本发明涉及保温板技术领域，具体涉及一种发泡水泥保温板及其制备方法。
背景技术：
我国作为建筑大国，建筑能耗占全国总能耗的27％左右，但是建筑节能水平远低于世界发达国家，单位建筑能耗是气候相近发达国家的3-5倍。发展新型建筑节能环保材料对于提高资源利用率、改善环境、节能减排，具有重要的现实意义。建筑用保温板主要用于建筑物墙体、屋顶、窗户、地板等部位，起到隔热保温的作用，是建筑节能环保的重要指标。现有的发泡水泥保温板抗冻效果不佳。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种发泡水泥保温板及其制备方法，抗冻性能较强，使用寿命长，制备方法简单，起到节能保温作用。
本发明提供了如下的技术方案：一种发泡水泥保温板，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥60~70份、聚苯颗粒40~50份、复配改性纤维颗粒33~36份、硫酸钙晶须29~31份、发泡剂10~11份、粘结剂8~10份、偶联剂8~10份、稳泡剂5~7份和去离子水110~120份；
所述复配改性纤维颗粒包括以下份计的原料：竹纤维14~16份、短切纤维12~13份、改性锯末粉8~9份、膨胀珍珠岩8~9份、滑石粉4~5份、活性炭4~5份和纳米氧化锌溶液16~17份。
其中，所述聚苯颗粒为堆积密度为5～22kg/m3的原生聚苯颗粒。
其中，所述硫酸钙晶须为由工业副产石膏制备而成的α型半水硫酸钙晶须，长度为10～100微米，所述工业副产石膏为脱硫石膏、磷石膏和氟石膏中的任一种。
其中，所述发泡剂包括以下份计的原料：骨胶10~12份、脲醛树脂5~6份、十二烷基苯磺酸钠2~3份和三乙醇胺1~2份。
其中，所述稳泡剂为十二烷基甜菜碱或者硬脂酸钙，所述粘结剂为水玻璃，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中，所述竹纤维的制备方法为：将竹子截断切成竹片，取竹片放入90摄氏度水中蒸煮10~20min，取出压碎成细丝，将细丝放入压力锅中继续蒸煮30~40min，将蒸煮后的细丝浸入到含有生物酶的溶液中处理，然后将被生物酶分解后的竹纤维清洗、漂白、柔软和开松梳理，得到所述竹纤维。
其中，所述短切纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、维纶纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或几种，所述膨胀珍珠岩的容重为60~75kg/m3。
其中，所述纳米氧化锌溶液的制备方法为：将氨水滴加到硝酸锌溶液中，使溶液体系ph值大于9，再用漏斗取得沉淀，然后用去离子水洗涤沉淀物，直至体系的ph值为7，向沉淀物中加入浓度为65~75%的硝酸溶液，搅拌直至体系ph值为3.5～4.1，即可得到纳米氧化锌溶液。
其中，所述改性锯末粉的制备方法为：按照配比称取淀粉和十二烷基苯磺酸钠，加入到水中，以90~100r/min的转速搅拌并加热，加热温度为65~80摄氏度，加热时间为10~20min，得到糊状混合物，向其中依次加入锯末粉、草木灰、植物油和铝粉，以200~250r/min的转速继续搅拌10~15min，将得到的物料烘干过筛后得到所述改性锯末粉。
本发明提供一种发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性聚苯颗粒
称取粘结剂和80%的去离子水，混合搅拌后加入聚苯颗粒和偶联剂，以200~300r/min的转速搅拌20~30min，分散均匀后再加入水泥，以100~150r/min的转速继续搅拌40~50min，使聚苯颗粒表面包裹一层水泥浆体，使得聚苯颗粒表面形成一层硅酸盐壳体，得到改性聚苯颗粒；
（2）、制备发泡原料
称取发泡剂和剩余20%的去离子水，放入发泡机中，以300~400r/min的转速继续搅拌10~20min，得到发泡原料；
（3）、制备复配改性纤维颗粒
按照配比称取竹纤维、短切纤维、改性锯末粉、膨胀珍珠岩、滑石粉和活性炭，研磨粉碎，过200~300目筛，得到混合粉末，将混合粉末加入纳米氧化锌溶液中，搅拌、静置、过滤和干燥后，得到混合物料a，将混合物料a放入造粒机中喷水造粒，得到复配改性纤维颗粒；
（4）、制浆
将步骤（1）得到的改性聚苯颗粒、步骤（2）得到的发泡原料和步骤（3）得到的复配改性纤维颗粒，然后按照配比依次加入剩余原料，混合分散均匀，得到浆料；
（5）、制备坯料
将浆料浇灌注入到带有热水循环加热管道的成型机内，开模制成坯料：
（6）、养护得成品
将坯料送入蒸汽养护窑内，采用蒸汽温度养护，得到所述发泡水泥保温板。
本发明的有益效果：抗冻性能较强，使用寿命长，制备方法简单，起到节能保温作用，具体如下：
（1）、本发明在原料中添加短切纤维，可以防止出现开裂和空鼓现象，同时，进一步使得本发明的保温板具有良好的抗冻效果，在低温下不开裂，遇水不粉化，能够应用于寒冷的天气；
（2）、本发明在原料中添加竹纤维，能够对硫化物、氢化物、甲醇、苯、酚等有害化学物质起到吸收、分解异味和消臭作用，具有除臭抗菌作用；另外，还提高了吸音保温和防水防潮的效果；
（3）、本发明采用竹纤维、短切纤维、改性锯末粉、膨胀珍珠岩、滑石粉、活性炭和纳米氧化锌溶液制备复配改性纤维颗粒，起到提高抗冻性的作用；
（4）、本发明在原料中添加聚苯颗粒，经过改性处理后，可以起到降低导热系数的作用，同时使得本发明的保温板物理力学性能得到改善，提高抗折强度和抗拉强度；同时，增加了韧性，提高抗冻性，降低了容重，减小了保温板的使用厚度，另外，聚苯颗粒还具有隔音和保温功能；
（5）、本发明生产成本低廉，原材料来源广泛，价格低廉，生产成本较低，投入少；另外，制备工艺简单且条件温和，成型工艺普适性强；
（6）、本发明在原料中添加粘结剂，增加了水泥与聚苯颗粒之间的粘结力，使得聚苯颗粒能够牢固与水泥粘结，保持整体强度，而且会增加韧性，使得本发明表面强度高，不掉渣，不粉化，搬运和使用过程不破损，并且有利于与墙体粘贴。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种发泡水泥保温板，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥60份、聚苯颗粒40份、复配改性纤维颗粒33份、硫酸钙晶须29份、发泡剂10份、粘结剂8份、偶联剂8份、稳泡剂5份和去离子水110份；
所述复配改性纤维颗粒包括以下份计的原料：竹纤维14份、短切纤维12份、改性锯末粉8份、膨胀珍珠岩8份、滑石粉4份、活性炭4份和纳米氧化锌溶液16~17份。
其中，所述聚苯颗粒为堆积密度为5kg/m3的原生聚苯颗粒。
其中，所述硫酸钙晶须为由工业副产石膏制备而成的α型半水硫酸钙晶须，长度为10微米，所述工业副产石膏为脱硫石膏。
其中，所述发泡剂包括以下份计的原料：骨胶10份、脲醛树脂5份、十二烷基苯磺酸钠2份和三乙醇胺1份。
其中，所述稳泡剂为十二烷基甜菜碱，所述粘结剂为水玻璃，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中，所述竹纤维的制备方法为：将竹子截断切成竹片，取竹片放入90摄氏度水中蒸煮10min，取出压碎成细丝，将细丝放入压力锅中继续蒸煮30min，将蒸煮后的细丝浸入到含有生物酶的溶液中处理，然后将被生物酶分解后的竹纤维清洗、漂白、柔软和开松梳理，得到所述竹纤维。
其中，所述短切纤维为聚丙烯纤维，所述膨胀珍珠岩的容重为60kg/m3。
其中，所述纳米氧化锌溶液的制备方法为：将氨水滴加到硝酸锌溶液中，使溶液体系ph值大于9，再用漏斗取得沉淀，然后用去离子水洗涤沉淀物，直至体系的ph值为7，向沉淀物中加入浓度为65%的硝酸溶液，搅拌直至体系ph值为3.5，即可得到纳米氧化锌溶液。
其中，所述改性锯末粉的制备方法为：按照配比称取淀粉和十二烷基苯磺酸钠，加入到水中，以90r/min的转速搅拌并加热，加热温度为65摄氏度，加热时间为10min，得到糊状混合物，向其中依次加入锯末粉、草木灰、植物油和铝粉，以200r/min的转速继续搅拌10min，将得到的物料烘干过筛后得到所述改性锯末粉。
本实施例中提供一种发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性聚苯颗粒
称取粘结剂和80%的去离子水，混合搅拌后加入聚苯颗粒和偶联剂，以200r/min的转速搅拌20min，分散均匀后再加入水泥，以100r/min的转速继续搅拌40min，使聚苯颗粒表面包裹一层水泥浆体，使得聚苯颗粒表面形成一层硅酸盐壳体，得到改性聚苯颗粒；
（2）、制备发泡原料
称取发泡剂和剩余20%的去离子水，放入发泡机中，以300r/min的转速继续搅拌10min，得到发泡原料；
（3）、制备复配改性纤维颗粒
按照配比称取竹纤维、短切纤维、改性锯末粉、膨胀珍珠岩、滑石粉和活性炭，研磨粉碎，过200目筛，得到混合粉末，将混合粉末加入纳米氧化锌溶液中，搅拌、静置、过滤和干燥后，得到混合物料a，将混合物料a放入造粒机中喷水造粒，得到复配改性纤维颗粒；
（4）、制浆
将步骤（1）得到的改性聚苯颗粒、步骤（2）得到的发泡原料和步骤（3）得到的复配改性纤维颗粒，然后按照配比依次加入剩余原料，混合分散均匀，得到浆料；
（5）、制备坯料
将浆料浇灌注入到带有热水循环加热管道的成型机内，开模制成坯料：
（6）、养护得成品
将坯料送入蒸汽养护窑内，采用蒸汽温度养护，得到所述发泡水泥保温板。
实施例2
一种发泡水泥保温板，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥70份、聚苯颗粒50份、复配改性纤维颗粒36份、硫酸钙晶须31份、发泡剂11份、粘结剂10份、偶联剂10份、稳泡剂7份和去离子水120份；
所述复配改性纤维颗粒包括以下份计的原料：竹纤维16份、短切纤维13份、改性锯末粉9份、膨胀珍珠岩9份、滑石粉5份、活性炭5份和纳米氧化锌溶液17份。
其中，所述聚苯颗粒为堆积密度为22kg/m3的原生聚苯颗粒。
其中，所述硫酸钙晶须为由工业副产石膏制备而成的α型半水硫酸钙晶须，长度为100微米，所述工业副产石膏为磷石膏。
其中，所述发泡剂包括以下份计的原料：骨胶12份、脲醛树脂6份、十二烷基苯磺酸钠3份和三乙醇胺2份。
其中，所述稳泡剂为硬脂酸钙，所述粘结剂为水玻璃，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中，所述竹纤维的制备方法为：将竹子截断切成竹片，取竹片放入90摄氏度水中蒸煮20min，取出压碎成细丝，将细丝放入压力锅中继续蒸煮40min，将蒸煮后的细丝浸入到含有生物酶的溶液中处理，然后将被生物酶分解后的竹纤维清洗、漂白、柔软和开松梳理，得到所述竹纤维。
其中，所述短切纤维为玻璃纤维，所述膨胀珍珠岩的容重为75kg/m3。
其中，所述纳米氧化锌溶液的制备方法为：将氨水滴加到硝酸锌溶液中，使溶液体系ph值大于9，再用漏斗取得沉淀，然后用去离子水洗涤沉淀物，直至体系的ph值为7，向沉淀物中加入浓度为75%的硝酸溶液，搅拌直至体系ph值为4.1，即可得到纳米氧化锌溶液。
其中，所述改性锯末粉的制备方法为：按照配比称取淀粉和十二烷基苯磺酸钠，加入到水中，以100r/min的转速搅拌并加热，加热温度为80摄氏度，加热时间为20min，得到糊状混合物，向其中依次加入锯末粉、草木灰、植物油和铝粉，以250r/min的转速继续搅拌15min，将得到的物料烘干过筛后得到所述改性锯末粉。
本实施例中提供一种发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性聚苯颗粒
称取粘结剂和80%的去离子水，混合搅拌后加入聚苯颗粒和偶联剂，以300r/min的转速搅拌30min，分散均匀后再加入水泥，以150r/min的转速继续搅拌50min，使聚苯颗粒表面包裹一层水泥浆体，使得聚苯颗粒表面形成一层硅酸盐壳体，得到改性聚苯颗粒；
（2）、制备发泡原料
称取发泡剂和剩余20%的去离子水，放入发泡机中，以400r/min的转速继续搅拌20min，得到发泡原料；
（3）、制备复配改性纤维颗粒
按照配比称取竹纤维、短切纤维、改性锯末粉、膨胀珍珠岩、滑石粉和活性炭，研磨粉碎，过300目筛，得到混合粉末，将混合粉末加入纳米氧化锌溶液中，搅拌、静置、过滤和干燥后，得到混合物料a，将混合物料a放入造粒机中喷水造粒，得到复配改性纤维颗粒；
（4）、制浆
将步骤（1）得到的改性聚苯颗粒、步骤（2）得到的发泡原料和步骤（3）得到的复配改性纤维颗粒，然后按照配比依次加入剩余原料，混合分散均匀，得到浆料；
（5）、制备坯料
将浆料浇灌注入到带有热水循环加热管道的成型机内，开模制成坯料：
（6）、养护得成品
将坯料送入蒸汽养护窑内，采用蒸汽温度养护，得到所述发泡水泥保温板。
实施例3
一种发泡水泥保温板，包括以下份计的原料：硅酸盐水泥65份、聚苯颗粒45份、复配改性纤维颗粒34.5份、硫酸钙晶须30份、发泡剂10.5份、粘结剂9份、偶联剂9份、稳泡剂6份和去离子水115份；
所述复配改性纤维颗粒包括以下份计的原料：竹纤维15份、短切纤维12.5份、改性锯末粉8.5份、膨胀珍珠岩8.5份、滑石粉4.5份、活性炭4.5份和纳米氧化锌溶液16.5份。
其中，所述聚苯颗粒为堆积密度为15kg/m3的原生聚苯颗粒。
其中，所述硫酸钙晶须为由工业副产石膏制备而成的α型半水硫酸钙晶须，长度为60微米，所述工业副产石膏为氟石膏。
其中，所述发泡剂包括以下份计的原料：骨胶11份、脲醛树脂5.5份、十二烷基苯磺酸钠2.5份和三乙醇胺1.5份。
其中，所述稳泡剂为十二烷基甜菜碱，所述粘结剂为水玻璃，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
其中，所述竹纤维的制备方法为：将竹子截断切成竹片，取竹片放入90摄氏度水中蒸煮15min，取出压碎成细丝，将细丝放入压力锅中继续蒸煮35min，将蒸煮后的细丝浸入到含有生物酶的溶液中处理，然后将被生物酶分解后的竹纤维清洗、漂白、柔软和开松梳理，得到所述竹纤维。
其中，所述短切纤维为维纶纤维，所述膨胀珍珠岩的容重为68kg/m3。
其中，所述纳米氧化锌溶液的制备方法为：将氨水滴加到硝酸锌溶液中，使溶液体系ph值大于9，再用漏斗取得沉淀，然后用去离子水洗涤沉淀物，直至体系的ph值为7，向沉淀物中加入浓度为70%的硝酸溶液，搅拌直至体系ph值为3.8，即可得到纳米氧化锌溶液。
其中，所述改性锯末粉的制备方法为：按照配比称取淀粉和十二烷基苯磺酸钠，加入到水中，以95r/min的转速搅拌并加热，加热温度为68摄氏度，加热时间为15min，得到糊状混合物，向其中依次加入锯末粉、草木灰、植物油和铝粉，以225r/min的转速继续搅拌13min，将得到的物料烘干过筛后得到所述改性锯末粉。
本实施例中提供一种发泡水泥保温板的制备方法，包括如下步骤：
（1）、制备改性聚苯颗粒
称取粘结剂和80%的去离子水，混合搅拌后加入聚苯颗粒和偶联剂，以250r/min的转速搅拌25min，分散均匀后再加入水泥，以125r/min的转速继续搅拌45min，使聚苯颗粒表面包裹一层水泥浆体，使得聚苯颗粒表面形成一层硅酸盐壳体，得到改性聚苯颗粒；
（2）、制备发泡原料
称取发泡剂和剩余20%的去离子水，放入发泡机中，以350r/min的转速继续搅拌15min，得到发泡原料；
（3）、制备复配改性纤维颗粒
按照配比称取竹纤维、短切纤维、改性锯末粉、膨胀珍珠岩、滑石粉和活性炭，研磨粉碎，过250目筛，得到混合粉末，将混合粉末加入纳米氧化锌溶液中，搅拌、静置、过滤和干燥后，得到混合物料a，将混合物料a放入造粒机中喷水造粒，得到复配改性纤维颗粒；
（4）、制浆
将步骤（1）得到的改性聚苯颗粒、步骤（2）得到的发泡原料和步骤（3）得到的复配改性纤维颗粒，然后按照配比依次加入剩余原料，混合分散均匀，得到浆料；
（5）、制备坯料
将浆料浇灌注入到带有热水循环加热管道的成型机内，开模制成坯料：
（6）、养护得成品
将坯料送入蒸汽养护窑内，采用蒸汽温度养护，得到所述发泡水泥保温板。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。