优选1层～8层铝膜或镀铝薄膜。所述无纺布140可以采用其他材质的材料替代，也可以在完成压实和干燥处理后，于密封前抛弃。使用替代材料、以及抛弃所述无纺布140并不脱离本发明的范畴。有利地，所述密封层120可以选择多层铝膜或镀铝薄膜。

本发明实施例的无机复合保温板，主要包括两部分：绝热芯和面材层。所述无机复合保温板是由所述绝热芯提供核心的绝热保温功能、由所述面材层提供保温防护功能的二元复合保温结构。从结构构成看，所述无机复合保温板可形象地看成以所述绝热芯为“馅”的、以所述面材层为“皮”的、具有规则外形的“馅饼”类结构。本发明的无机复合保温板具有导热系数低、保温效果好、耐候性强、防火等级高等优良特性。

有利地，所述绝热芯的厚度为5mm～80mm，所述无机复合保温板的厚度为15mm～100mm，在节约材料的同时具有更好的保温效果。

有利地，所述绝热芯内部的压强为0.001pa～100pa，在保证成本相对较低的情况下，持续使用的时间较长，有利于产品长期保持状态和功能。所述绝热芯的导热系数不高于0.01w/m·k，所述无机复合保温板的导热系数不高于0.015w/m·k；所述绝热芯的含水率不高于0.3％，所述无机复合保温板的含水率不高于3％。

有利地，所述绝热芯包括如下重量份数的原料：多孔纳米二氧化硅微粉10份～80份、多孔亚微米二氧化硅微粉10份～80份和无碱玻璃纤维8份～12份；所述面材层中包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维15份～35份、海泡石绒5份～25份、无机膨化颗粒15份～35份、分散剂0.05份～0.5份、稀土添加剂0.01份～1份、胶黏剂0.05份～2份、增强剂0.05份～1份、消泡剂0.01份～0.5份、纤维素醚0.01份～0.1份、憎水剂0.5份～3.5份和水25份～55份；其中，所述无机膨化颗粒包括膨胀珍珠岩和/或玻化微珠。

进一步地，所述分散剂包括聚丙烯酰胺和/或聚氧化乙烯，所述纤维素醚包括甲基纤维素醚，所述胶黏剂包括可再分散性乳胶粉和/或丙烯酸异辛酯，所述增强剂至少包括凹凸棒土、蒙脱石黏土和高岭土中的一种，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷，所述憎水剂包括甲基硅酸盐和/或可再分散硅烷基粉末，所述稀土添加剂至少包括镧系元素和钪、钇中的任意十种。

下面通过具体实施例详细描述本发明的无机复合保温板的制备方法。

实施例1

实施例1的无机复合保温板的绝热芯包括如下重量份数的原料：多孔纳米二氧化硅微粉10份，多孔亚微米二氧化硅微粉80份和无碱玻璃纤维8份。

面材层包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维15份，海泡石绒25份，膨胀珍珠岩15份，聚丙烯酰胺0.5份，稀土添加剂0.01份，可再分散性乳胶粉1份，丙烯酸异辛酯1份，凹凸棒土0.05份，聚二甲基硅氧烷0.5份，甲基纤维素醚0.01份，甲基纤维素盐3.5份和水25份。

其中，稀土添加剂按照镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇相等的重量份数添加。

如图2所示，实施例1的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.3％，再用5层高阻隔性铝膜将其密封，得到密封的绝热芯。其中，压实时采用的压强为0.05mpa，密封体内的压强为100pa。

(2)将所述面材层的原料经充分混合，得到面材物料。

(3)在模具中摊铺厚度为1mm的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯各面涂施界面融合剂后放在所述第一层面材物料上，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为25mm。

(4)在所述模具中摊铺厚度为15mm的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯。

(5)将所述湿坯在200℃温度下干燥至含水率不高于3％。

对实施例1的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表1所示的数据。

表1：实施例1产品抽样检验结果

实施例2

实施例2的无机复合保温板的绝热芯包括如下重量份数的原料：多孔纳米二氧化硅微粉80份，多孔亚微米二氧化硅微粉10份和无碱玻璃纤维12份。

面材层包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维35份，海泡石绒5份，玻化微珠35份，聚氧化乙烯0.05份，稀土添加剂1份，可再分散性乳胶粉0.05份，丙烯酸异辛酯0.05份，蒙脱石粘土1份，聚二甲基硅氧烷0.01份，甲基纤维素醚0.1份，可再分散硅烷基粉末0.5份和水55份。

其中，稀土添加剂按照镧、铈、镨、钕、钷、钐、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇相等的重量份数添加。

实施例2的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.3％，再用8层高阻隔性镀铝薄膜将其密封，得到密封的绝热芯。其中，压实时采用的压强为20mpa，密封体内的压强为0.001pa。

(2)将所述面材层的原料经充分混合，得到面材物料。

(3)在模具中摊铺厚度为15mm的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯放在所述第一层面材物料上，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为1mm。

(4)在所述模具中摊铺厚度为1mm的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯。

(5)将所述湿坯在100℃温度下干燥至含水率不高于3％。

对实施例2的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表2所示的数据。

表2：实施例2产品抽样检验结果

实施例3

实施例3的无机复合保温板的绝热芯包括如下重量份数的原料：多孔纳米二氧化硅微粉43份，多孔亚微米二氧化硅微粉44份和无碱玻璃纤维10份。

面材层包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维25份，海泡石绒15份，膨胀珍珠岩15份，玻化微珠10份，聚氧化乙烯0.25份，稀土添加剂0.5份，丙烯酸异辛酯1份，高岭土0.5份，聚二甲基硅氧烷0.21份，甲基纤维素醚0.05份，甲基纤维素盐1份，可再分散硅烷基粉末1份和水40份。

其中，稀土添加剂按照镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥相等的重量份数添加。

实施例3的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.3％，再用3层高阻隔性铝膜将其密封，得到密封的绝热芯。其中，压实时采用的压强为10mpa，密封体内的压强为40pa。

(2)将所述面材层的原料经充分混合，得到面材物料。

(3)在模具中摊铺厚度为15mm的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯放在所述第一层面材物料上，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为15mm。

(4)在所述模具中摊铺厚度为15mm的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯。

(5)将所述湿坯在20℃温度下干燥至含水率不高于3％。

对实施例3的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表3所示的数据。

表3：实施例3产品抽样检验结果

实施例4

实施例4的无机复合保温板的绝热芯包括如下重量份数的原料：纳米级多孔二氧化硅粉料80份，亚微米级二氧化硅粉料12份和无碱玻璃纤维8份。

面材层包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维20份，海泡石绒5份，膨胀珍珠岩25份，聚氧化乙烯0.1份，稀土添加剂0.9份，可再分散性乳胶粉和丙烯酸异辛酯按照重量比2:1组成的混合物共0.7份，凹凸棒土0.5份，高岭土0.5份，聚二甲基硅氧烷0.2份，甲基纤维素醚0.1份，甲基硅酸盐2份和水45份。其中，稀土添加剂按照镧、铈、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥相等的重量份数添加。

实施例4的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.1％，再用3层高阻隔性镀铝薄膜将其密封，得到密封的绝热芯。其中，压实时采用的压强为1mpa，密封体内的压强为0.05pa。

(2)将所述面材层的原料充分混合，得到面材物料。

(3)在模具中摊铺厚度为8mm的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯各面涂施界面融合剂后放在所述第一层面材物料上，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为10mm。

(4)在所述模具中摊铺厚度为10mm的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯。

(5)将所述湿坯在150℃温度下干燥至含水率不高于3％。

对实施例4的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表4所示的数据。

表4：实施例4产品抽样检验结果

实施例5

实施例5的无机复合保温板的绝热芯包括如下重量份数的原料：纳米级多孔二氧化硅粉料10份，亚微米级二氧化硅粉料82份和无碱玻璃纤维8份。

面材层包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维30份，海泡石绒10份，膨胀珍珠岩15份，聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺的混合物共0.2份，稀土添加剂0.7份，可再分散性乳胶粉和丙烯酸异辛酯按照重量比3:8组成的混合物共0.8份，凹凸棒土与蒙脱石粘土按照重量比3:1组成的混合物共1.1份，聚二甲基硅氧烷0.2份，甲基纤维素醚0.1份，甲基硅酸盐1.9份和水50份。其中，稀土添加剂按照镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、镥、钪和钇相等的重量份数添加。

实施例5的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.06％，再用1层高阻隔性铝膜将其密封，得到密封的绝热芯。其中，压实时采用的压强为5mpa，密封体内的压强为0.02pa。

(2)将所述面材层的原料充分混合，得到面材物料。

(3)在模具中摊铺厚度为7mm的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯各面涂施界面融合剂后放在所述第一层面材物料上，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为10mm。

(4)在所述模具中摊铺厚度为8mm的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯。

(5)将所述湿坯在100℃温度下干燥至含水率不高于3％。

对实施例5的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表5所示的数据。

表5：实施例5产品抽样检验结果

实施例6

实施例6的无机复合保温板的绝热芯包括如下重量份数的原料：纳米级多孔二氧化硅粉料45份，亚微米级二氧化硅粉料47份和无碱玻璃纤维8份。

面材层包括如下重量份数的原料：硅酸铝纤维35份，海泡石绒5份，膨胀珍珠岩和玻化微珠按照重量比1:1组成的混合物共15份，聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺按照重量比2:3组成的混合物共0.15份，稀土添加剂0.5份，可再分散性乳胶粉和丙烯酸异辛酯按照重量比7:4组成的混合物共1份，高岭土1份，聚二甲基硅氧烷0.5份，甲基纤维素醚0.3份，甲基硅酸盐1.65份和水60份。

实施例6的无机复合保温板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述绝热芯的原料经充分混合后用无纺布包裹并压实，然后进行干燥处理，直至含水率不高于0.04％，再用6层高阻隔性铝膜将其密封，得到密封的绝热芯。其中，压实时采用的压强为3mpa，密封体内的压强为0.03pa。

(2)将所述面材层的原料充分混合，得到面材物料。

(3)在模具中摊铺厚度为9mm的第一层面材物料，然后将其整理均匀并压实，再将所述密封的绝热芯各面涂施界面融合剂后放在所述第一层面材物料上，所述绝热芯侧面与所述模具的空隙宽度为10mm。

(4)在所述模具中摊铺厚度为13mm的第二层面材物料，并填充所述绝热芯侧面与所述模具的空隙，然后将所述第二层面材物料整理均匀并压实，以得到湿坯。

(5)将所述湿坯在60℃温度下干燥至含水率不高于3％。

对实施例6的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表6所示的数据。

表6：实施例6产品抽样检验结果

对比例1

对比例1的无机复合保温板与实施例1的无机复合保温板的区别仅在于，其制备方法的步骤(1)中的密封体内的材料的含水率为0.5％。

对对比例1的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表7所示的数据。

表7：对比例1产品抽样检验结果

对比例2

对比例2的无机复合保温板与实施例1的无机复合保温板的区别仅在于，其制备方法的步骤(1)中的密封体内的材料的含水率为1.2％。

对对比例2的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表8所示的数据。

表8：对比例2产品抽样检验结果

对比例3

对比例3的无机复合保温板与实施例1的无机复合保温板的区别仅在于，其制备方法的步骤(1)中的密封体内的材料的含水率为2％。

对对比例3的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表9所示的数据。

表9：对比例3产品抽样检验结果

对比例4

对比例4的无机复合保温板与实施例1的无机复合保温板的区别仅在于，其制备方法的步骤(1)中的密封体内的压强为500pa。。

对对比例4的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表10所示的数据。

表10：对比例4产品抽样检验结果

对比例5

对比例5的无机复合保温板与实施例1的无机复合保温板的区别仅在于，其制备方法的步骤(1)中的密封体内的压强为1000pa。。

对对比例5的产品的各项技术指标进行抽样检验，得到如表10所示的数据。

表11：对比例5产品抽样检验结果

比较对比例1～3与各实施例可以看出，将所述绝热芯的材料的含水率高于0.3％时，随着含水率的升高，作为无机复合保温板的关键性指标的导热系数数值明显上升，产品保温性能明显降低，而相应含水率不高于0.3％时，无机复合保温板具有导热系数数值保持很低的水平，产品保温性能得以有效保证。

比较对比例4～5与各实施例可以看出，绝热芯密封体内部的压强高于100pa时，随着压强的升高，作为无机复合保温板的关键性指标的导热系数数值明显上升，产品保温性能明显降低，而压强不高于100pa时，无机复合保温板具有导热系数数值保持很低的水平，产品保温性能得以有效保证。

同时，上述所有抽样检验结果也客观证实了所述无机复合保温板具有耐候性强、防火等级高等优良特性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。