一种憎水的改性膨胀珍珠岩保温板及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种憎水的改性膨胀珍珠岩保温板及其生产方法，包括以下重量份计的组分：水泥20?30份、粉煤灰5?8份、丙基三甲氧基硅烷2?5份、聚丙烯酸酯乳液5?10份、改性膨胀珍珠岩50?70份、十二烷基苯磺酸钠0.7?2.9份、添加剂5?10份、生石灰1?3份、PP纤维0.1?0.5份、羟丙基甲基纤维素0.5?2份、膨润土5?10份和水10?20份。本发明改性膨胀珍珠岩保温板以水泥、粉煤灰、膨润土、PP纤维和其它有机、无机物作为原料，有效利用了工矿废弃料，且没有添加有毒有害物质，绿色环保。本发明改性膨胀珍珠岩保温板的原料来源广泛、成本低、生产工艺简单、易于操作，能够满足不同建筑材料的需求，具有良好的社会和经济效益。
【专利说明】
-种憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板及其生产方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板及其生产方法，属于建筑材料技术 领域。
【背景技术】
[0002] 建筑节能是国家产业政策重点扶持的行业。目前，建筑节能材料主要分为无机保 溫轻骨料和有机保溫轻骨材料，但是由于材料化学性质的特点，不论是无机体系还是有机 体系，都无法同时兼顾保溫节能性能和消防安全的要求:从保溫性能而言，有机材料优于无 机材料;从消防安全性能来考虑，A级阻燃性保溫材料又是不二选择。近年来，无机保溫材料 中膨胀珍珠岩W其优良防火性能，对环境无污染等优势正逐步成为无机外墙保溫材料的首 选。
[0003] 膨胀珍珠岩作为一种非金属矿物材料，广泛应用于建筑、冶金、石油、化工、轻工、 电力、运输及农业等领域。河南信阳上天梯珍珠岩矿藏探明储量1.27亿吨，居"亚洲第一，世 界第二"，占我国珍珠岩工业储量的70% W上。在建筑行业，由信阳师范学院研究的球形闭 孔珍珠岩实现产业化后，膨胀珍珠岩便被广泛应用于外墙保溫板的轻骨材料。但是由于各 种原因，膨胀珍珠岩保溫板的应用还是受到一些限制。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板及其生产 方法，该改性膨胀珍珠岩保溫板具有防火性能优越、质轻、强度高、导热系数低、吸水率低、 柔初性好、施工性能好等特点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供一种憎水的改性膨胀珍珠岩 保溫板，包括W下重量份计的组分:水泥20-30份、粉煤灰5-8份、丙基Ξ甲氧基硅烷2-5份、 聚丙締酸醋乳液5-10份、改性膨胀珍珠岩50-70份、十二烷基苯横酸钢0.7-2.9份、添加剂δ? ι? 份、生石灰 1-3 份、 PP 纤维 0.1-0.5 份、径丙基甲基纤维素 0.5-2 份、膨润 ±5-10 份和水 10- 20份。
[0006] 所述的水泥的型号为Ρ052.5。
[0007] 所述的粉煤灰的细度为12% (R45)，烧失量为5%，Ξ氧化硫含量为3%。
[000引所述的改性膨胀珍珠岩的具体制备方法为:将珍珠岩加热至1000-1300°c进行膨 化处理，使珍珠岩体积膨胀7-10倍，得到膨胀珍珠岩，然后降溫，当溫度降至100-200°C时， 对膨胀珍珠岩喷施膨胀珍珠岩总重量5-10%的丙基Ξ甲氧基硅烷，继续降溫至室溫，过so- so 目筛， 即得。
[0009]所述的添加剂包括W下重量份计的组分:硫酸巧25-35份、氧化侣2-5份、Ξ乙醇胺 0.2-5份、憐酸锋5-10份和氧化铁15-20份。
[0010] 所述的PP纤维的长度为12-16mm。
[0011]本发明所采用的技术方案还在于提供一种憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板的生产 方法，包括w下步骤：
[0012] (1)将粉煤灰、添加剂、聚丙締酸醋乳液、PP纤维、膨润上、生石灰和径丙基甲基纤 维素混合并揽拌均匀，再加入水泥和十二烷基苯横酸钢继续揽拌，得到胶粉料；
[0013] (2)将改性膨胀珍珠岩和胶粉料混合揽拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，揽拌均 匀，连续模压成型，得到半干的改性膨胀珍珠岩保溫板；
[0014] (3)将半干的改性膨胀珍珠岩保溫板进行加热养护；
[0015] (4)加热养护结束后，开始干燥，干燥至改性膨胀珍珠岩保溫板含水量低于5%，即 可出害。
[0016] 步骤(2)中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t。
[0017] 步骤(3)中加热养护的溫度为20-70°C，时间为10-2地。
[0018] 改性膨胀珍珠岩保溫板的加热养护可采用本领域的常规方法。本发明是将半干的 改性膨胀珍珠岩保溫板送入隧道害中，关闭隧道害害口，开启生物质颗粒燃烧机和热风机 对半干的改性膨胀珍珠岩保溫板进行加热养护。
[0019] 步骤(4)中干燥的溫度为90-120°C。
[0020] 有益效果
[0021] 1、防火性能优越。本发明改性膨胀珍珠岩保溫板主要使用的是无机不燃材料，能 够有效提高保溫板的防火性能，本发明改性膨胀珍珠岩保溫板的燃烧性能可达A1级。
[0022] 2、质轻、强度高、导热系数低。本发明改性膨胀珍珠岩保溫板材采用高标号水泥作 为主要胶凝材料，同时外渗PP纤维、粉煤灰、生石灰、十二烷基苯横酸钢、添加剂、径丙基甲 基纤维素和膨润上提高胶凝材料的强度，使保溫材料在保证抗压、抗折强度的基础上大大 降低干密度，使板材具有较高的强度和较低的导热系数，从而保证保溫板材和系统具有良 好的保溫性能。
[0023] 3、与保溫系统的粘结层和抗裂保护层相容性好。由于本发明改性膨胀珍珠岩保溫 板采用高标号水泥作为主要的胶凝材料，没有采用泡花碱和含有泡花碱或含有氯离子水泥 添加剂，从根源上保证改性膨胀珍珠岩保溫板材和保溫系统不会出现返碱返氯等问题，同 时本发明的保溫板与保溫系统使用的粘接砂浆、抗裂砂浆成分基本相似，保证了系统相容 性好，不会发生空鼓开裂等现象，能够与建筑物同寿命。
[0024] 4、柔初性好、压折比合理、施工性能好。本发明改性膨胀珍珠岩保溫板采用半干料 模压技术和采用柔初性较好的聚丙締酸醋乳液作为胶凝材料添加剂，且保溫板材料从改性 膨胀珍珠岩制作到板材模压成型，全部采用自动化生产，产品柔初性好、压折比合理、质量 稳定，降低了施工过程改性膨胀珍珠岩保溫板破损率。
[0025] 5、吸水率低。本发明的改性膨胀珍珠岩保溫板加入丙基Ξ甲氧基硅烷作为憎水 剂，并通过改性膨胀珍珠岩，优化各组分的比例关系，降低保溫板的吸水率，延长使用寿命。
[0026] 6、绿色环保。本发明改性膨胀珍珠岩保溫板W水泥、粉煤灰、膨润±、PP纤维和其 它有机、无机物作为原料，有效利用了工矿废弃料，且没有添加有毒有害物质，绿色环保。
[0027] 7、膨胀珍珠岩在生产过程中虽然可W通过提高玻化率来达到提高保溫效果的目 的，但是仍有接近30 %的开孔珍珠岩存在，为了降低运一部分膨胀珍珠岩的吸水率，本发明 在膨化炉膨化后降溫过程中喷施丙基Ξ甲氧基硅烷，改性膨胀珍珠岩W达到憎水的目的。
[0028] 8、本发明通过控制半干的保溫板的加热养护溫度和时间，控制干燥溫度，能够进 一步提高保溫板的各项性能。
[0029] 9、实验结果表明，本发明改性膨胀珍珠岩保溫板的干密度小于188kg/m3,抗压强 度大于0.62MPa，导热系数小于0.051W/(m. k)，抗折强度大于0.42MPa，质量含水量小于 4.2 %，垂直于板面方向抗拉强度大于0.30MPa，体积吸水率小于7.7 %，软化系数大于0.89， 质量损失率小于3.3%，抗压强度损失率小于22%，憎水率大于99.2%。
[0030] 10、本发明改性膨胀珍珠岩保溫板的原料来源广泛、成本低、生产工艺简单、易于 操作，能够满足不同建筑材料的需求，具有良好的社会和经济效益。
【具体实施方式】
[0031] W下结合实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0032] 本发明中所用的原料的要求为：
[0033] 水泥的型号为P052.5。
[0034] 粉煤灰的细度为12% (R45)，烧失量为5%，Ξ氧化硫含量为3%。
[0035] ΡΡ纤维的长度为16mm。
[0036] 聚丙締酸醋乳液购自太原市晋源区晋远建材厂。
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例的憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板，包括W下重量份计的组分:水泥20份、 粉煤灰5份、丙基Ξ甲氧基硅烷5份、聚丙締酸醋乳液10份、改性膨胀珍珠岩50份、十二烷基 苯横酸钢2份、添加剂8份、生石灰1份、PP纤维0.3份、径丙基甲基纤维素0.5份、膨润±5份和 水10份。
[0039] 所述的添加剂包括W下重量份计的组分:硫酸巧30份、氧化侣5份、Ξ乙醇胺3份、 憐酸锋10份和氧化铁15份。
[0040] 所述的改性膨胀珍珠岩的具体制备方法为：将珍珠岩加热至ΙΟΟΟΓ进行膨化处 理，使珍珠岩体积膨胀7倍，得到膨胀珍珠岩，然后降溫，当溫度降至150°C时，对膨胀珍珠岩 喷施膨胀珍珠岩总重量5%的丙基Ξ甲氧基硅烷，继续降溫至室溫，过20目筛，即得。
[0041] 本实施例的憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板的生产方法，包括W下步骤：
[0042] (1)将粉煤灰、添加剂、聚丙締酸醋乳液、PP纤维、膨润上、生石灰和径丙基甲基纤 维素加入强制揽拌机混合并揽拌15min，再加入水泥和十二烷基苯横酸钢继续揽拌20min， 得到胶粉料；
[0043] (2)将改性膨胀珍珠岩和胶粉料混合揽拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，揽拌均 匀，送至液压机连续模压成型，得到半干的改性膨胀珍珠岩保溫板;液压机压力为50t;
[0044] (3)将半干的改性膨胀珍珠岩保溫板进行加热养护，加热养护的溫度为20°C，时间 为2地；
[0045] (4)加热养护结束后，开始干燥，干燥溫度为90°C，干燥至改性膨胀珍珠岩保溫板 含水量低于5%，即可出害。
[0046] 实施例2
[0047] 本实施例的憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板，包括W下重量份计的组分:水泥30份、 粉煤灰8份、丙基Ξ甲氧基硅烷2份、聚丙締酸醋乳液5份、改性膨胀珍珠岩60份、十二烷基苯 横酸钢0.7份、添加剂5份、生石灰2份、PP纤维0.1份、径丙基甲基纤维素2份、膨润±10份和 水15份。
[004引所述的添加剂包括W下重量份计的组分：硫酸巧25份、氧化侣3份、Ξ乙醇胺0.2 份、憐酸锋5份和氧化铁20份。
[0049] 所述的改性膨胀珍珠岩的具体制备方法为：将珍珠岩加热至130(TC进行膨化处 理，使珍珠岩体积膨胀10倍，得到膨胀珍珠岩，然后降溫，当溫度降至100°c时，对膨胀珍珠 岩喷施膨胀珍珠岩总重量10%的丙基Ξ甲氧基硅烷，继续降溫至室溫，过20目筛，即得。
[0050] 本实施例的憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板的生产方法，包括W下步骤：
[0051] (1)将粉煤灰、添加剂、聚丙締酸醋乳液、PP纤维、膨润上、生石灰和径丙基甲基纤 维素加入强制揽拌机混合并揽拌lOmin，再加入水泥和十二烷基苯横酸钢继续揽拌40min， 得到胶粉料；
[0052] (2)将改性膨胀珍珠岩和胶粉料混合揽拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，揽拌均 匀，送至液压机连续模压成型，得到半干的改性膨胀珍珠岩保溫板;液压机压力为50t;
[0053] (3)将半干的改性膨胀珍珠岩保溫板进行加热养护，加热养护的溫度为50°C，时间 为 20h;
[0054] (4)加热养护结束后，开始干燥，干燥溫度为100°C，干燥至改性膨胀珍珠岩保溫板 含水量低于5%，即可出害。
[0化5] 实施例3
[0056] 本实施例的憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板，包括W下重量份计的组分:水泥25份、 粉煤灰6份、丙基Ξ甲氧基硅烷4份、聚丙締酸醋乳液8份、改性膨胀珍珠岩70份、十二烷基苯 横酸钢2.9份、添加剂10份、生石灰3份、PP纤维0.5份、径丙基甲基纤维素1份、膨润±8份和 水20份。
[0057] 所述的添加剂包括W下重量份计的组分:硫酸巧35份、氧化侣2份、Ξ乙醇胺5份、 憐酸锋8份和氧化铁16份。
[005引所述的改性膨胀珍珠岩的具体制备方法为：将珍珠岩加热至1200°C进行膨化处 理，使珍珠岩体积膨胀7倍，得到膨胀珍珠岩，然后降溫，当溫度降至200°C时，对膨胀珍珠岩 喷施膨胀珍珠岩总重量8%的丙基Ξ甲氧基硅烷，继续降溫至室溫，过30目筛，即得。
[0059] 本实施例的憎水的改性膨胀珍珠岩保溫板的生产方法，包括W下步骤：
[0060] (1)将粉煤灰、添加剂、聚丙締酸醋乳液、PP纤维、膨润上、生石灰和径丙基甲基纤 维素加入强制揽拌机混合并揽拌20min，再加入水泥和十二烷基苯横酸钢继续揽拌20min， 得到胶粉料；
[0061] (2)将改性膨胀珍珠岩和胶粉料混合揽拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，揽拌均 匀，送至液压机连续模压成型，得到半干的改性膨胀珍珠岩保溫板;液压机压力为50t;
[0062] (3)将半干的改性膨胀珍珠岩保溫板进行加热养护，加热养护的溫度为70°C，时间 为 lOh;
[0063] (4)加热养护结束后，开始干燥，干燥溫度为120°C，干燥至改性膨胀珍珠岩保溫板 含水量低于5%，即可出害。
[0064] 实验例一
[0065] W实施例1的改性膨胀珍珠岩保溫板为实验材料，验证不同长度的PP纤维对改性 膨胀珍珠岩保溫板的强度影响，结果见表1。
[0066] 表1不同长度的PP纤维对改性膨胀珍珠岩保溫板的强度影响
[0067] _
[006引实验例二
[0069] W本发明的膨胀珍珠岩为实验材料，按照实施例1的改性膨胀珍珠岩的制备方法， 仅改变丙基Ξ甲氧基硅烷的喷施溫度，验证不同喷施溫度对改性膨胀珍珠岩憎水性影响， 结果见表2。
[0070] 表2不同喷施溫度对改性膨胀珍珠岩憎水性影响
[0071]
[0072] ~实验例Ξ
[0073] W本发明的改性膨胀珍珠岩保溫板作为实验组，并采用市售的膨胀珍珠岩保溫板 作为对照，检测各项性能指标，结果见表3。
[0074] 表3本发明改性膨胀珍珠岩保溫板的各项性能指标
[0075]
【主权项】
1. 一种憎水的改性膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，包括以下重量份计的组分：水泥 20-30份、粉煤灰5-8份、丙基三甲氧基硅烷2-5份、聚丙烯酸酯乳液5-10份、改性膨胀珍珠岩 50-70份、十二烷基苯磺酸钠0.7-2.9份、添加剂5-10份、生石灰1-3份、PP纤维0.1-0.5份、羟 丙基甲基纤维素0.5-2份、膨润土 5-10份和水10-20份。2. 根据权利要求1所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，所述的水泥的型 号为 P052.5。3. 根据权利要求1所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，所述的粉煤灰的 细度为12% (R45)，烧失量为5%，三氧化硫含量为3%。4. 根据权利要求1所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，所述的改性膨胀 珍珠岩的具体制备方法为:将珍珠岩加热至1000-1300 °C进行膨化处理，使珍珠岩体积膨胀 7-10倍，得到膨胀珍珠岩，然后降温，当温度降至100-200°C时，对膨胀珍珠岩喷施膨胀珍珠 岩总重量5-10%的丙基三甲氧基硅烷，继续降温至室温，过20-30目筛，即得。5. 根据权利要求1所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，所述的添加剂包 括以下重量份计的组分:硫酸钙25-35份、氧化铝2-5份、三乙醇胺0.2-5份、磷酸锌5-10份和 氧化铁15-20份。6. 根据权利要求1所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板，其特征在于，所述的PP纤维的 长度为12-16mm。7. -种如权利要求1所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板的生产方法，其特征在于，包 括以下步骤： (1) 将粉煤灰、添加剂、聚丙烯酸酯乳液、PP纤维、膨润土、生石灰和羟丙基甲基纤维素 混合并搅拌均匀，再加入水泥和十二烷基苯磺酸钠继续搅拌，得到胶粉料； (2) 将改性膨胀珍珠岩和胶粉料混合搅拌，再加入丙基三甲氧基硅烷和水，搅拌均匀， 连续模压成型，得到半干的改性膨胀珍珠岩保温板； (3) 将半干的改性膨胀珍珠岩保温板进行加热养护； (4) 加热养护结束后，开始干燥，干燥至改性膨胀珍珠岩保温板含水量低于5%，即可出 窑。8. 根据权利要求7所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板的生产方法，其特征在于，步骤 (2) 中连续模压成型所使用的设备为液压机，液压机的压力为50t。9. 根据权利要求7所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板的生产方法，其特征在于，步骤 (3) 中加热养护的温度为20-70°C，时间为10_24h。10. 根据权利要求7所述的憎水的改性膨胀珍珠岩保温板的生产方法，其特征在于，步 骤(4)中干燥的温度为90-120°C。
【文档编号】C04B20/06GK105948642SQ201610280632
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】安武, 梅春河, 张巍, 魏燕
【申请人】中晶工程材料（信阳）有限公司