专利名称：一种建筑用a1级隔热保温板材的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用Al级隔热保温板材的制备方法。
背景技术：
在我国建筑应用的保温材料中有无机保温材料(属A级保温材料)和有机保温材料(属B级保温材料)两大类，相比较而言，有机类保温材料导热系数较小，在0. 035W/ (m · K) 0. 045ff/(m · K)之间，保温效果较好；无机类保温材料导热系数较大，在0. 065W/ (m · K) 0. 095ff/(m · K)之间，保温效果较差，而且这类材料普遍吸水率高、容重大。2010 年12月以前(国家对防火要求不严)建筑类保温材料以有机板材主；但有机类保温材料 (聚氨酯泡沫、聚苯乙烯、聚氯乙烯等)存在两个无法克服的致命缺点，一是易燃、二是不耐高温(180°C碳化，失去保温性能)。2010年12月公安部明文规定限制B级(有机类)保温板材在建筑外墙中的应用，而到了 2011年3月公安部已明文规定禁止B级(有机类)保温板材在建筑外墙中的应用，要求我国的建筑外墙保温采用A级不燃材料。只有无机类保温材料可满足不燃烧(A级)的消防要求，但现有无机保温材料的保温性能均较差，无法满足建筑节能65 %的要求(如果要达到节能要求，就要相应增加保温层厚度)。而且吸水率高、容重过大也在很大程度上制约了无机保温材料在建筑保温中的应用。因此，研制开发既可满足A级不燃消防要求，同时又可满足保温性要求(导热系小、保温性好)且低容重、低吸水率的保温材料，是解决建筑保温行业现状的良好途径，这类保温材料必将在建筑保温领域得到广泛应用和认可。样品吸水率与Al级不燃性能检测，均采用GB/TM86-2008规定的方法。将样品浸泡在20_25°C水中，水面高于样品表面25cm，2小时后立即取出试件，将试件立放在拧干水分的毛巾上，排水lOmin。用软质聚氨酯泡沫塑料(海绵)吸去试件表面吸附的残余水分，每一表面每次吸水lmin。吸水之前要用力挤出软质聚氨酯泡沫塑料(海绵)中的水，且每一表面至少吸水两次，称取吸入水量后除以样品重量即为吸水率。参照GB86M-2006标准，Al级保温材料在高温炉中测试四项指标炉内平均温升不超过30°C、无持续燃烧、质量损失率不超过50%，总燃烧热值不大于2. 0MJ/Kgo建筑外墙用保温材料严格意义上应该成为保温隔热材料，即冬季以保温为主，夏季以隔热为主。保温主要是由热传导所决定的，材料的导热系数越低保温效果越好；而隔热则是由热辐射的强弱所控制，材料越致密隔热效果越好。现有保温材料大都忽视了隔热效^ ο本发明融合了有机保温材料与无机保温材料的优点，利用无机阻燃材料的化学性能使之发生交联固化反应将发泡聚苯乙烯包裹，一举解决了有机材料易燃而无机材料容重大保温效果差的问题；另外，无机材料交联固化后较为致密，在一定程度上增加了材料本身对热辐射的反射，提高了材料的隔热效果。
发明内容
本发明的目的在于针对现有建筑隔热保温材料的不足，提供一种防火等级可达Al 级、具有保温隔热效果的板材的制备方法。一种建筑用Al级隔热保温板材的制备方法，其特征在于，包括以下重量百分比的物质以2 3wt%的发泡聚苯乙烯颗粒和1 2wt%的空心玻璃微珠为骨架材料，1 3衬％的三氧化二锑、20 30wt%的氢氧化镁、1 3wt%的白炭黑以及5 10wt%的重钙为阻燃材料，辅以0. 1 0. 5wt%的羟丙基纤维素和0. 1 0. 3wt%的烷基苯磺酸钠，上述材料搅拌混勻后加入40 50wt%的铝溶胶、3 5衬％的甲基硅醇钠，并加入5 12wt% 的水调节成浆料，搅拌打浆后浇注成型，常温下发生交联固化反应，待反应完全后，脱模干燥即为隔热保温板材。这种保温板材的干密度可达120 140kg/m3，导热系数为0. 040 0. 045ff/m · K， 抗压强度400 600kPa，抗折强度1000 1500kPa，粘接强度700 900kPa，收缩率不大于 0. 3 %，软化系数不小于0. 5，吸水率5% 8 %，燃烧等级为Al级。本发明融合了有机保温材料与无机保温材料的优点，利用无机阻燃材料的化学性能，铝溶胶作为无机胶凝材料与氢氧化镁、白炭黑发生溶胶凝胶反应，生成含有大量气体的偏硅酸镁、偏硅酸铝凝胶，反应所得凝胶进行交联固化后，形成具有一定强度、含有大量气泡的固态无机材料，该固态含气无机材料在降低自身容重的同时，也将发泡聚苯乙烯颗粒进行致密包裹，一举解决了有机材料易燃和无机材料容重大、保温效果差的问题。另外，无机材料交联固化后较为致密，在一定程度上增加了材料本身对热辐射的反射，提高了材料的隔热效果。
具体实施例方式以下实施例子中，铝溶胶为透明或半透明状胶体，胶粒直径分布为10-20nm，含铝量大于35% ；空心玻璃微珠为白色粉末，密度为0. 15 0. 25g/cm3，粒度为43μπι 150 μ m。但本发明不局限用以上限定的材料。实施例11.分别称取发泡聚苯乙烯颗粒20g，空心玻璃微珠20g，三氧化二锑30g，氢氧化镁 200g，重钙50g，白炭黑30g，羟丙基纤维素lg，烷基苯磺酸钠lg，将物料混勻备用；2.分别称取铝溶胶500g，甲基硅醇钠30g，水120g，将三者搅拌混勻备用；3.将步骤1所得物料与步骤2的物料调制成浆体；将上述浆体浇筑到相应形状的模具中，待化学反应完成、浆料交联固化后脱模干燥，即得成品板材。将其进行测试得到以下结果干密度140kg/m3、导热系数0. 045W/m ·Κ、 抗压强度600kPa、抗折强度1410kPa、粘接强度845kPa、收缩率0. 23%、吸水率6. 5%、燃烧等级为Al级。实施例21.分别称取发泡聚苯乙烯颗粒25g，空心玻璃微珠15g，三氧化二锑15g，氢氧化镁 270g，重钙75g，白炭黑15g，羟丙基纤维素2. 5g，烷基苯磺酸钠1. 5g，将物料混勻备用；2.分别称取铝溶胶450g，甲基硅醇钠45g，水90g，将三者搅拌混勻备用；3.将步骤1所得物料与步骤2的物料调制成浆体；
将上述浆体浇筑到相应形状的模具中，待化学反应完成、浆料交联固化后脱模干燥，即得成品板材，将其进行测试得到以下结果干密度U8kg/m3、导热系数0. 042ff/m · K、 抗压强度565kPa、抗折强度1317kPa、粘接强度813kPa、收缩率0. 25%、吸水率7. 0%、燃烧等级为Al级。实施例31.分别称取发泡聚苯乙烯颗粒30g，空心玻璃微珠10g，三氧化二锑10g，氢氧化镁 300g，重钙100g，白炭黑10g，羟丙基纤维素5g，烷基苯磺酸钠3g，将物料混勻备用；2.分别称取铝溶胶400g，甲基硅醇钠50g，水50g，将三者搅拌混勻备用；3.将步骤1所得物料与步骤2的物料调制成浆体；将上述浆体浇筑到相应形状的模具中，待化学反应完成、浆料交联固化后脱模干燥，即得成品板材，将其进行测试得到以下结果干密度13Ag/m3、导热系数0. 041ff/m · K、 抗压强度579kPa、、抗折强度1246kPa、粘接强度862kPa、收缩率0.19%、吸水率5. 8 %、燃烧等级为Al级。
权利要求
1. 一种建筑用Al级隔热保温板材的制备方法，其特征在于，包括以下重量百分比的物质以2 3wt%的发泡聚苯乙烯颗粒和1 2wt%的空心玻璃微珠为骨架材料，1 3wt% 的三氧化二锑、20 30wt%的氢氧化镁、1 3wt%的白炭黑以及5 IOwt %的重钙为阻燃材料，辅以0. 1 0. 5wt%的羟丙基纤维素和0. 1 0. 3wt%的烷基苯磺酸钠，上述材料搅拌混勻后加入40 50wt%的铝溶胶、3 5衬％的甲基硅醇钠，并加入5 12wt%的水调节成浆料，搅拌打浆后浇注成型，常温下待交联固化反应完全后，脱模干燥即为隔热保温板材。
全文摘要
本发明涉及一种建筑用A1级隔热保温板材的制备方法，属于建筑墙体隔热保温领域。其特征在于以阻燃型发泡聚苯乙烯颗粒和空心玻璃微珠为骨架材料，三氧化二锑、氢氧化镁、白炭黑、重钙为无机阻燃材料，辅以适量的羟丙基纤维素、烷基苯磺酸钠，上述材料搅拌混匀后加入铝溶胶、甲基硅醇钠，并加入适量的水调节浆料到合适的稠度，搅拌打浆后浇注成型，常温下待其交联固化后脱模干燥即为隔热保温板材，这种保温板材的干密度可达120～140kg/m3，导热系数为0.040～0.045W/m·K，抗压强度400～600kPa，抗折强度1000～1500kPa，粘接强度700～900kPa，收缩率不大于0.3％，软化系数不小于0.5，吸水率5％～8％，燃烧等级为A1级。
文档编号C04B28/00GK102503288SQ20111037512
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者史树丽, 杜玉成, 王利平, 范海光 申请人:北京工业大学