本发明属于节能产品技术领域，具体涉及一种墙体隔热保温板材及其制备方法。
背景技术：
建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建(改建、扩建)、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，增大室内外能量交换热阻，以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。
建筑物隔热保温是节约能源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面，目前外墙外保温技术是建筑围护结构节能的必要和关键措施。
中国发明专利(授权公告号cn101148515b)一种建筑用复合型酚醛泡沫保温板材，酚醛泡沫保温板中有按以下质量配比的原料：发泡型酚醛树脂100份；聚氨酯10～25份；环氧树脂0.5～5份；阻燃剂10～20份；表面活性剂0.5～2份；聚乙二醇5～15份；玻璃纤维0.5～2份；均泡剂5～10份；发泡剂5～10份；酸性固化剂5～10份；在酚醛泡沫保温板的内外表面分别喷涂一层覆膜，覆膜材料和按质量计算的配比如下：水泥100～150份；水80～100份；丙烯酸共聚物乳液90～110份；羟乙基纤维素3～6份；消泡剂0.5～2份。
从国内外发展来看，对外墙外保温防火安全性的要求应作为该技术应用的首选条件。忽视外墙外保温防火安全性问题的后果将只能带来更大更多的安全隐患和技术发展的迟滞，但是所述建筑用复合型酚醛泡沫保温板材具有引发火灾、加速火灾蔓延的危险性和易老化、性能稳定性差的缺陷。
技术实现要素：
本发明提供了一种墙体隔热保温板材及其制备方法，解决了背景技术中的问题，本发明所述的墙体隔热保温板材具有导热系数低、隔热保温效果好，性能稳定，阻燃性好等优点。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥20～30份、包膜纳米粉煤灰15～25份、膨胀蛭石12～18份、金刚砂7～13份、蒙脱石20～30份、硼砂4～9份、植物纤维2～4份、纤维素1～3份、海泡石5～10份、脱硫石膏3～7份、改性竹粉5～9份、三氧化二锑3～4份、气相二氧化硅2～3份、憎水剂1～3份、发泡剂2～3份、稳泡剂1～2份。
优选的，所述墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥22～27份、包膜纳米粉煤灰18～22份、膨胀蛭石14～16份、金刚砂10～12份、蒙脱石23～26份、硼砂5～7份、植物纤维2.5～3.5份、纤维素1.7～2.1份、海泡石6～8份、脱硫石膏4～6份、改性竹粉6～8份、三氧化二锑3.2～3.7份、气相二氧化硅2.1～2.7份、憎水剂1.5～2.3份、发泡剂2～3份、稳泡剂1～2份。
优选的，所述墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥25份、包膜纳米粉煤灰20份、膨胀蛭石15份、金刚砂11份、蒙脱石24份、硼砂6份、植物纤维3份、纤维素1.8份、海泡石7份、脱硫石膏5份、改性竹粉7份、三氧化二锑3.4份、气相二氧化硅2.2份、憎水剂2.1份、发泡剂2.9份、稳泡剂1.7份。
优选的，所述改性竹粉的制备方法如下：
(1)先将竹粉于质量分数浓度为4％的稀硝酸溶液中浸泡6小时，再于超声频率22khz、功率100w下超声处理25分钟；
(2)然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至85℃反应50分钟，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可得到所述改性竹粉。
优选的，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
优选的，所述发泡剂为ac发泡剂、碳酸氢铵、双氧水、乙醇中的任一种。
一种制备所述墙体隔热保温板材的方法，包括以下步骤：
(1)按上述配方称取水泥、包膜纳米粉煤灰、膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、植物纤维、纤维素、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅、憎水剂、发泡剂、稳泡剂，备用；
(2)将水泥、包膜纳米粉煤灰、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅依次置入搅拌机中搅拌混合均匀，然后置于研磨机中研磨，过100～200目筛，得混合粉末；
(3)向混合粉末中加水，至物料中含水量为40％，搅拌混合均匀，然后加入膨胀蛭石、金刚砂，继续搅拌混合均匀，再加入剩余原料，高速分散均匀，最后置入发泡剂中进行发泡处理，得混合浆料；
(4)将步骤(3)所得的混合浆料置于模具中并压实抚平，然后进行热处理，脱模，自然养护，即可得所述墙体隔热保温板材。
优选的，所述步骤(2)中搅拌混合的搅拌速度为200r/min。
优选的，所述步骤(3)中发泡处理的时间为3小时。
优选的，所述步骤(4)中热处理的时间为1小时，热处理的温度为500℃。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述的墙体隔热保温板材具有导热系数低、隔热保温效果好，性能稳定，阻燃性好等优点，具体如下：
(1)本发明所述墙体隔热保温板材在原料中添加了膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏及改性竹粉，所述膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏及改性竹粉均为多孔结构，并且具有阻燃性能，与其他原料相互协同作为，制备出的板材导热系数低，具有很好的阻燃效果和保温效果好，提高了其保温性能和使用寿命；
(2)本发明所述墙体隔热保温板材在原料中添加了改性竹炭粉，竹炭粉经先酸化，再超声波处理，然后加聚丙烯酸钠共混改性后，性能更加稳定，和其他原料混合，可以优化产品的性能；
(3)本发明所述的制备方法，工序简单，不会对环境造成污染，适合推广。
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
本实施例涉及一种墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥20份、包膜纳米粉煤灰15份、膨胀蛭石12份、金刚砂7份、蒙脱石20份、硼砂4份、植物纤维2份、纤维素1份、海泡石5份、脱硫石膏3份、改性竹粉5份、三氧化二锑3份、气相二氧化硅2份、憎水剂1份、发泡剂2份、稳泡剂1份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
(1)先将竹粉于质量分数浓度为4％的稀硝酸溶液中浸泡6小时，再于超声频率22khz、功率100w下超声处理25分钟；
(2)然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至85℃反应50分钟，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可得到所述改性竹粉。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述发泡剂为ac发泡剂。
一种制备所述墙体隔热保温板材的方法，包括以下步骤：
(1)按上述配方称取水泥、包膜纳米粉煤灰、膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、植物纤维、纤维素、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅、憎水剂、发泡剂、稳泡剂，备用；
(2)将水泥、包膜纳米粉煤灰、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅依次置入搅拌机中搅拌混合均匀，然后置于研磨机中研磨，过100～200目筛，得混合粉末；
(3)向混合粉末中加水，至物料中含水量为40％，搅拌混合均匀，然后加入膨胀蛭石、金刚砂，继续搅拌混合均匀，再加入剩余原料，高速分散均匀，最后置入发泡剂中进行发泡处理，得混合浆料；
(4)将步骤(3)所得的混合浆料置于模具中并压实抚平，然后进行热处理，脱模，自然养护，即可得所述墙体隔热保温板材。
其中，所述步骤(2)中搅拌混合的搅拌速度为200r/min。
其中，所述步骤(3)中发泡处理的时间为3小时。
其中，所述步骤(4)中热处理的时间为1小时，热处理的温度为500℃。
实施例2
本实施例涉及一种墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥30份、包膜纳米粉煤灰25份、膨胀蛭石18份、金刚砂13份、蒙脱石30份、硼砂9份、植物纤维4份、纤维素3份、海泡石10份、脱硫石膏7份、改性竹粉9份、三氧化二锑4份、气相二氧化硅3份、憎水剂3份、发泡剂3份、稳泡剂2份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
(1)先将竹粉于质量分数浓度为4％的稀硝酸溶液中浸泡6小时，再于超声频率22khz、功率100w下超声处理25分钟；
(2)然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至85℃反应50分钟，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可得到所述改性竹粉。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述发泡剂为碳酸氢铵。
一种制备所述墙体隔热保温板材的方法，包括以下步骤：
(1)按上述配方称取水泥、包膜纳米粉煤灰、膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、植物纤维、纤维素、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅、憎水剂、发泡剂、稳泡剂，备用；
(2)将水泥、包膜纳米粉煤灰、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅依次置入搅拌机中搅拌混合均匀，然后置于研磨机中研磨，过100～200目筛，得混合粉末；
(3)向混合粉末中加水，至物料中含水量为40％，搅拌混合均匀，然后加入膨胀蛭石、金刚砂，继续搅拌混合均匀，再加入剩余原料，高速分散均匀，最后置入发泡剂中进行发泡处理，得混合浆料；
(4)将步骤(3)所得的混合浆料置于模具中并压实抚平，然后进行热处理，脱模，自然养护，即可得所述墙体隔热保温板材。
其中，所述步骤(2)中搅拌混合的搅拌速度为200r/min。
其中，所述步骤(3)中发泡处理的时间为3小时。
其中，所述步骤(4)中热处理的时间为1小时，热处理的温度为500℃。
实施例3
本实施例涉及一种墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥22份、包膜纳米粉煤灰18份、膨胀蛭石14份、金刚砂10份、蒙脱石23份、硼砂5份、植物纤维2.5份、纤维素1.7份、海泡石6份、脱硫石膏4份、改性竹粉6份、三氧化二锑3.2份、气相二氧化硅2.1份、憎水剂1.5份、发泡剂2份、稳泡剂1份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
(1)先将竹粉于质量分数浓度为4％的稀硝酸溶液中浸泡6小时，再于超声频率22khz、功率100w下超声处理25分钟；
(2)然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至85℃反应50分钟，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可得到所述改性竹粉。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述发泡剂为双氧水。
一种制备所述墙体隔热保温板材的方法，包括以下步骤：
(1)按上述配方称取水泥、包膜纳米粉煤灰、膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、植物纤维、纤维素、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅、憎水剂、发泡剂、稳泡剂，备用；
(2)将水泥、包膜纳米粉煤灰、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅依次置入搅拌机中搅拌混合均匀，然后置于研磨机中研磨，过100～200目筛，得混合粉末；
(3)向混合粉末中加水，至物料中含水量为40％，搅拌混合均匀，然后加入膨胀蛭石、金刚砂，继续搅拌混合均匀，再加入剩余原料，高速分散均匀，最后置入发泡剂中进行发泡处理，得混合浆料；
(4)将步骤(3)所得的混合浆料置于模具中并压实抚平，然后进行热处理，脱模，自然养护，即可得所述墙体隔热保温板材。
其中，所述步骤(2)中搅拌混合的搅拌速度为200r/min。
其中，所述步骤(3)中发泡处理的时间为3小时。
其中，所述步骤(4)中热处理的时间为1小时，热处理的温度为500℃。
实施例4
本实施例涉及一种墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥27份、包膜纳米粉煤灰22份、膨胀蛭石16份、金刚砂12份、蒙脱石26份、硼砂7份、植物纤维3.5份、纤维素2.1份、海泡石8份、脱硫石膏6份、改性竹粉8份、三氧化二锑3.7份、气相二氧化硅2.7份、憎水剂2.3份、发泡剂3份、稳泡剂2份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
(1)先将竹粉于质量分数浓度为4％的稀硝酸溶液中浸泡6小时，再于超声频率22khz、功率100w下超声处理25分钟；
(2)然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至85℃反应50分钟，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可得到所述改性竹粉。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述发泡剂为乙醇。
一种制备所述墙体隔热保温板材的方法，包括以下步骤：
(1)按上述配方称取水泥、包膜纳米粉煤灰、膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、植物纤维、纤维素、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅、憎水剂、发泡剂、稳泡剂，备用；
(2)将水泥、包膜纳米粉煤灰、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅依次置入搅拌机中搅拌混合均匀，然后置于研磨机中研磨，过100～200目筛，得混合粉末；
(3)向混合粉末中加水，至物料中含水量为40％，搅拌混合均匀，然后加入膨胀蛭石、金刚砂，继续搅拌混合均匀，再加入剩余原料，高速分散均匀，最后置入发泡剂中进行发泡处理，得混合浆料；
(4)将步骤(3)所得的混合浆料置于模具中并压实抚平，然后进行热处理，脱模，自然养护，即可得所述墙体隔热保温板材。
其中，所述步骤(2)中搅拌混合的搅拌速度为200r/min。
其中，所述步骤(3)中发泡处理的时间为3小时。
其中，所述步骤(4)中热处理的时间为1小时，热处理的温度为500℃。
实施例5
本实施例涉及一种墙体隔热保温板材，包括以下重量份的原料：水泥25份、包膜纳米粉煤灰20份、膨胀蛭石15份、金刚砂11份、蒙脱石24份、硼砂6份、植物纤维3份、纤维素1.8份、海泡石7份、脱硫石膏5份、改性竹粉7份、三氧化二锑3.4份、气相二氧化硅2.2份、憎水剂2.1份、发泡剂2.9份、稳泡剂1.7份。
其中，所述改性竹粉的制备方法如下：
(1)先将竹粉于质量分数浓度为4％的稀硝酸溶液中浸泡6小时，再于超声频率22khz、功率100w下超声处理25分钟；
(2)然后搅拌下加入等量聚丙烯酸钠，升温至85℃反应50分钟，反应结束后过滤，滤饼水洗三次，最后经烘箱干燥至水分含量低于5％即可得到所述改性竹粉。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述发泡剂为ac发泡剂。
一种制备所述墙体隔热保温板材的方法，包括以下步骤：
(1)按上述配方称取水泥、包膜纳米粉煤灰、膨胀蛭石、金刚砂、蒙脱石、硼砂、植物纤维、纤维素、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅、憎水剂、发泡剂、稳泡剂，备用；
(2)将水泥、包膜纳米粉煤灰、蒙脱石、硼砂、海泡石、脱硫石膏、改性竹粉、三氧化二锑、气相二氧化硅依次置入搅拌机中搅拌混合均匀，然后置于研磨机中研磨，过100～200目筛，得混合粉末；
(3)向混合粉末中加水，至物料中含水量为40％，搅拌混合均匀，然后加入膨胀蛭石、金刚砂，继续搅拌混合均匀，再加入剩余原料，高速分散均匀，最后置入发泡剂中进行发泡处理，得混合浆料；
(4)将步骤(3)所得的混合浆料置于模具中并压实抚平，然后进行热处理，脱模，自然养护，即可得所述墙体隔热保温板材。
其中，所述步骤(2)中搅拌混合的搅拌速度为200r/min。
其中，所述步骤(3)中发泡处理的时间为3小时。
其中，所述步骤(4)中热处理的时间为1小时，热处理的温度为500℃。
按国家标准分别对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5制备得到的墙体隔热保温板材进行性能测试，并且采用现有的隔热保温板材的性能参数作为对比例，其对比结果如下表：
从上表可以看出：
(1)本发明所述的墙体隔热保温板材的导热系数均值为0.0384w/(m·k)，和对比例相比提高了40.92％；
(2)本发明所述的墙体隔热保温板材的抗压强度均值为3.466mpa，和对比例相比提高了69.9％；
(3)本发明所述的墙体隔热保温板材的抗折强度均值为0.72mpa，和对比例相比提高了80％；
(4)本发明所述的墙体隔热保温板材的憎水率均值为97.14％，和对比例相比提高了2.25％；
从上述分析可知，本发明所述的墙体隔热保温板材其导热系数、抗压强度、抗折强度与憎水率均优于对比例。