本发明涉及保温建材技术领域，具体涉及一种抗冻防裂水泥发泡保温板。
背景技术：
随着我国住宅建设节能工作的不断开展，外墙保温的建筑节能方式日渐普及。然而，目前大规模使用的塑料泡沫建筑保温材料，如挤塑板、聚氨酯泡沫、胶粉聚苯颗粒、酚醛泡沫板、改性酚醛防火保温板等，在燃烧时都会发出浓烟等有害气体，为了防火或控制浓烟，它们加入了阻燃剂、固化剂、抑烟剂等，但都没有解决根本问题。有机物的固有性质决定了这些材料的阻燃性能相对较差，因此在遇到特殊状况时会发生燃烧，引发重大的人员和财产损失。
水泥发泡保温板是用泡沫剂与水泥搅拌混合浇注成形，经养护而成的一种水泥基轻质多孔无机防火保温板，其燃烧性能a1级，是目前应用于防火隔离带的最佳产品。这种保温板材料的基本原理是利用水泥的不燃及混凝土中大量的封闭气孔达到防火、轻质、保温的效果。该型材料达到了国家关于《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中的要求，现已大面积推广使用。
常规的水泥发泡保温板具有导热系数低、保温效果好，耐磨性能突出，适应性好，早期强度高的优点，但是水泥发泡保温板的耐寒抗冻性一般较差，板材的韧性不足；在低温状态下的脆性较大，因此保温板容易开裂，脱落。而且水泥发泡保温板随着使用时间的延长，强度的衰减较为明显，耐久性相对不足。
发明专利授权公告号cn103739253b公告了一种玻化微珠水泥发泡保温板及制备方法，该技术方案中添加了一种玻化微珠，利用其质轻中空的特点，提高了保温板的保温性能，降低了保温板的密度；但是这种水泥发泡保温板依然具有抗冻性差，韧性不足，容易老化开裂的缺点。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗冻防裂水泥发泡保温板，该型保温板的导热率较低，保温性能好；材料的耐寒抗冻性好，韧性强，在低温状态下不容易开裂。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种抗冻防裂水泥发泡保温板，按照质量份数，保温板的原料组分包括：水泥70-90份，粉煤灰20-25份，水玻璃10-15份，耐寒增韧剂10-20份，氧化铝纤维4-7份，发泡剂7-8份，稳泡剂1-2份，减水剂1-2份，防冻剂1.5-3.5份，水70-80份。
优选地，按照质量份数，保温板的原料组分包括：水泥75-85份，粉煤灰22-24份，水玻璃11-13份，耐寒增韧剂15-18份，氧化铝纤维5-6份，发泡剂7.3-7.7份，稳泡剂1.3-1.6份，减水剂1.4-1.8份，防冻剂2.5-2.8份，水74-76份。
进一步优选地，按照质量份数，保温板的原料组分包括：水泥80份，粉煤灰23份，水玻璃12份，耐寒增韧剂16份，氧化铝纤维5.7份，发泡剂7.5份，稳泡剂1.4份，减水剂1.5份，防冻剂2.6份，水75份。
本发明中，耐寒增韧剂的制备方法包括如下步骤：
(1)按照质量份数，将反应釜内的温度升高至150-180℃，然后充入氮气气氛进行保护，将100份己二酸、73份二甘醇和0.5g氟钛酸钾催化剂加入到反应釜中，升高反应釜内温度至200-205℃，保温并酯化反应7-8h，将产物蒸馏纯化，向纯化后的产物中加入0.8份钛酸异丙酯，在225-230℃，65-70pa气压条件下缩聚反应5-7h，得到预聚体，然再向反应釜内加入2.5g扩链剂，以260-270℃的温度搅拌8-10h，得到所需弹性体a；
(2)将天然胶乳、羟基化丁苯胶乳和丙烯酸胶乳按照3:5:1的质量比混合，然后向胶乳中加入0.5wt％的酪蛋白和2wt％的变性淀粉，分散均匀，得到所需固含量为50％的复合胶乳，将双(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇加入到2倍质量的去离子水中分散，得到成核剂乳液，将20份成核剂乳液和80份复合胶乳混合搅拌，然后将混合物乳液，通过喷雾干燥器喷雾干燥处理得到橡胶粉b；
(3)将聚氟化碳以350-400℃的温度预热处理15-20min，然后降低至室温；按照8:4:1:1:1的质量比将二氧化硅、硫酸钡、氮化铝、硼化钛和聚氟化碳混合，然后向混合料中加入酒精，在行星球磨机中湿磨4-5h，球磨后的粉体以80-82℃的温度烘干，得到所需填料；
(4)将55份弹性体a，20份橡胶粉b，15份偏氟醚橡胶，9.5份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，70份填料和6份交联剂加入到密炼机中，以160-165℃的温度密炼15-20min，然后再将混合料送入到烘箱中，在紫外线照射下，以180-185℃的温度交联反应1.5-2h，出炉后再塑化造粒并冷却，得到所需耐寒增韧剂。
其中，步骤(1)中使用的扩链剂为乙二胺或三羟甲基丙烷。
步骤(4)中使用的交联剂为对氨基苯酚、双-3,4-二氨基苯基甲烷或四苯基锡。
优选地，水泥为硅酸盐水泥和氯氧镁水泥按照8:1的质量比混合的混合物；减水剂为木质素减水剂、聚羟酸系减水剂和密胺系减水剂中的一种。
优选地，发泡剂为双氧水；稳泡剂为硬脂酸钙。
优选地，防冻剂为丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯和二甘醇按照1:2:5的质量比复配的复合型抗冻剂。
本发明提供的保温板的制备方法为：
按照质量份数，将水泥、粉煤灰、水玻璃、耐寒增韧剂、氧化铝纤维、稳泡剂和减水剂加入到混料机中预先搅拌均匀，然后由将防冻剂和水加入到混料机中，以250-350r/min的转速高速搅拌得到料浆，将发泡剂加入到搅拌均匀的料浆中，以100-120r/min的转速缓慢搅拌0.5-1min，然后将料浆注入到模具中，以44-47℃的温度保温起泡20-30min，然后再自然静置5-6h等待固化，固化完成后自然养护15-20d，养护温度不低于10℃，养护完成后将保温板切割成所需尺寸，码垛堆放。
本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的水泥发泡保温板的材料的，特别选择硅酸盐水泥和氯氧镁水泥混合的水泥作为粘结性主体材料，氯氧镁水泥的添加可以大幅提高保温板的耐寒性能，并且通过二者的复配使用保证保温板的整体强度并控制生产成本。水玻璃的使用提高了材料的阻燃和耐热性能，氧化铝纤维则可以提高保温板的韧性，防止保温板受到外力作用而断裂。
最重要的是，本发明的原料组分中添加了一种特殊的耐寒增韧剂，该组分是由多种弹性体材料和高硬度填料等复合制备而成的新型材料，该材料不仅可以大幅度提升保温板的韧性和耐冲击性能，防止保温板断裂。而且因为这种材料具有突出的耐寒性能，使得其在低温状态下可以保持良好的弹性和稳定性，不会发生脆化，从而使得保温板材料在低温状态下也能够保持了良好的韧性性能，不会发生开裂的问题。
此外，该型保温板中还添了防冻剂成分，防冻剂选用的是丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯和二甘醇制备的复合抗冻剂，抗冻性可以和耐寒增韧剂以及氯氧镁水泥产生协同作用，进一步提升保温板的耐寒防冻性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
以下实施例中，耐寒增韧剂的制备方法包括如下步骤：
(1)按照质量份数，将反应釜内的温度升高至170℃，然后充入氮气气氛进行保护，将100份己二酸、73份二甘醇和0.5g氟钛酸钾催化剂加入到反应釜中，升高反应釜内温度至200-205℃，保温并酯化反应7.5h，将产物蒸馏纯化，向纯化后的产物中加入0.8份钛酸异丙酯，在230℃，65pa气压条件下缩聚反应6h，得到预聚体，然再向反应釜内加入2.5g扩链剂，以270℃的温度搅拌9h，得到所需弹性体a；
(2)将天然胶乳、羟基化丁苯胶乳和丙烯酸胶乳按照3:5:1的质量比混合，然后向胶乳中加入0.5wt％的酪蛋白和2wt％的变性淀粉，分散均匀，得到所需固含量为50％的复合胶乳，将双(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇加入到2倍质量的去离子水中分散，得到成核剂乳液，将20份成核剂乳液和80份复合胶乳混合搅拌，然后将混合物乳液，通过喷雾干燥器喷雾干燥处理得到橡胶粉b；
(3)将聚氟化碳以380℃的温度预热处理17min，然后降低至室温；按照8:4:1:1:1的质量比将二氧化硅、硫酸钡、氮化铝、硼化钛和聚氟化碳混合，然后向混合料中加入酒精，在行星球磨机中湿磨5h，球磨后的粉体以80℃的温度烘干，得到所需填料；
(4)将55份弹性体a，20份橡胶粉b，15份偏氟醚橡胶，9.5份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，70份填料和6份交联剂加入到密炼机中，以160℃的温度密炼15min，然后再将混合料送入到烘箱中，在紫外线照射下，以180℃的温度交联反应2h，出炉后再塑化造粒并冷却，得到所需耐寒增韧剂。
其中，步骤(1)中使用的扩链剂为三羟甲基丙烷。
步骤(4)中使用的交联剂为四苯基锡。
实施例1
一种抗冻防裂水泥发泡保温板，按照质量份数，保温板的原料组分包括：水泥70份，粉煤灰20份，水玻璃10份，耐寒增韧剂10份，氧化铝纤维4份，发泡剂7份，稳泡剂1份，减水剂1份，防冻剂1.5份，水70份。
其中，水泥为硅酸盐水泥和氯氧镁水泥按照8:1的质量比混合的混合物；减水剂为木质素减水剂。
发泡剂为双氧水；稳泡剂为硬脂酸钙。
防冻剂为丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯和二甘醇按照1:2:5的质量比复配的复合型抗冻剂。
本实施例提供的保温板的制备方法为：
按照质量份数，将水泥、粉煤灰、水玻璃、耐寒增韧剂、氧化铝纤维、稳泡剂和减水剂加入到混料机中预先搅拌均匀，然后由将防冻剂和水加入到混料机中，以250r/min的转速高速搅拌得到料浆，将发泡剂加入到搅拌均匀的料浆中，以100r/min的转速缓慢搅拌0.5min，然后将料浆注入到模具中，以44℃的温度保温起泡20min，然后再自然静置5h等待固化，固化完成后自然养护15d，养护温度不低于10℃，养护完成后将保温板切割成所需尺寸，码垛堆放。
实施例2
一种抗冻防裂水泥发泡保温板，按照质量份数，保温板的原料组分包括：水泥90份，粉煤灰25份，水玻璃15份，耐寒增韧剂20份，氧化铝纤维7份，发泡剂8份，稳泡剂2份，减水剂2份，防冻剂3.5份，水80份。
其中，水泥为硅酸盐水泥和氯氧镁水泥按照8:1的质量比混合的混合物；减水剂为聚羟酸系减水剂。
发泡剂为双氧水；稳泡剂为硬脂酸钙。
防冻剂为丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯和二甘醇按照1:2:5的质量比复配的复合型抗冻剂。
本实施例提供的保温板的制备方法为：
按照质量份数，将水泥、粉煤灰、水玻璃、耐寒增韧剂、氧化铝纤维、稳泡剂和减水剂加入到混料机中预先搅拌均匀，然后由将防冻剂和水加入到混料机中，以350r/min的转速高速搅拌得到料浆，将发泡剂加入到搅拌均匀的料浆中，以120r/min的转速缓慢搅拌1min，然后将料浆注入到模具中，以47℃的温度保温起泡30min，然后再自然静置6h等待固化，固化完成后自然养护20d，养护温度不低于10℃，养护完成后将保温板切割成所需尺寸，码垛堆放。
实施例3
一种抗冻防裂水泥发泡保温板，按照质量份数，保温板的原料组分包括：水泥80份，粉煤灰23份，水玻璃12份，耐寒增韧剂16份，氧化铝纤维5.7份，发泡剂7.5份，稳泡剂1.4份，减水剂1.5份，防冻剂2.6份，水75份。
其中，水泥为硅酸盐水泥和氯氧镁水泥按照8:1的质量比混合的混合物；减水剂为密胺系减水剂。
发泡剂为双氧水；稳泡剂为硬脂酸钙。
防冻剂为丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯和二甘醇按照1:2:5的质量比复配的复合型抗冻剂。
本实施例提供的保温板的制备方法为：
按照质量份数，将水泥、粉煤灰、水玻璃、耐寒增韧剂、氧化铝纤维、稳泡剂和减水剂加入到混料机中预先搅拌均匀，然后由将防冻剂和水加入到混料机中，以300r/min的转速高速搅拌得到料浆，将发泡剂加入到搅拌均匀的料浆中，以110r/min的转速缓慢搅拌0.7min，然后将料浆注入到模具中，以45℃的温度保温起泡25min，然后再自然静置5.5h等待固化，固化完成后自然养护18d，养护温度不低于10℃，养护完成后将保温板切割成所需尺寸，码垛堆放。
性能测试
根据jg/t266-2011《泡沫混凝土》和ht/c2014-1《改性发泡水泥保温板》的测试方法，对本实施例中水泥发泡保温板的导热系数、抗压强度和燃烧性能等指标进行测试，并设置廊坊坤扬保温材料有限公司生产的007w型水泥发泡保温板作为对照组，得到如下测试结果：
表1：本实施例与对照组中水泥发泡保温板的性能测试结果
分析以上实验数据发现，本发明提供的水泥发泡保温板具有更低的导热系数，材料的保温隔热性能更加突出；材料的抗压强度和抗拉强度等机械性能更好，保温板的强度更高；另外，在低温性能测试过程中，本发明提供的保温板的质量损失率更低，抗压强度变化率更是远远小于对照组的保温板，因此可以得到，本发明的水泥发泡保温板具有更好抗冻防裂性能，在低温状态依然具有极好的稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管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。