一种外墙用保温材料及制法的制作方法

文档序号:14720992发布日期:2018-06-17 14:42阅读:236来源:国知局

本发明涉及建筑材料领域,特别是涉及一种外墙用保温材料及制法。



背景技术:

在建筑中,外围护结构的热损耗较大,外围护结构中墙体又占了很大份额。故此,建筑墙体改革与墙体节能技术的发展是建筑节能技术的一个最重要的环节,发展外墙保温技术及节能材料则是建筑节能的主要实现方式。外墙保温材料专指用于建筑墙体的一类保温材料,根据使用位置可分为:外墙保温材料,内墙保温材料,屋面保温材料;根据保温材料的内在成分可分为:无机保温材料和有机保温材料。目前我国的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3-5倍。因此在借鉴国外先进制作工艺的基础上,结合我国自身的资源条件和市场需要等情况,要大力开发以无机/有机保温材料或是无机有机复合保温材料为主体的高档优质保温材料,以及能用于大面积居民或工业建筑的成本低廉、性能优良的中低档保温材料制品。

公布号CN104710154A(申请号201310671029.8)的中国专利文献公开了一种外墙保温材料,原料包括以下组分及重量份含量:聚苯乙烯粒子30~60份、膨胀珍珠岩20~50份、水玻璃35~85份、锂基膨润土10~40份、煅烧高岭土5~25份、碳酸钙3~10份、阻燃剂3~15份。公布号CN104761283A(申请号201510144086.X)的中国专利文献公开了一种外墙保温材料,包括下述重量份的原料:矿渣硅酸盐水泥25-45份,粉煤灰5-10份,发泡剂1-3份,硅酸钠0.1-0.7份,水20-40份。公布号CN104310873A(申请号201410502932.6)的中国专利文献公开了一种外墙保温材料,所述外墙保温材料包括以下组分:自熄型聚苯乙烯颗粒500-700份、水泥150-200份、玻化微珠100-150份、胶粉1-5份、纤维素醚1-3份、聚丙烯纤维0.1-0.5份。

外墙保温材料除应具有保温隔热性能,还需要具有防火阻燃性能,而近些年来因为外墙外保温材料引发火灾的案件屡见不鲜,因此需研制出一种保温性能、防火性能均较好的外墙保温材料。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种工艺简单、防火隔热性能突出的外墙用保温材料及制法。

本发明的技术方案是:

一种外墙用保温材料,主要由下列原料制备而成,均为质量份:高岭土36-44,海泡石纤维12-20,氧化镁14-18,火山灰10-15,狗骨5-10,松香2-5,碳酸氢钠3-6,聚苯乙烯颗粒10-20,分散剂0.9-1.5,水玻璃10-20。

优选的方案中,高岭土38-42,海泡石纤维14-18,氧化镁15-17,火山灰11-14,狗骨6-9,松香3-4,碳酸氢钠4-5,聚苯乙烯颗粒12-18,分散剂1.0-1.4,水玻璃12-18。

更加优选的,高岭土40,海泡石纤维16,氧化镁16,火山灰12.5,狗骨7.5,松香3.5,碳酸氢钠4.5,聚苯乙烯颗粒15,分散剂1.2,水玻璃15。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤是:

(1)取高岭土、海泡石纤维、氧化镁、火山灰、狗骨、松香和水玻璃搅拌混合均匀,加水继续搅拌均匀;

(2)向步骤(1)所制混合物中加入碳酸氢钠、聚苯乙烯颗粒和分散剂并快速充分搅拌混匀;

(3)将步骤(2)所制最终产物倒入模具中,加压,烘干,出料,即得保温材料。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤(1)加水量为总原料质量的0.5-0.8倍(优选的,加水量为总原料质量的0.6-0.7倍;更加优选的,加水量为总原料质量的0.65倍)。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤(1)搅拌速度为50-100转/分钟(优选的,搅拌速度为60-90转/分钟;更加优选的,搅拌速度为75转/分钟)。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤(2)搅拌速度为200-400转/分钟(优选的,搅拌速度为250-350转/分钟;更加优选的,搅拌速度为300转/分钟)。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤(3)烘干时间为18-24小时(优选的,烘干时间为20-22小时;更加优选的,烘干时间为21小时)。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤(3)烘干所用温度为80-100℃(优选的,烘干所用温度为85-95℃;更加优选的,烘干所用温度为90℃)。

所述的一种外墙用保温材料的制备方法,步骤(3)所制保温材料厚度为4.5-5.5cm(优选的,所制保温材料的厚度为5cm)。

本发明提供的一种外墙用保温材料制备简单,成本低廉。除此之外,本发明的优良效果还表现在:本发明所制保温材料导热系数小,保温性能好,且耐高温,力学性能好。

具体实施方式

下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案,但保护范围不限于此。

实施例1一种外墙用保温材料,主要由下列原料制备而成(每份1kg):高岭土36份,海泡石纤维12份,氧化镁14份,火山灰10份,狗骨5份,松香2份,碳酸氢钠3份,聚苯乙烯颗粒10份,分散剂0.9份,水玻璃10份。

上述一种外墙用保温材料的制备方法是:

(1)取高岭土、海泡石纤维、氧化镁、火山灰、狗骨、松香和水玻璃搅拌混合均匀,搅拌速度为50转/分钟,加水继续搅拌均匀,加水量为总原料质量的0.5倍;

(2)向步骤(1)所制混合物中加入碳酸氢钠、聚苯乙烯颗粒和分散剂(购自南通市晗泰化工有限公司,润湿分散剂HT—750)并快速充分搅拌混匀,搅拌速度为200转/分钟;

(3)将步骤(2)所制最终产物倒入模具中,加压,80℃烘干18小时,出料,厚度为4.5cm,即得保温材料。

实施例2一种外墙用保温材料,主要由下列原料制备而成(每份1kg):高岭44份,海泡石纤维20份,氧化镁18份,火山灰15份,狗骨10份,松香5份,碳酸氢钠6份,聚苯乙烯颗粒20份,分散剂1.5份,水玻璃20份。

一种外墙用保温材料的制备方法是:

(1)取高岭土、海泡石纤维、氧化镁、火山灰、狗骨、松香和水玻璃搅拌混合均匀,搅拌速度为100转/分钟,加水继续搅拌均匀,加水量为总原料质量的0.8倍;

(2)向步骤(1)所制混合物中加入碳酸氢钠、聚苯乙烯颗粒和分散剂(购自南通市晗泰化工有限公司,润湿分散剂HT—750)并快速充分搅拌混匀,搅拌速度为400转/分钟;

(3)将步骤(2)所制最终产物倒入模具中,加压,100℃烘干24小时,出料,厚度为5.5cm,即得保温材料。

实施例3一种外墙用保温材料,主要由下列原料制备而成(每份1kg):高岭土38份,海泡石纤维14份,氧化镁15份,火山灰11份,狗骨6份,松香3份,碳酸氢钠4份,聚苯乙烯颗粒12份,分散剂1.0份,水玻璃12份。

一种外墙用保温材料的制备方法是:

(1)取高岭土、海泡石纤维、氧化镁、火山灰、狗骨、松香和水玻璃搅拌混合均匀,搅拌速度为60转/分钟,加水继续搅拌均匀,加水量为总原料质量的0.6倍;

(2)向步骤(1)所制混合物中加入碳酸氢钠、聚苯乙烯颗粒和分散剂(购自南通市晗泰化工有限公司,润湿分散剂HT—750)并快速充分搅拌混匀,搅拌速度为250转/分钟;

(3)将步骤(2)所制最终产物倒入模具中,加压,85℃烘干20小时,出料,厚度为4.5cm,即得保温材料。

实施例4一种外墙用保温材料,主要由下列原料制备而成(每份1kg):高岭土42份,海泡石纤维18份,氧化镁17份,火山灰14份,狗骨9份,松香4份,碳酸氢钠5份,聚苯乙烯颗粒18份,分散剂1.4份,水玻璃18份。

一种外墙用保温材料的制备方法是:

(1)取高岭土、海泡石纤维、氧化镁、火山灰、狗骨、松香和水玻璃搅拌混合均匀,搅拌速度为90转/分钟,加水继续搅拌均匀,加水量为总原料质量的0.7倍;

(2)向步骤(1)所制混合物中加入碳酸氢钠、聚苯乙烯颗粒和分散剂(购自南通市晗泰化工有限公司,润湿分散剂HT—750)并快速充分搅拌混匀,搅拌速度为350转/分钟;

(3)将步骤(2)所制最终产物倒入模具中,加压,95℃烘干22小时,出料,厚度为5.5cm,即得保温材料。

实施例5一种外墙用保温材料,主要由下列原料制备而成(每份1kg):高岭土40份,海泡石纤维16份,氧化镁16份,火山灰12.5份,狗骨7.5份,松香3.5份,碳酸氢钠4.5份,聚苯乙烯颗粒15份,分散剂1.2份,水玻璃15份。

一种外墙用保温材料的制备方法是:

(1)取高岭土、海泡石纤维、氧化镁、火山灰、狗骨、松香和水玻璃搅拌混合均匀,搅拌速度为75转/分钟,加水继续搅拌均匀,加水量为总原料质量的0.65倍;

(2)向步骤(1)所制混合物中加入碳酸氢钠、聚苯乙烯颗粒和分散剂(购自南通市晗泰化工有限公司,润湿分散剂HT—750)并快速充分搅拌混匀,搅拌速度为300转/分钟;

(3)将步骤(2)所制最终产物倒入模具中,加压,90℃烘干21小时,出料,厚度为5cm,即得保温材料。

本发明所用原料如下:

高岭土:(购自灵寿县顺凯矿产品加工厂)一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。

海泡石纤维:(购自灵寿县天隆矿产品加工厂)以海泡石矿物为主要成分的纤维,一种天然矿物纤维,是海泡石矿物的纤维状变种。海泡石具有较好的吸附,脱色、热稳定、抗腐蚀、抗辐射、隔热绝缘、抗摩擦、防渗透等性能,广泛用于钻井、石油、医药、酿造、建材、农药、化肥、橡胶制品、制动等方面。

氧化镁:(购自天津金汇太亚化学试剂有限公司)一种离子化合物,氧化镁是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,属于胶凝材料。氧化镁有高度耐火绝缘性能,其主要用途之一是作为阻燃剂的使用,传统阻燃材料,广泛采用含卤聚合物或含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物。

火山灰:(购自灵寿县百达通矿产品加工厂)是指由火山喷发出而直径小于2毫米的碎石和矿物质粒子。存在着一定数量的活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分。磨细后可用作水泥的混合材料及混凝土的掺合料。

狗骨:(购自亳州市好益生药业有限公司)狗的骨头,新鲜的骨约含:水分50%,脂肪16%,骨胶原12%,无机物22%。无机物中大约一半以上是磷酸钙,次之是碳酸钙(约10%)和磷酸镁(约2%);又氟化钙含率虽低,但仍是骨的重要成分。

松香:(购自济南清岸化工有限公司)以松树松脂为原料,通过不同的加工方式得到的非挥发性天然树脂。固体,透明,不溶于水,溶于酒精,质硬而脆,淡黄色或棕色。松香是重要的化工原料,广泛应用于肥皂、造纸、油漆、橡胶等行业。

碳酸氢钠:(购自临沂海星化工有限公司)白色晶体,或不透明单斜晶系细微结晶。碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等。

聚苯乙烯颗粒:(购自行唐县鑫磊矿物粉体加工厂)由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。聚苯乙烯颗粒为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。

水玻璃:(购自寿光市鲁科化工有限责任公司)是一种水溶性硅酸盐,其水溶液俗称水玻璃,是一种矿黏合剂。无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等。

试验例1本发明所得一种外墙用保温材料(实施例5)的性能测定:

试验材料:本发明所制保温材料和膨胀珍珠岩保温材料

保温材料干密度测定

测定方法:参照GB/T5486.32001《无机硬质绝热制品实验方法密度、含水率》中的方法进行。将试样在自然状态下进行称重,测量尺寸,公式进行计算。测得本发明保温材料干密度为223kg/m3,膨胀珍珠岩保温材料干密度为242kg/m3。两种材料密度相当。

保温材料导热系数测定

测定方法:参照GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法》中的方法进行。将规格为300mm*300mm*25mm的试样烘干后放入导热系数测定仪中,用游标卡尺测量每个试样8个点的厚度,记录数据,取其平均值带入公式进行计算。测得本发明保温材料导热系数为0.052w/(m·k),膨胀珍珠岩保温材料导热系数为0.06242w/(m·k)。说明本发明所制保温材料隔热效果更好。

保温材料抗压强度测定

测定方法:参照GB/T5486.22001《无机硬质绝热制品实验方法力学性能》中的方法进行。将试样置于万能实验机的承压板上,并将其中心与万能实验机的承压板中心重合,在上压板与保温材料表面接触时,进行加压,约以10mm/min的加压速度进行加压,直至材料被破坏,记录此时载荷值,带入公式进行计算。测得本发明保温材料抗压强度为1.127MPa,膨胀珍珠岩保温材料抗压强度为0.541MPa。说明本发明所制保温材料强度更高。

此外还测定了两种试验材料的高温性能,将本发明所制保温材料和膨胀珍珠岩保温材料同时置于700℃的高温条件下灼烧8h,本发明所制产品表面仍无明显收缩,塌陷等现象,而膨胀珍珠岩保温材料表面有轻微收缩,无塌陷现象,说明本发明所制产品在高温下能仍保持较好的整体性能,防火耐高温性能更为突出。

应当指出的是,具体实施方式只是本发明比较有代表性的例子,显然本发明的技术方案不限于上述实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员,以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的,均应认为是本专利所要保护的范围。

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