专利名称：一种保温吸声装饰材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种多功能建筑材料的保温吸声装饰材料及其制备方法。
背景技术：
目前我国每年建成的房屋面积达16亿-20亿m2，但新建建筑中95％以上仍属于高能耗建筑，单位建筑面积采暖能耗或降温能耗为气候相近发达国家的3倍左右，我国建筑能耗已占全国能源消耗的近30％，如果建筑能耗水平保持现状，到2020年建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤，仅空调高峰负荷将相当于10个三峡电站的满负荷发电量。因此，我国提出到2010年，全国城镇新建筑要实现节能50％，到2020年北方和沿海经济发达地区以及特大城市新建筑要实现节能60％。同时，我国城市化建设日益加快，人口和建筑日趋密集，各种城市噪声加剧并在楼群中回荡，难以消散，使城市居民的生存环境受到严重影响。
目前我国大中城市相继出台了强制性规范以提高建筑的节能性，其中采用聚苯材料对建筑进行保温、隔热处理是实现目前建筑节能目标的一项最经济、最实用的措施，各种相关技术发展迅猛。总体来看，采用各种聚苯保温、隔热措施后都将使建筑成本增加，同时各种措施在实施过程中尚存在一些技术缺陷，其中保温、隔热层表面的开裂问题始终未能有效解决，影响了外观装饰性，是该类技术推广的主要障碍。另外，尽管政府出台各种制度和规章加强城市的噪声污染防治，但经济发展和现代化生产及生活难以避免产生各种噪声，城市噪声引起的疾病呈明显上升趋势。
本发明充分利用聚苯材料的高效保温、隔热特点，结合吸声材料和装饰材料的结构特点，制备出同时具有良好保温、隔热性能和优异吸声、装饰性能的多功能板材制品，从而在达到建筑节能的同时起到美观、环保作用，进而相对降低了成本，提高产品的市场竞争力。
发明内容
本发明提供一种能够同时具备保温隔热、吸声降噪和美观装饰功能的保温吸声装饰材料及其制备方法。
本发明提出的保温吸声装饰材料，从里到外依次由保温层1、装饰层2和罩面层3组成，保温层1的厚度为3-10cm，装饰层2的厚度为0.3-1cm，其中
保温层由聚苯颗粒、胶结材料A和砂组成，聚苯颗粒∶胶结材料A∶砂按照体积与重量比计为1立方米∶200-300公斤∶100-400公斤；装饰层由聚苯颗粒胶结材料B∶砂组成，聚苯颗粒∶胶结材料B∶砂按照体积与重量比计为1立方米∶200-300公斤∶100-400公斤；罩面层采用有机硅系列防水材料；胶结材料A由水玻璃和胶结粉料C按照1份∶1-2份重量比组成；胶结材料B由胶粉∶颜料∶水泥∶硅灰∶矿渣粉按照1份∶0.2份-0.5份∶2份-2.5份∶0.5份-1份∶1份-2份重量比混合而成；胶结粉料C由水泥∶硅灰∶矿渣粉∶粉煤灰按照1份∶1份-2份∶2份-3份∶1份-2份重量比例混合而成。
本发明中，聚苯颗粒的直径为1mm-6mm。
本发明中，水玻璃的模数，即其中SiO2与NaO按照重量比的比值为1.5-2.5。
本发明中，矿渣粉的勃氏比表面积大于400m2/kg。
本发明中，硅灰的勃氏比表面积大于1800m2/kg。
本发明提出的保温吸声装饰材料的制备方法，其具体步骤如下(1)按重量比称取水泥、硅灰、矿渣粉、粉煤灰，混合得到胶结材料C，所得胶结材料与水玻璃混合，得胶结材料A；胶结材料A中加水制成浆体，聚苯颗粒放进搅拌机中搅拌，同时将浆体喷洒到聚苯颗粒表面，然后将经过喷洒的聚苯颗粒装入模具中成型，得到保温层；(2)按重量比称取胶粉、颜料、水泥、硅灰、矿渣粉，混合，得到胶结材料B；然后将胶结材料B和聚苯颗粒一起放进搅拌机中搅拌，搅拌时间为0.5-2分钟，然后加水制成浆体，得到装饰层；(3)将步骤(2)中得到的装饰层摊铺于步骤(1)中得到的保温层表面，采用模板压缩成型，控制压缩比为1.2-2；将压缩成型的制品脱模，在75℃-95℃温度下养护室中养护7-8小时，制品出养护室凉干后，将罩面层喷或涂在制品表面，即得所需产品。
本发明中，步骤(3)中压缩成型所用模板可以采用带有立体花纹的模板，使所得产品表面带有图案，以起到装饰作用。
本发明与现有类似技术相比，具有如下主要优点1、多功能性。目前尚未有同时具备保温隔热、吸声和装饰功能的产品，而这3种功能均为大多数建筑外表所必需的，所以，本发明可以减少建筑的生产程序，节约资源。
2、规模化。本发明为预制产品设计，适于大规模工业化生产，容易产生规模效益。
3、高耐久性。与传统吸声材料相比，本发明的自身和吸声性能耐久性都明显提高；与同类保温材料相比，其保温性能和表面抗开裂性能也大幅度提高；与传统装饰材料相比，本发明的装饰效果独特，能够起到更长久的装饰作用。
4、低成本。本发明制备工艺简单，成本低廉，并大量利用废物。
所以，本发明提供的技术方法比传统的类似技术方法更具有实用价值。
本发明提供的保温吸声装饰材料中，各种原材料既具有不同作用，又相互作用，制备工艺设计也都各具特色。首先，本发明的3种功能均通过2种途径实现保温性能依靠聚苯颗粒的高效保温作用以及压缩成型工艺所形成的多孔结构；吸声性能依靠多孔性吸声结构以及罩面层与孔结构共同形成的薄膜共振吸声结构；装饰功能一是通过压缩模板外型变化形成各种外观形状，二是通过装饰层材料中的颜料变化形成多彩，并且形状与颜色搭配可以产生丰富的装饰效果；其次，保温层和装饰层都具有保温作用，但占绝大多数的保温层采用成本较低的水泥、矿渣粉等无机胶结材料，只在装饰层中增加颜料并使用成本较高的有机胶结材料胶粉，胶粉比较容易与颜料混合均匀并使保温吸声装饰材料的表面增加弹性；第三，罩面层除了防水、防尘，保护内部不受侵蚀和使外观颜色更加美观外，还与内部孔结构形成吸声结构。
图1为本发明的结构示意图。
图中标号1为保温层，2为装饰层，3为罩面层。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步描述本发明。
实施例分别按照表1的原材料配比制备胶结材料C表1胶结材料C的配方(重量比，单位份)
分别按照表2的原材料配比制备胶结材料B表2胶结材料B的配方(重量比，单位份)
采用表1中胶结材料C的制备方案3，并分别按照表3的原材料配比制备胶结材料A表3胶结材料A的配方(重量比，单位份)
采用表3中胶结材料A的制备方案2，并分别按照表4的原材料配比制备本保温吸声装饰材料的保温层表4保温吸声装饰材料保温层的配方(重量比，单位m3或kg)
采用表2中胶结材料B的制备方案3，并分别按照表5的原材料配比制备本保温吸声装饰材料的装饰层表5保温吸声装饰材料装饰层的配方(重量比，单位m3或kg)
制备方法1、采用表4中方案1-5分别制备保温层，即称取250kg按照表3中方案2制备的胶结材料A，加水制成浆体，并将1m3的聚苯颗粒放进搅拌机中，在搅拌过程中将上述制备的浆体到聚苯颗粒表面，然后将喷洒过的聚苯颗粒装入成型模具中，控制装入量到4cm的高度，然后摊平；2、采用表5中方案1-5分别制备装饰层，即称取250kg按照表2中方案3制备的胶结材料B，与1m3聚苯颗粒一起放进搅拌机中，先干拌约1min，然后边加水边搅拌直到混合均匀；3、将步骤2中任意一种方案得到的装饰层，平摊在步骤1中任意一种方案得到的保温层上，控制装入量到0.5的厚度(一般设计为0.3-1cm)，然后摊平；3、分别采用带有立体花纹并涂过脱模剂的模板压缩成型，控制压力到压缩比(压缩前后的高度比，一般设计为1.2-2)为1.5；4、将压缩成型的制品脱模后进入90℃的蒸汽养护室中养护8小时；5、制品出养护室凉干后，在装饰层外喷或涂采用防水材料的罩面层，即得所需产品。
本实施例中选择不同的方案，均能得到所需产品，所得产品保温隔热、吸声性能良好，装饰效果良好。
权利要求
1.一种保温吸声装饰材料，其特征在于从里到外依次由保温层(1)、装饰层(2)和罩面层(3)组成，保温层(1)的厚度为3-10cm，装饰层(2)的厚度为0.3-1cm，其中保温层由聚苯颗粒、胶结材料A和砂组成，聚苯颗粒∶胶结材料A∶砂按照体积与重量比计为1立方米∶200-300公斤∶100-400公斤；装饰层由聚苯颗粒∶胶结材料B∶砂组成，聚苯颗粒∶胶结材料B∶砂按照体积与重量比计为1立方米∶200-300公斤∶100-400公斤；罩面层采用有机硅系列防水材料；胶结材料A由水玻璃和胶结粉料C按照1份∶1-2份重量比组成；胶结材料B由胶粉∶颜料∶水泥∶硅灰∶矿渣粉按照1份∶0.2份-0.5份∶2份-2.5份∶0.5份-1份∶1份-2份重量比混合而成；胶结粉料C由水泥∶硅灰∶矿渣粉∶粉煤灰按照1份∶1份-2份∶2份-3份∶1份-2份重量比例混合而成。
2.根据权利要求1所述的保温吸声装饰材料，其特征在于聚苯颗粒的直径为1mm-6mm。
3.根据权利要求1所述的保温吸声装饰材料，其特征在于水玻璃的模数，即其中SiO2与NaO按照重量比的比值为(1.5-2.5)∶1。
4.根据权利要求1所述的保温吸声装饰材料，其特征在矿渣粉的勃氏比表面积大于400m2/kg。
5.根据权利要求1所述的保温吸声装饰材料，其特征在硅灰的勃氏比表面积大于1800m2/kg。
6.一种如权利要求1所述的保温吸声装饰材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下(1)按重量比称取水泥、硅灰、矿渣粉、粉煤灰，混合得到胶结材料C，所得胶结材料与水玻璃混合，得胶结材料A；胶结材料A中加水制成浆体，聚苯颗粒放进搅拌机中搅拌，同时将浆体喷洒到聚苯颗粒表面，然后将经过喷洒的聚苯颗粒装入模具中成型，得到保温层；(2)按重量比称取胶粉、颜料、水泥、硅灰、矿渣粉，混合，得到胶结材料B；然后将胶结材料B和聚苯颗粒一起搅拌，搅拌时间为0.5-2分钟，然后加水制成浆体，得到装饰层；(3)将步骤(2)中得到的装饰层摊铺于步骤(1)中得到的保温层表面，采用模板压缩成型，控制压缩比为1.2-2；脱模，在75℃-95℃温度下养护7-8小时，凉干，将罩面层喷或涂在制品表面，即得所需产品。
7.根据权利要求6所述的保温吸声装饰材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中压缩成型所用模板采用带有立体花纹的模板。
全文摘要
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种保温吸声装饰材料及其制备方法。保温吸声装饰材料由保温层、装饰层和罩面层组成，其中保温层由聚苯颗粒、水玻璃、水泥、硅灰、矿渣粉、粉煤灰和砂组成，装饰层由聚苯颗粒、胶粉、颜料、水泥、硅灰、矿渣粉、砂组成，罩面层采用有机硅系列防水材料。采用喷洒搅拌、分层装模、压缩成型、蒸汽养护等工艺，利用聚苯颗粒材料和多孔结构达到高效保温性能，利用压缩成型工艺形成吸声结构，通过模具形状变化并配合颜色变化实现丰富立体图案，通过罩面层提高耐久性和装饰性，具有优异的保温、吸声和装饰功能，同时成本低廉。
文档编号C04B16/00GK1834055SQ20061002548
公开日2006年9月20日 申请日期2006年4月6日 优先权日2006年4月6日
发明者朱洪波, 王培铭 申请人:同济大学