一种水泥基有机无机复合发泡保温材料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，按质量百分比由水泥为40?50％，玻璃纤维为2?3％，增强材料为3?4％，硫酸铝为1?2％，瓦克胶粉为2?4％，去离子水为25?33％，减水剂为0.5?1％，偶联剂为1?1.5％，稳泡剂为1?3％，早强剂为5?8％，发泡材料为4?5％组成。本发明还公开了水泥基有机无机复合发泡保温材料的制备方法，本发明原料来源丰富，成本低廉，制备工艺简单，具有硬度高，密度低，热导率低，不燃等优点，在高温下不产生有害气体，产品性能优异，是一种环保型的复合保温材料，有效解决了当前保温材料所存在的缺陷。
【专利说明】
-种水泥基有机无机复合发泡保溫材料及制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于建筑材料技术领域，设及一种保溫建筑材料，更具体是设及一种水泥 基有机无机复合发泡保溫材料及制备方法。
【背景技术】
[0002] 外墙保溫技术作为建筑节能的有效途径被广泛的推广，并相继出现一些新型保溫 隔热材料和应用技术。目前，国内外主要的外墙保溫材料分为有机发泡材料与无机发泡材 料。
[0003] 近几年外墙保溫材料在中国开始推广应用，运其中W聚苯乙締泡沫和硬泡聚氨醋 等有机保溫材料制成的外墙保溫材料在建筑外墙保溫系统的应用中最为广泛，虽然有机保 溫材料保溫效果很好，而且质轻、导热系数小、吸水率低、但其防火性差，聚氨醋在高溫下会 放出有毒气体，从而不符合国家对保溫材料提出的一系列政策。
[0004] 无机保溫材料包括无机保溫材料岩棉板，膨胀珍珠岩外墙保溫材料及水泥基外墙 保溫材料等，它们的特点分别为：
[0005] 无机保溫材料岩棉板主要是W天然矿物和无公害绿色产品为主，其保溫性能好、 隔音性好、价格低。其缺点是岩棉的质量优劣相差很大、抗拉强度低、吸水率高、耐久性差、 易脱落开裂。
[0006] 膨胀珍珠岩外墙保溫材料是一种传统的保溫材料，其缺点是吸水率高、易开裂鼓 包，从而会降低材料的保溫性能。
[0007] 水泥基外墙保溫材料主要有水泥基聚氨醋泡沫保溫材料，水泥基玻化微珠保溫砂 浆等。虽然其耐燃性达到A1级，但其保溫性能差、容重大、聚氨醋在高溫下会分解出有毒气 体等缺点。
[000引近年来，由于高层建筑频繁发生火灾，住建部提高了对保溫材料燃烧等级的要求。 所W，迫切需要开发不但保溫性能好，而且耐火等级高并在高溫下不会产生有害气体的外 墙保溫材料。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的问题和缺陷，提供一种水泥基有机 无机复合发泡保溫材料及制备方法。
[0010] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0011] -种水泥基有机无机复合发泡保溫材料，按质量百分比由水泥为40-50%，玻璃纤 维为2-3%，增强材料为3-4%，硫酸侣为1-2%，瓦克胶粉为2-4%，去离子水为25-33%，减 水剂为0.5-1 %，偶联剂为1-1.5%，稳泡剂为1-3%，早强剂为5-8%，发泡材料为4-5%组 成。
[0012] 上述所述的水泥为42.5级普通娃酸盐水泥。
[0013] 上述所述的增强材料为气相二氧化娃和火山灰的混合物，其混合质量比为气相二 氧化娃:火山灰= 1:1。
[0014] 上述所述的减水剂为聚簇酸醋减水剂，其分子结构式为：
[0015]
[0016] 其中，m为 l-10，n为 1-15,分子量为 2000-40000。
[0017] 上述所述的聚簇酸醋减水剂是将马来酸酢和苯乙締按质量比3:2混合，W过硫酸 锭为引发剂，在120°C通过本体聚合制得。
[0018] 上述所述的偶联剂为环氧基偶联剂，其分子结构式为：
[0019]
[0020] 其中R为烷基，碳原子数为1-4。
[0021] 上述所述的稳泡剂为挪油脂肪酸单乙醇酷胺，其分子结构式为:RC0NHC出C出0H。
[0022] 上述所述的早强剂为氧化巧与氯化巧的组合物，其组合质量比为氧化巧：氯化巧 二 3:5〇
[0023] 上述所述的发泡材料为侣粉和氨氧化钢的组合物，其组合质量比为侣粉:氨氧化 钢= 3:1，其中侣粉在碱性的条件下可W与氨氧化钢发生化学反应而产生氨气，其发生的化 学反应为：2Al+2Na0H+甜 2〇 = 2NaAl〇2+3出 T。
[0024] 为实现上述目的，本发明所采用的另一技术方案是：
[0025] -种水泥基有机无机复合发泡保溫材料的制备方法，包括如下步骤：
[00%] (1)将配比组分中的水泥，玻璃纤维，增强材料，硫酸侣，瓦克胶粉和早强剂，放入 揽拌机中揽拌，得到混合均匀的混合物；
[0027] (2)将配比组分中的去离子水，减水剂，稳泡剂和偶联剂加入步骤（1)得到的混合 物中，继续揽拌成料浆；
[0028] (3)将配比组分中的发泡材料加入步骤(2)得到的料浆中，继续揽匀，静置备用。
[0029] 本发明与现有技术相比，所具有的特点和有益效果主要是：
[0030] 1、利用有机无机杂化的方法制得保溫材料，具有密度低，强度高，保溫隔热性能好 的优点，而且耐火等级高，在高溫下不会产生有害气体。
[0031] 2、本发明原料易得、价格低廉、制备工艺简单、大大节约了生产成本。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，运些实施例仅用于说明而不用 于限制本发明的范围。此外还应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可 W对本发明作各种改动或修改，运些等价形式同样落于本申请所依附的权利要求书所限定 的范围。
[0033] 实施例1
[0034] -、组合物的配方
[0035] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0036] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 45%， 玻璃纤维 2%， 增强材料 3%， 硫酸错 2%，
[0037] 瓦克胶粉 2%， 去离子水 30%， 减水剂 0.5%， 偶联剂 1.5%， 稳泡剂 1%， 早强剂 8%，
[00；3 引 发泡材料 5%。
[0039] 二、制备方法
[0040] (1)将配比组分中的水泥，玻璃纤维，增强材料，硫酸侣，瓦克胶粉和早强剂，放入 揽拌机中揽拌，得到混合均匀的混合物；
[0041] (2)将配比组分中的去离子水，减水剂，稳泡剂和偶联剂加入步骤（1)得到的混合 物中，继续揽拌成料浆；
[0042] (3)将配比组分中的发泡材料加入步骤(2)得到的料浆中，继续揽匀，静置备用。
[0043] Ξ、有益效果
[0044] 本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示：
[0045]
[0046] 实施例2
[0047] -、组合物的配方
[0048] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0049] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 50%, 玻璃纤维 2.5%，
[(K)加] 增强材料 3.5%， 硫酸侣 1%， 瓦克胶粉 3%， 去离子水 巧％， 减水剂 0.6%，
[005。偶联剂 1.4%， 稳泡剂 1%， 早强剂 7%， 发泡材料 5说。
[0化2]二、制备方法同实施例1 [0化3] Ξ、有益效果
[0054]本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示：
[0化5]
[0056] 实施例3
[0化7] -、组合物的配方
[0058] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0059] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 48% 玻璃纤维 2%
[0060] 增强村料 3% 硫酸铅 1%， 瓦克胶粉 4%， 去离子水 27%， 减水剂 0.7%，
[006U 偶联剂 ！.3%， 稳泡剂 2%， 早强剂 7始， 发泡材料 4%。
[0062] 二、制备方法同实施例1
[0063] Ξ、有益效果
[0064] 本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示： 「00 化 1
[0066] 实施例4
[0067] -、组合物的配方
[0068] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0069] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 47% 玻璃纤维 2%，
[0070] 增强材料 3%， 硫酸错 1%， 瓦克胶粉 3%， 去离子水 28%，. 减水剂 0.5%，
[007。偶联剂 1.50/>， 稳泡剤 2%， 早强剂 7说， 发泡材料 5%。
[0072] 二、制备方法同实施例1
[0073] Ξ、有益效果
[0074] 本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示：
[0075]
[0076] 实施例5
[0077] -、组合物的配方
[0078] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0079] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 4妒A， 玻璃纤维 3%
[0080] 增强材料 4%， 硫酸铅 '1%: 瓦克胶粉 3從， 去离子水 33%， 减水刑 0.9%，
[00川偶联剂 1.1%， 稳泡荆 3%， 早强剂 6從， 发泡材料 5%。
[0082] 二、制备方法同实施例1
[0083] Ξ、有益效果
[0084] 本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示：
[0085]
[00化]实施例6
[0087] -、组合物的配方
[0088] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0089] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 43%， 玻璃舒维 2%，
[0090] 增强材料 3%, 硫酸侣 1%. 瓦克胶粉 3%， 去离予水 32%， 减水剂 1%，
[00川偶联剂 10亦， 稳泡剂 3%， 早强剂 6%， 发泡材料 5%。
[0092] 二、制备方法同实施例1
[0093] Ξ、有益效果
[0094] 本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示：
[0095]
[0096] 实施例7
[0097] -、组合物的配方
[0098] 1、按照混合质量比配制增强材料，早强剂，发泡材料；
[0099] 2、按质量百分比配制发泡材料各组分含量： 水泥 44%.，. 玻璃纤维 3%，
[0100] 增强村料 4%， 硫酸错 1.·%， 瓦克胶粉 3從， 去离子水 31%， 减水刑 0.8%，
[0101] 偶联剂 1.2%， 稳泡荆 3%， 早强剂 5娩， 发泡材料 4%。
[0102] 二、制备方法同实施例1
[0103] Ξ、有益效果
[0104] 本实施例所得保溫材料，通过检测，性能测定结果见如下表所示：
[0105]
[0106] W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来 说，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于：按质量百分比由水泥为40-50%，玻璃纤维为2-3%，增强材料为3-4%，硫酸铝为1-2%，瓦克胶粉为2-4%，去离子水为 25-33%，减水剂为0.5-1 %，偶联剂为1-1.5%，稳泡剂为1-3%，早强剂为5-8%，发泡材料 为4-5 %组成。2. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 水泥为42.5级普通娃酸盐水泥。3. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 增强材料为气相二氧化硅和火山灰的混合物，其混合质量比为气相二氧化硅:火山灰=1: 1〇4. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 减水剂为聚羧酸酯减水剂，其分子结构式为：其中，m为1-10，n为1-15,分子量为2000-40000。5. 根据权利要求4所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 聚羧酸酯减水剂是将马来酸酐和苯乙烯按质量比3:2混合，以过硫酸铵为引发剂，在120°C 通过本体聚合制得。6. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 偶联剂为环氧基偶联剂，其分子结构式为：其中R为烷基，碳原子数为1-4。7. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 稳泡剂为椰油脂肪酸单乙醇酰胺，其分子结构式为:RCONHCH 2CH2OH。8. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 早强剂为氧化钙与氯化钙的组合物，其组合质量比为氧化钙:氯化钙=3:5。9. 根据权利要求1所述的一种水泥基有机无机复合发泡保温材料，其特征在于，所述的 发泡材料为铝粉和氢氧化钠的组合物，其组合质量比为铝粉:氢氧化钠= 3:1，其中铝粉在 碱性的条件下能与氢氧化钠发生化学反应而产生氢气，其发生的化学反应为： 2Al+2NaOH+2H20 = 2NaAl〇2+3H2T〇10.-种根据权利要求1所述的水泥基有机无机复合发泡保温材料的制备方法，其特征 在于，包括如下步骤： (1) 将配比组分中的水泥，玻璃纤维，增强材料，硫酸铝，瓦克胶粉和早强剂，放入搅拌 机中搅拌，得到混合均匀的混合物； (2) 将配比组分中的去离子水，减水剂，稳泡剂和偶联剂加入步骤（1)得到的混合物中， 继续搅拌成料浆； (3) 将配比组分中的发泡材料加入步骤(2)得到的料浆中，继续搅匀，静置备用。
【文档编号】C04B38/02GK105948656SQ201610315940
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】高延敏, 左银泽, 陈亮, 贾方方
【申请人】江苏科技大学