专利名称：一种建筑隔热保温及防水材料的制作方法
技术领域：
本发明属于一种建筑用材料，具体地是指主要用于建筑屋面、墙面的一种建筑隔热保温及防水材料。
背景技术：
目前，我国绝大多数建筑屋面使用的仍是功能较单一的防水材料，而建筑外墙使用的还是多年的普通水泥砂浆。前者不具备隔热保温功能，后者的导热系数很高，阻止热量传递的功能很差。在冬冷夏热室内外温差变化很大的地方，往往因冷热空气的频繁交换而消耗大量的能源，为了解决上述问题，人们尝试在屋面施工时，通过防水层间加铺膨胀珍珠岩或发泡聚苯板的方式来进行隔热保温，屋面如此施工，虽然在一定程度上改善了屋面热交换效果，但也由此带来了一些问题其一，虽然膨胀珍珠岩保温效果较好〔常态下其导热系数为0.042～0.076W/m·k〕，但其最大缺陷是其吸水性特强，其吸水率可达其体积的400％以上，吸水吸潮以后，其隔热保温作用急剧下降，尤其在长江中下游地区夏季雨水多，气温高，往往因珍珠岩吸的水分在高温下形成的水蒸气压力而对屋面结构造成严重破坏，因此国家已开始限制膨胀珍珠岩在建筑屋面上的应用；其二，发泡聚苯乙烯板虽然导热系数为较低〔￡≤0.041W/m·k〕，但其蓄热系数也仅为0.27W/m2·k，其保温性能比较理想，但隔热效果较差，同时由于其不具备防水功能(吸水率约为6～8％)，其隔热保温性能也同样有吸水下降的缺陷，用于建筑屋面也必须有严格的防水措施(如面层加铺钢板网等)再做防水层，施工频繁复杂，且成本较高。
同样，我国绝大多数建筑围护结构内外墙面所使用的也是沿袭多年的普通水泥砂浆，这种普通水泥砂浆层的导热系数很高，阻止热传递的功能很差，在冬冷夏热室内外温差很大的地方，同样因为冷热空气频繁交换而消耗大量的能源。为解决上述问题，人们尝试在普通水泥砂浆中加入一定量的聚苯乙烯或其他塑料材料。希望通过聚苯乙烯或塑料的阻热特性来满足墙面特别是外墙的隔热保温要求，但这种改进的砂浆材料依然存在着如下的缺陷其一，该砂浆的密度仍然偏大，相应的导热系数也高达0.29W/m·k使得隔热保温效果并不理想；其二，该砂浆具有一定的亲水性质，防水防潮性能较差，即使其表面再加一道防水层，但只要因某种因素防水层产生裂缝，一旦遇到雨雪天气或潮湿气候的侵蚀，其隔热保温能力将急剧下降；其三，该砂浆组份中掺入的聚苯乙烯等颗粒分散了水泥砂浆的黏结性能以及和墙体的结合力，降低了抗压强度和抗收缩能力，在多变的自然环境下时间一长就无法抵抗墙体的变形以及砂浆自身收缩产生的裂缝，从而导致其隔热保温效果大幅度降低。总之，现有的屋面或墙面隔热保温材料难以达到国家规定的建筑节能标准，或因施工复杂，成本偏高而难以被建筑商接受。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种受环境气候和墙体变形影响小，且能有效地阻止室内外热量传递的屋面及墙面建筑隔热保温及防水材料，以克服上述的不足。
为了实现上述目的，本发明含有常规的分散剂、消泡剂、防腐剂和抗老化剂以及对一份(重量)材料而言的下列物质55～80％(重量)隔热防水基料2～5％(重量)聚苯乙烯颗粒(其容重为15～20千克/立方米)0.2～0.6％(重量)改性聚丙烯纤维
1～3％(重量)苯丙乳液0.1～0.4％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳胶粉15～40％(重量)硅酸盐水泥，其中每一份(重量)隔热防水基料含下列物资13～30％(重量)聚乙烯醇胶13～30％(重量)丙烯酸乳液5～20％(重量)苯丙乳液30～60％(重量)活性轻质碳酸钙。
本发明优选的方案是含对一份(重量)材料而言的下列物质65～70％(重量)隔热防水基料3～4.5％(重量)聚苯乙烯颗粒0.35～0.45％(重量)改性聚丙烯纤维0.25～0.35％(重量)可再生性乳胶粉1～3％(重量)苯丙乳液25～35％(重量)硅酸盐水泥，其中每一份(重量)隔热防水基料含下列物资18～25％(重量)聚乙烯醇胶18～25％(重量)丙烯酸乳液8～15％(重量)苯丙乳液35～50％(重量)活性轻质碳酸钙。
本发明最佳方案是含对一份(重量)材料而言的下列物质66％(重量)隔热防水基料3.9％(重量)聚苯乙烯颗粒0.41％(重量)改性聚丙烯纤维
0.29％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳胶粉1.4％(重量)苯丙乳液28％(重量)硅酸盐水泥，其中每一份(重量)隔热防水基料含下列物资22％(重量)聚乙烯醇胶22％(重量)丙烯酸乳液12％(重量)苯丙乳液44％(重量)活性轻质碳酸钙。
本发明与前面提到的现有类似建筑材料相比，其优越性主要体现在以下几个方面其一，本发明中起到主要隔热保温及防水作用的基料采用合成高分子材料与表面包裹一层硬脂酸的轻质碳酸钙复合，再与导热系数较低的聚苯乙烯泡沫颗粒及其他材料组合后，在材料内部形成了许多封闭不贯通的细微孔隙，使材料的密度明显减轻，仅为230千克/立方米左右。而这些细微孔隙中又充满了热传导性能更弱的静止空气，从而能有效地阻止外界热量的传递，达到良好的隔热保温效果。从材料的导热系数上也可以印证这一点本发明材料的导热系数为0.059W/M·K左右，而蓄热系数则为1.6W/平方米·K左右。而同类材料的导热系数为0.26/M·K左右。聚苯板虽然导热系数为0.4W/M·K。但其蓄热也较低，仅为0.27W/M2·K；其二，本发明材料中所采用的基料自身有极强的憎水性，其憎水率可达99％以上，使得本发明材料自身也具有很强的防水防潮能力。不用另做防水层，从根本上克服了同类材料遇水则隔热保温性能大幅度下降的缺陷；其三，本发明材料用于屋面，可集防水与隔热保温于一体、施工简捷便利；其四，本发明所采用的乳胶粉可有效的解决材料与建筑墙体的界面粘结程度，其压剪粘结强度达到70KPa以上。它与改性聚丙烯纤维一起增加了材料的柔韧性。能有效的抵抗墙体变形以及材料自身的收缩。防止裂缝发生。
实验表明本发明的材料特别是上述优选或最佳材料具有优异的隔热保温性能，很好的防水防潮功能以及良好的力学特性，应用于建筑物后基本不会因为时间的延长自然气候的变化而导致性能下降。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但下述实施例不应理解为对本发明的限制。
实施例1按重量的65％的隔热防水基料；4.5％的聚苯乙烯泡沫颗粒；0.45％的改性聚丙性纤维；0.25％的可再生性乳胶粉；2.8％的苯丙乳液及27％的硅酸盐水泥均匀搅拌构成。
其中隔热防水基料按重量由25％的聚乙烯醇胶，25％的丙烯酸乳液，15％的苯丙乳液及35％的活性轻质碳酸钙均匀搅拌构成。
本实施例的特点表观密度轻，导热系数低，但其强度也较低，防水性能稍差。适用于对防水要求不高的建筑部位作隔热保温层。
实施例2按重量66％的隔热防水基料，3.9％的聚苯乙烯颗粒，0.4％的改性聚丙烯纤维，0.29％的可再生性乳胶粉，1.4％的苯丙乳液及28％的硅酸盐水泥均匀搅拌构成。
其中隔热防水基料按重量由22％的聚乙烯醇胶，22％的丙烯酸乳液，12％的苯丙乳液，44％的活性轻质碳酸钙均匀搅拌构成。
本实施例的特点表观密度及导热系数适中，憎水性能较好，抗压强度等力学指标能满足悬挂一般建筑饰物的要求，适用于建筑围护结构外侧作隔热保温层。
实施例3按重量70％的隔热防水基料，3％的聚苯乙烯泡沫颗粒，0.35％的改性聚丙烯纤维，0.35％的可再生性乳胶分，1.3％的苯丙乳液及26％的硅酸盐水泥均匀搅拌构成。
其中隔热防水基料按重量由20％的聚乙烯醇胶，18％的丙烯酸乳液10％的苯丙乳液及52％的活性轻质碳酸钙均匀搅拌构成。
本实施例的特点表观密度及导热系数略高，但其蓄热系数也高，防水性能好，抗压强度等力学指标能满足承受较重荷载的要求，适用于作建筑屋面作防水及隔热保温层。
上述各实施例中，活性轻质碳酸钙是外表包裹有一层硬脂酸的轻质碳酸钙散状颗粒，它是由94-96％重量的轻质碳酸钙和4-6％重量的硬脂酸，在105-150度的条件下热拌合2-3小时后，经自然冷却而成，其应符合国家化工行业标准HG2226-91的要求。聚苯乙烯泡沫颗粒是指以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的一种内部具有无数封闭微孔的粒状材料，要求其表观密度15～20KG/立方米，导热系数小于0.04W/M·K。可再生性乳胶粉系由德国威凯化学品公司生产的VINNAPAS可再分散乳胶粉。硅酸盐水泥选用符合国家标准的32.5等级普通硅酸盐水泥即可。聚乙烯醇胶是由10～15％重量的市售聚乙烯醇颗粒与80～90％的水在70～100度的温度下完全热溶解而成，其溶液比重在1.1KG/L左右。改性聚丙烯纤维系由聚丙烯酸脂构成的束状单丝短纤维，其比重约为0.91G/立方厘米，抗拉强度约为276MPa。丙烯酸乳液及苯丙乳液的固含量不小于45～50％符合国家同类标准即可。
本发明材料成本低廉，易为市场接受，施工操作简便易行，施工时按材料组份比例的要求，加适量的水现场投料搅拌后，即可如传统的水泥砂浆一样粉刷应用。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种建筑隔热保温及防水材料，其中含有常规的分散剂、消泡剂、防腐剂和抗老化剂以及对一份(重量)材料而言的下列物质55～80％(重量)隔热防水基料2～5％(重量)聚苯乙烯颗粒0.2～0.6％(重量)改性聚丙烯纤维1～3％(重量)苯丙乳液0.1～0.4％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳胶粉15～40％(重量)硅酸盐水泥，其中每一份(重量)隔热防水基料含下列物资13～30％(重量)聚乙烯醇胶13～30％(重量)丙烯酸乳液5～20％(重量)苯丙乳液30～60％(重量)活性轻质碳酸钙。
2.如权利要求1所述的建筑隔热保温及防水材料，其特征在于优选的方案是含对一份(重量)材料而言的下列物质65～70％(重量)隔热防水基料3～4.5％(重量)聚苯乙烯颗粒0.35～0.45％(重量)改性聚丙烯纤维0.25～0.35％(重量)可再生性乳胶粉1～3％(重量)苯丙乳液25～35％(重量)硅酸盐水泥，其中每一份(重量)隔热防水基料含下列物资18～25％(重量)聚乙烯醇胶18～25％(重量)丙烯酸乳液8～15％(重量)苯丙乳液35～50％(重量)活性轻质碳酸钙。
3.如权利要求1所述的建筑隔热保温及防水材料，其特征在于最佳方案是含对一份(重量)材料而言的下列物质66％(重量)隔热防水基料3.9％(重量)聚苯乙烯颗粒0.41％(重量)改性聚丙烯纤维0.29％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳胶粉1.4％(重量)苯丙乳液28％(重量)硅酸盐水泥，其中每一份(重量)隔热防水基料含下列物资22％(重量)聚乙烯醇胶22％(重量)丙烯酸乳液12％(重量)苯丙乳液44％(重量)活性轻质碳酸钙。
4.如权利要求1所述的建筑隔热保温及防水材料，其特征在于聚苯乙烯颗粒的容重为15～20千克/立方米。
5.如权利要求1所述的建筑隔热保温及防水材料，其制造方法为将权利要求1所述物资经搅拌机均匀搅拌制成。
6.如权利要求5所述的建筑隔热保温及防水材料的制造方法，其特征在于活性轻质碳酸钙是外表包裹有一层硬脂酸的轻质碳酸钙散状颗粒，它是由94-96％重量的轻质碳酸钙和4-6％重量的硬脂酸，在105-150度的条件下热拌合2-3小时后，经自然冷却而成。
7.如权利要求5所述的建筑隔热保温及防水材料的制造方法，其特征在于聚苯乙烯泡沫颗粒是指以聚苯乙烯树脂为主要原料，经发泡剂发泡而制成的一种内部具有无数封闭微孔的粒状材料，要求其表观密度15～20KG/立方米，导热系数小于0.04W/M·K。
8.如权利要求5所述的建筑隔热保温及防水材料的制造方法，其特征在于聚乙烯醇胶是由10～15％重量的市售聚乙烯醇颗粒与80～90％的水在70～100度的温度下完全热溶解而成，其溶液比重在1.1KG/L左右。
9.如权利要求5所述的建筑隔热保温及防水材料的制造方法，其特征在于改性聚丙烯纤维系由聚丙烯酸脂构成的束状单丝短纤维，其比重约为0.91G/立方厘米，抗拉强度约为276MPa。
10.如权利要求5所述的建筑隔热保温及防水材料的制造方法，其特征在于丙烯酸乳液及苯丙乳液的固含量不小于45～50％。
全文摘要
本发明涉及一种建筑隔热保温及防水材料，含有常规的分散剂、消泡剂、防腐剂和抗老化剂以及对一份(重量)材料而言的下列物质55～80％的隔热防水基料，2～5％的聚苯乙烯颗粒，0.2～0.6％的改性聚丙烯纤维，1～3％的苯丙乳液，0.1～0.4％的可再生性聚醋酸乙烯乳胶粉，15～40％的硅酸盐水泥；其中每一份隔热防水基料含13～30％的聚乙烯醇胶，13～30％的丙烯酸乳液，5～20％的苯丙乳液，30～60％的活性轻质碳酸钙。本发明具有优异的隔热保温性能，很好的防水防潮功能以及良好的力学特性，应用于建筑物后基本不会因为时间的延长自然气候的变化而导致性能下降。
文档编号C09K3/18GK1632036SQ20041006108
公开日2005年6月29日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者孙国平 申请人:孙国平