本申请涉及保温材料领域，特别是涉及一种外墙保温板及其制备方法。
背景技术：
节能建筑的中心是减少建筑耗能和建筑物使用能耗，提高建筑中和使用中的能源利用效率。同时，建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18摄氏度，夏季不高于26摄氏度。建筑外墙保温板就是实现节能建筑的一种最重要的方法之一。
目前的外墙保温材料主要分为三类：一是热塑性保温材料，例如，现在市场上应用最多最广泛的是eps薄抹灰外墙外保温系统，其次是xps薄抹灰外墙外保温系统，再有就是有网现浇或无网现浇系统，复合保温板系统；二是热固性保温材料，例如，聚氨酯现场发泡系统、酚醛板类等；三是无机保温材料，例如，泡沫玻璃、岩棉外墙保温系统等。这些体系防火性能不尽相同，具体情况如下：
热塑性保温材料：热塑性保温材料应用于外墙外保温中，是目前最成熟最完善的外墙外保温系统。燃烧等级是b2级，属于离火自熄型。
热固性保温材料：热固性保温材料在外墙外保温应用中目前没有任何的标准图集。热固性保温材料中，聚氨酯发泡的防火等级也是b2级。酚醛泡沫的防火性能要优于聚氨酯发泡，它的阻燃性能接近于a级材料，目前是有机保温材料中比较好的防火的保温材料，但是，系统本身应用在外墙外保温中的技术经验都还没有经过时间的检验，系统的稳定性差，特别是聚氨酯吸水后的导热系数大大升高，导致系统保温性、耐冻融性、安全性大大降低。
无机保温材料：无机保温材料中又以岩棉和泡沫玻璃为代表。岩棉、矿渣棉在25℃左右的常温条件下导热系数通常在0.036～0.041w/(m·k)之间，其本身属无机质硅酸盐纤维，不可燃。
所谓“阻燃性能为a级的保温材料”目前主要是指玻化微珠、闭孔膨胀珍珠岩、岩棉、矿棉、玻璃棉、水泥基或石膏基无机保温砂浆及轻质砌块保温体系等的无机保温材料。总体而言，无机材料一般都能达到b1级或a级防火要求，但其单位体积的密度较大，导热系数较高，与有机保温材料相比，其保温节能效果更差。尤其在较寒冷的北方，10厘米以下的施工厚度难以达到建筑节能规范的要求。
研究显示，如果建筑外墙外保温系统中一律使用阻燃性能为a级的材料，同时又要达到很高的保温性能，则国内保温材料的市场将几乎为空白。
因此，亟需研发一种新的导热系数低、保温性能好、防火性能好的外墙保温材料，以缓解我国能源紧缺的现状和日益严重的环境污染问题。
技术实现要素：
本申请的目的是提供一种新的外墙保温板及其制备方法。
本申请采用了以下技术方案：
本申请的一方面公开了一种外墙保温板，该外墙保温板由保温复合材料经干粉压制成型设备压制成型；其中，保温复合材料由天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料复合而成，天然矿物材料形成纳米微孔结构的复合物料后包覆在所述无机材料表面；天然矿物材料包括具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石，以及纤维状的硅灰石中的至少一种；无机材料包括金红石、煅烧高岭石、锆英石中的至少一种。
需要说明的是，本申请的外墙保温板采用含有特定晶体结构的天然矿物材料的保温复合材料压制而成，其耐高温性能远远优于现有的保温板。并且，天然矿物材料形成的纳米微孔结构，保温性能好；天然矿物材料本身安全无害，整个生产和使用过程中不会对生产或使用人员有毒害作用，也不会污染环境，环保安全性高。此外，可以理解，本申请的外墙保温板采用天然矿物材料和无机材料制备，本身不具备可燃性，因此，本申请的外墙保温板的阻燃性高。本申请采用具有红外反射特性的无机材料，能够有效的对热能进行反射，使得制备的保温复合材料具有更好的保温效果。
优选的，本申请的一种实现方式中，天然矿物材料由具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石和纤维状的硅灰石等四种组分组成；并且，无机材料采用煅烧高岭石。
优选的，天然矿物材料的d90粒度分布在200nm以下。
本申请中，无机材料主要是作为核被天然矿物材料包覆，原则上，无机材料的粒度大于天然矿物材料，并且粒度越小越好，在此不做具体限定。
本申请的另一面公开了本申请的外墙保温板的制备方法，包括以下步骤，
将选用的天然矿物材料分别或组合后进行高压辊压破碎，形成1-2毫米以下的天然矿物粉；
用水将获得的天然矿物粉调成固含量60％-65％的天然矿物浆，同时，添加总重量0.5％-2％的辅助材料，用以辅助天然矿物粉在水中分散或后续的研磨；
制备的天然矿物浆依序通过超细旋流磨和纳米处理装置，获得进一步研磨细化的天然矿物浆；
将进一步研磨细化的天然矿物浆置于膨胀罐中，加热并高速搅拌，使天然矿物粉进一步崩解细化成d90粒度分布在200nm以下的微细颗粒；
将经过膨胀罐处理的天然矿物浆干燥，获得天然矿物材料的微细颗粒；
将获得的天然矿物材料微细颗粒在静电复合装置中造粒，获得由天然矿物材料的微细颗粒聚合成的具有纳米微孔结构的复合物料；
将获得的具有纳米微孔结构的复合物料与具有红外反射特性的无机材料在静电复合装置中造粒，在表面电荷作用下，具有纳米微孔结构的复合物料包裹在无机材料的表面，形成保温复合材料；
将获得的保温复合材料在干粉压制成型设备中压制成型，即获得所述外墙保温板。
需要说明的是，本申请的制备方法中，采用的天然矿物材料为多种时，各种天然矿物材料可以单独高压辊压破碎，单独制成天然矿物浆，单独进行后续的超细旋流磨、纳米处理和膨胀罐处理，然后干燥后获得各天然矿物材料的微细颗粒，最后将多种天然矿物材料的微细颗粒与具有红外反射特性的无机材料混合造粒；也可以是其中几种天然矿物材料混合后依序进行高压辊压破碎、制成天然矿物浆、超细旋流磨、纳米处理和膨胀罐处理等，最后混合造粒。在此不做具体限定。
还需要说明的是，本申请的制备方法中，辅助材料的作用是辅助天然矿物粉在水中分散和后续的研磨。例如，本申请的优选方案中，辅助材料包括六偏磷酸钠、焦磷酸钠、乙醇、丙酮中的至少一种。在制备天然矿物浆时，辅助材料可以辅助天然矿物粉在水中分散，使其分散更均匀，保障了最终天然矿物材料微细颗粒的均匀性。而在后续的进一步细化的过程中，由于天然矿物材料事先经过了高压辊压装置的压力，内部受到高压应力的作用，每一个矿物材料颗粒内部具有很多应力缺陷，成为一种微裂纹，当这些颗粒进入到后续的超细旋流磨和纳米处理装置设备中，在剪切、挤压、碰撞等研磨机制的作用下，颗粒所受的应力进一步增加，内部微裂纹崩解，大大提高了磨矿效率；在膨胀罐处理时，乙醇或丙酮渗入到物料颗粒的晶体解理面和微裂纹中，逐步升温，同时启动高速搅拌，在升温过程中乙醇、丙酮从物料颗粒的晶体解理面和微裂纹中挥发，这一过程进一步崩解细化颗粒，从而获得d90粒度分布在200nm以下的微细颗粒。
还需要说明的是，本申请的制备方法中，首先在静电复合装置中对天然矿物材料微细颗粒进行造粒，这个过程中，在表面电荷的作用下，天然矿物材料的微细颗粒自身聚合成的具有纳米微孔结构的复合物料。本申请的一种实现方式中，天然矿物材料同时采用凹凸棒石、蒙脱石、高岭石和硅灰石，因此，在表面电荷的作用下，天然矿物材料微细颗粒中的凹凸棒石形成的软质纤维与硅灰石形成的硬质纤维构成毛线团状的纳米级纤维球，纳米级纤维球的纳米微孔在几十纳米以下，由于有软硬两种纤维构成，因此这种纳米级纤维球强度很高、结合牢固，适合在液态中搅拌；而层状高岭石和蒙脱石纳米片则包裹在纤维外、充填到纳米级纤维球的纳米微孔中，形成纳米级纤维球的复合物料；其中，层状高岭石和蒙脱石纳米片充填到纳米微孔中，进一步使得纳米微孔被分割成为更小的孔洞，同时也使得闭口孔数量增多，起到更好的传热阻断效果。
最后，再于静电复合装置中将纳米级纤维球结构的复合物料与具有红外反射特性的无机材料一起混合造粒，这个过程中，同样由于表面电荷的作用，复合物料包裹在具有红外反射特性的无机材料的表面，形成如小米颗粒大小的颗粒状材料，即获得保温复合材料，保温复合材料进一步压制成型，即获得本申请的外墙保温板。
优选的，膨胀罐中，加热并高速搅拌的具体方法包括，逐步升温至60-80℃，恒温保持15-30min，与此同时保持高速搅拌。其中，逐步升温是指按照正常的加热过程，天然矿物浆在膨胀罐中逐步升温至设定的温度。
优选的，高速搅拌的速度为900-1500rpm。
优选的，将经过膨胀罐处理的天然矿物浆干燥，具体采用喷雾干燥。
本申请的有益效果在于：
本申请的外墙保温板，采用包含天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料的保温复合材料压制而成，一方面，天然矿物材料和无机材料阻燃性高，耐高温性能好，并且，保温效果好；另一方面，天然矿物材料和无机材料无毒害作用，安全环保。此外，本申请的外墙保温板不需要外挂钢丝网，使用简单方便。
具体实施方式
现有的保温板，保温效果不够理想，并且阻燃效果差。因此，本申请对保温材料进行了长期、深入的研究，以期望研发一种新的保温性能好、安全无害、阻燃性好，且耐高温的保温材料。
为此，本申请选取具有特定晶体结构的天然矿物材料，利用物理法制备纳米材料的技术进行深加工处理，形成具有纳米级微孔的复合结构材料体系，将该复合结构材料体系与具有红外反射特性的无机材料复合成保温复合材料，然后再压制成本申请的外墙保温板。本申请的外墙保温板由于采用的是天然矿物材料，所以，其耐高温性能要远远优于目前的保温材料。并且，本申请的外墙保温板施工简便，不需要外挂钢丝网，而且，还可以制备成为具有装饰效果和保温功的外墙面板。
下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。
实施例一
本例采用具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石，以及纤维状的硅灰石四种天然矿物材料，和具有红外反射特性的煅烧高岭石无机材料制备的保温复合材料，然后再压制成本例的外墙保温板。具体制备如下：
材料准备：1-2厘米的凹凸棒石10公斤，高岭土10公斤，蒙脱石5公斤，硅灰石7公斤。深圳伟雄机械设备有限公司的wx1型超细旋流磨1台，深圳伟雄机械设备有限公司的wg3型高压辊压磨1台，四方化工设备公司的喷雾干燥机，华南理工大学自制的纳米处理装置，华南理工大学自制的膨胀罐，华南理工大学自制的静电复合装置。
外墙保温板的制备：
1、取1公斤硅灰石与3公斤凹凸棒石用高压辊压磨处理。
2、将处理好的硅灰石与凹凸棒石配料，用水调成固含量65％的浆状，加入0.5％的六偏磷酸钠，3.7％的乙醇然后放入储罐中。
3、将上述固含量65％的浆料，泵入超细旋流磨中进行超细处理，然后放入储罐中。
4、从储罐泵出浆料再进入纳米处理装置中处理20分钟，然后放入储罐中。
5、将上述处理完成的浆料泵入膨胀罐，加热到70度恒温，同时以900-1500转每分的高速搅拌15分钟，本例具体的转速为1500rpm，然后放入带搅拌装置的储罐冷却并搅拌。
6、将上步骤的物料进行喷雾干燥，物料备用。
7、取3公斤蒙脱石和5公斤高岭石用高压辊压磨处理。
8、重复上述步骤2-6。
9、将上述喷雾干燥后的所有物料，加入到静电复合装置中，在表面电荷的作用下，天然矿物材料微细颗粒中的凹凸棒石形成的软质纤维与硅灰石形成的硬质纤维构成毛线团状的纳米级纤维球，纳米级纤维球的纳米微孔在几十纳米以下，层状高岭石和蒙脱石纳米片则包裹在纤维外、充填到纳米级纤维球的纳米微孔中，形成纳米级纤维球结构的复合物料。
10、将上述复合物料，计量加入复合物料重量11％的煅烧高岭土，在静电复合装置中进行复合处理，形成纳米级纤维球包覆在煅烧高岭土表面的保温复合材料。
11、将10步骤的物料送入干粉成型机，直接压制成型，得到本例的厚度为4mm的外墙保温板。
对本例制备的外墙保温板进行燃烧性能测试，导热系数测试，以及热平衡冷面温度测试。具体测试方法如下：
燃烧性能测试，将外墙保温板直接放置在燃烧的火焰上，观察其燃烧性能，结果显示，本例制备的外墙保温板不燃烧，阻燃性好。
导热系数的测试参考标准yb/t4130-2005的方法进行。测试结果显示，本例制备的外墙保温板导热系数为0.017w/m.k，说明本例制备的外墙保温板保温、隔热效果好。
热平衡冷面温度测试，又称背温试验，参考标准gb/t10066.4-2004的方法进行。测试结果显示，本例制备的外墙保温板的冷面温度为55℃。采用相同的方法对比测试了目前最佳性能的硅酸铝纤维板，在相同的热面温度200℃，同样是4mm的厚度，其冷面温度高达173℃。可见，本例制备的外墙保温板隔热性能明显更高，大大优于目前最佳性能的硅酸铝纤维板。
并且，本例制备的外墙保温板施工简便，不需要外挂钢丝网，而且，还可以根据需求，制备成为具有装饰效果和保温功的外墙面板。
实施例二
本例采用的天然矿物材料与实施例一相同，所不同的是，各组分有所区别，并且具有红外反射特性的无机材料采用锆英石，其余设备和条件与实施例一基本相同。具体制备如下：
1、取1公斤硅灰石和2公斤凹凸棒石用高压辊压磨处理。
2、将处理好的硅灰石与凹凸棒石配料，用水调成固含量65％的浆状，加入0.5％的焦磷酸钠，5％的丙酮然后放入储罐中。
3、将上述固含量65％的浆料，泵入超细旋流磨中进行超细处理，然后放入储罐中。
4、从储罐泵出浆料再进入纳米处理装置中处理20分钟，然后放入储罐中。
5、将上述处理完成的浆料泵入膨胀罐，加热到70度恒温，同时以900-1500转每分的高速搅拌15分钟，本例具体的转速为900rpm，然后放入带搅拌装置的储罐冷却并搅拌。
6、将上步骤的物料进行喷雾干燥，物料备用。
7、取3公斤蒙脱石和2公斤高岭石用高压辊压磨处理。
8、重复上述步骤2-6。
9、将上述喷雾干燥后的所有物料，加入到静电复合装置中，在表面电荷的作用下，天然矿物材料微细颗粒中的凹凸棒石形成的软质纤维与硅灰石形成的硬质纤维构成毛线团状的纳米级纤维球，纳米级纤维球的纳米微孔在几十纳米以下，层状高岭石和蒙脱石纳米片则包裹在纤维外、充填到纳米级纤维球的纳米微孔中，形成纳米级纤维球结构的复合物料。
10、将上述复合物料，计量加入复合物料重量11％的锆英石，在静电复合装置中进行复合处理，形成纳米级纤维球包覆在锆英石表面的保温复合材料。
11、将10步骤的物料送入干粉成型机，压制成型，得到本例的厚度为4mm的外墙保温板。
采用实施例一相同的方法对本例的外墙保温板进行燃烧性能测试，导热系数测试，以及热平衡冷面温度测试。
结果显示，本例的外墙保温板不燃烧，阻燃性好。本例的外墙保温板导热系数为0.016w/m.k，说明本例的外墙保温板保温、隔热效果好。
热平衡冷面温度测试的结果显示，本例的外墙保温板的冷面温度为52℃。采用相同的方法对比测试的目前最佳性能的硅酸铝纤维板，在相同的热面温度200℃，同样是4mm的厚度，其冷面温度高达175℃。可见，本例的外墙保温板隔热性能明显更高，大大优于目前最佳性能的硅酸铝纤维板。
上述保温板经测试：不燃烧、导热系数0.016w/m.k；对比目前最佳性能的硅酸铝纤维板，在相同的热面温度200℃，保温材料厚度4mm，测量热平衡冷面温度，本发明材料为52℃，硅酸铝纤维板为175℃。
同样的，本例的外墙保温板施工简便，不需要外挂钢丝网，而且，也可以根据需求，制备成为具有装饰效果和保温功的外墙面板。需要说明的是，现有的保温材料，例如常用的岩棉，施工时需要外挂钢丝网将岩棉固定；而本申请的外墙保温板直接像瓷砖一样贴在外墙即可，因此不需要外挂钢丝网，施工简便。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。