一种高强度相变蓄热保温板的制作方法

文档序号:16788848发布日期:2019-02-01 19:32阅读:228来源:国知局

本发明涉及建筑保温板材技术领域,具体涉及一种高强度相变蓄热保温板。



背景技术:

《民用建筑节能管理规定》中指出通过采用新型墙体材料,执行建筑节能标准,加强建筑物用能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和通道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活动。

保温板是现如今应用的一种新型建筑材料,品质优良的保温板应具有质轻、导热系数低、阻燃防水、抗折抗冲击性等特点,保温板现已广泛运用于建筑业墙体保温工程和防火门芯板的制作中,现有技术中的保温板品种繁多,例如:

公开号为cn103626456a的专利申请,公开了一种抗折保温板材,板材由以下成分按照重量比组成:聚苯乙烯为28~32份、三氧化二铝为7~11份、氧化镁为14~15份、玻璃纤维为26~29份、氧化钙为21~26份、蒙脱石粉为13~15份、松香酸为3~6份、水为44~49份。该种保温板材具有良好的抗折性能和保温性能,但是其憎水性能较差,应用性受到限制,需要改善;

公开号为cn103450637a的专利申请,公开了一种防水保温板材,由以下成分按照重量比组成:聚丙二醇二缩水甘油醚26~29份、玻璃棉7~10份、石脑油为3~5份、环烷酸为9~12份、琥珀酸单甘油酯7~8份、碳酸镁粉为13~14份、马来酸二丁酯为5~6份。该种保温板材导热系数低,具有突出的防水效果,但是其机械强度低,应用性受到限制,需要改善;

随着社会的发展进步及需求,保温板的性能还需进一步完善提升,除了弥补上述物理性能的不足,应该还需对保温板产品的功能性进行研究探索,拓宽应用性,若能使其具有蓄热或蓄冷、电磁屏蔽以及光催化的功能,这对于节约室内能耗和降低电磁及空气污染具有很大帮助和实际意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高强度相变蓄热保温板,该种保温板材整体性能优良,应用领域广泛。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种高强度相变蓄热保温板,包括内层和外层,

内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料41-46份;

累托石粉料28-35份;

硫酸铝2.5-3.5份;

锦葵茎皮纤维6.5-8份;

三维乳胶粉swf048-11份;

古马隆树脂3.5-5份;

发泡剂1.2-2份;

偶联剂a2.4-3份;

外层由以下按重量份数计的原料组成:

水泥46-56份;

皂石粉料12-15份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂8.5-10份;

矾酸铋3.5-5份;

分散剂ft-780.9-1.2份;

憎水剂0.7-1.0份;

偶联剂b1.9-2.5份;

上述偶联剂a为氨丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯两种成分按照质量比为(4.5-6):(3.5-5)合并得到的;

上述偶联剂b为氨丙基三甲氧基硅烷、稀土偶联剂两种成分按照质量比为(1.5-3):(2.5-4)合并得到的。

进一步地,上述憎水剂为异丁基三乙氧基硅烷、有机硅粉末fn80两种成分按照质量比为(1.2-2):(2.3-3)合并得到的。

进一步地,上述发泡剂碳酸氢钠、下脚料糖糟、硅树脂聚醚乳液三种成分按照质量比为(2.3-3):(6.5-8):(2.4-3)合并得到的。

进一步地,上述内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料41份;

累托石粉料28份;

硫酸铝2.5份;

锦葵茎皮纤维6.5份;

三维乳胶粉swf048份;

古马隆树脂3.5份;

发泡剂1.2份;

偶联剂a2.4份;

上述外层由以下按重量份数计的原料组成:

水泥46份;

皂石粉料12份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂8.5份;

矾酸铋3.5份;

分散剂ft-780.9份;

憎水剂0.7份;

偶联剂b1.9份。

优选地,上述水泥采用火山灰质硅酸盐水泥。

进一步地,上述憎水剂为异丁基三乙氧基硅烷、有机硅粉末fn80两种成分按照质量比为1.2:2.3合并得到的。

进一步地,上述偶联剂a为氨丙基三甲氧基硅烷、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯两种成分按照质量比为4.5:3.5合并得到的。

进一步地,上述偶联剂b为氨丙基三甲氧基硅烷、稀土偶联剂两种成分按照质量比为1.5:2.5合并得到的。

进一步地,上述发泡剂为碳酸氢钠、下脚料糖糟、硅树脂聚醚乳液三种成分按照质量比为2.3:6.5:2.4合并得到的。

进一步地,上述保温板的制备方法按照以下步骤进行:

步骤1:取锦葵茎皮纤维短切至7-8mm,置于质量浓度为9%的氢氧化钠热碱溶液中浸泡95min,取出清洗烘干后,与海浮石粉料、累托石粉料、硫酸铝、三维乳胶粉swf04、偶联剂a输送至搅拌机中,加入相当于物料重量20%的磁化水后共同混合搅拌2.9h,搅拌结束前19min依次加入古马隆树脂以及发泡剂,搅拌结束得内层浆料;

取火山灰质硅酸盐水泥、皂石粉料、新疆且干布拉克蛭石尾砂、矾酸铋、分散剂ft-78、憎水剂、偶联剂b输送至搅拌机中混合搅拌2.4h,搅拌结束得外层浆料;

步骤2:取保温板模具,先将外层浆料倒入模具内压实成型得板a,静置24min后再将内层浆料倒入板a上,压实成型得板b,静置14min后再将外层浆料倒入板b上,压实成型脱膜后,得保温板半成品,其中,板厚为30mm,外层厚度为7mm,内层厚度为16mm;

步骤3:将保温板半成品在温度为19℃、空气相对湿度为82%的环境下自然养护6天即可。

本发明具有如下的有益效果:本发明通过对保温板生产原料及制备方法的探索及改进,采用以外层-内层-外层三明治结构设计得到的成品保温板具有如下的特性:

(1)环保性;本发明的保温板制备简单方便,无需蒸压或烧结处理,能耗小,生产成本低廉,原料相容性能优良,加工性能好,可实现大规模量产,生产效率高,制备过程中无污染、无废料、无粉尘,废旧的保温板可回收加工循环利用,绿色环保;

(2)物理性能:本发明的保温板物理性能方面提升显著,抗压抗拉强度高,导热系数低,保温节能,防水抗冻,耐热阻燃,且成品保温板结构尺寸稳定,不会出现开裂、掉粉、泥化等质量问题,使用寿命长,安全可靠;

(3)功能性:①相变性:本发明的保温板可以较好达到蓄热或蓄冷的目的,使建筑室内和室外之间的热流波动幅度减弱、作用时间被延迟,从而降低室内温度波动,提高舒适性,节约室内能耗;②光催化性:防霉抗菌,具有一定改善室内环境,净化空气的作用;③电磁屏蔽性:能够有效地降低外界的电磁干扰及污染,改善室内生活或工作环境。

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。

实施例中的所有原料及其制取成份均可通过公开的市售渠道获得;

其中,原料中皂石粉料的细度为280±20μm;海浮石粉料和累托石粉料的细度均为200±20μm;新疆且干布拉克蛭石尾砂的细度为350±20μm;

分散剂ft-78由于无锡市华耀助剂厂生产。

实施例1

本实施例涉及一种高强度相变蓄热保温板,由依次设置的外层、内层、外层组成;

外层由以下按重量份数计的原料组成:

火山灰质硅酸盐水泥42份;

皂石粉料10份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂8份;

矾酸铋3份;

分散剂ft-780.8份;

憎水剂0.6份;

偶联剂b1.5份;

内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料38份;

累托石粉料25份;

硫酸铝2份;

锦葵茎皮纤维6份;

三维乳胶粉swf047份;

古马隆树脂3份;

发泡剂1份;

偶联剂a2份。

本实施例中憎水剂、偶联剂a和b、发泡剂的选用及制取如下表1所示:

表1

本实施例中保温板的制备方法大体按照以下步骤进行:

步骤1:取锦葵茎皮纤维短切至5-6mm,置于质量浓度为8%的氢氧化钠热碱溶液中浸泡100min,取出清洗烘干后,与海浮石粉料、累托石粉料、硫酸铝、三维乳胶粉swf04、偶联剂a输送至搅拌机中,加入相当于物料重量18%的磁化水后共同混合搅拌2.8h,搅拌结束前18min依次加入古马隆树脂以及发泡剂,搅拌结束得内层浆料;

取火山灰质硅酸盐水泥、皂石粉料、新疆且干布拉克蛭石尾砂、矾酸铋、分散剂ft-78、憎水剂、偶联剂b输送至搅拌机中混合搅拌2.3h,搅拌结束得外层浆料;

搅拌机型号:建基砂浆搅拌机1000型;转速为80r/min;

步骤2:取保温板模具,先将外层浆料倒入模具内压实成型得板a,静置23min后再将内层浆料倒入板a上,压实成型得板b,静置13min后再将外层浆料倒入板b上,压实成型脱膜后,得保温板半成品,其中,板厚为30mm,外层厚度为6.5mm,内层厚度为17mm;

步骤3:将保温板半成品在温度为18℃、空气相对湿度为80%的环境下自然养护7天即可。

实施例2

本实施例涉及一种高强度相变蓄热保温板,由依次设置的外层、内层、外层组成;

外层由以下按重量份数计的原料组成:

火山灰质硅酸盐水泥46份;

皂石粉料12份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂8.5份;

矾酸铋3.5份;

分散剂ft-780.9份;

憎水剂0.7份;

偶联剂b1.9份;

内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料41份;

累托石粉料28份;

硫酸铝2.5份;

锦葵茎皮纤维6.5份;

三维乳胶粉swf048份;

古马隆树脂3.5份;

发泡剂1.2份;

偶联剂a2.4份。

本实施例中憎水剂、偶联剂a和b、发泡剂的选用及制取如下表2所示:

表2

本实施例中保温板的制备方法大体按照以下步骤进行:

步骤1:取锦葵茎皮纤维短切至7-8mm,置于质量浓度为9%的氢氧化钠热碱溶液中浸泡95min,取出清洗烘干后,与海浮石粉料、累托石粉料、硫酸铝、三维乳胶粉swf04、偶联剂a输送至搅拌机中,加入相当于物料重量20%的磁化水后共同混合搅拌2.9h,搅拌结束前19min依次加入古马隆树脂以及发泡剂,搅拌结束得内层浆料;

取火山灰质硅酸盐水泥、皂石粉料、新疆且干布拉克蛭石尾砂、矾酸铋、分散剂ft-78、憎水剂、偶联剂b输送至搅拌机中混合搅拌2.4h,搅拌结束得外层浆料;

搅拌机型号:建基砂浆搅拌机1000型;转速为80r/min;

步骤2:取保温板模具,先将外层浆料倒入模具内压实成型得板a,静置24min后再将内层浆料倒入板a上,压实成型得板b,静置14min后再将外层浆料倒入板b上,压实成型脱膜后,得保温板半成品,其中,板厚为30mm,外层厚度为7mm,内层厚度为16mm;

步骤3:将保温板半成品在温度为19℃、空气相对湿度为82%的环境下自然养护6天即可。

实施例3

本实施例涉及一种高强度相变蓄热保温板,由依次设置的外层、内层、外层组成;

外层由以下按重量份数计的原料组成:

火山灰质硅酸盐水泥49份;

皂石粉料13份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂9份;

矾酸铋4份;

分散剂ft-781份;

憎水剂0.8份;

偶联剂b2.1份;

内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料42份;

累托石粉料30份;

硫酸铝2.7份;

锦葵茎皮纤维7份;

三维乳胶粉swf049份;

古马隆树脂4份;

发泡剂1.5份;

偶联剂a2.6份。

本实施例中憎水剂、偶联剂a和b、发泡剂的选用及制取如下表3所示:

表3

本实施例中保温板的制备方法大体按照以下步骤进行:

步骤1:取锦葵茎皮纤维短切至9-10mm,置于质量浓度为10%的氢氧化钠热碱溶液中浸泡90min,取出清洗烘干后,与海浮石粉料、累托石粉料、硫酸铝、三维乳胶粉swf04、偶联剂a输送至搅拌机中,加入相当于物料重量21%的磁化水后共同混合搅拌3h,搅拌结束前20min依次加入古马隆树脂以及发泡剂,搅拌结束得内层浆料;

取火山灰质硅酸盐水泥、皂石粉料、新疆且干布拉克蛭石尾砂、矾酸铋、分散剂ft-78、憎水剂、偶联剂b输送至搅拌机中混合搅拌2.5h,搅拌结束得外层浆料;

搅拌机型号:建基砂浆搅拌机1000型;转速为75r/min;

步骤2:取保温板模具,先将外层浆料倒入模具内压实成型得板a,静置25min后再将内层浆料倒入板a上,压实成型得板b,静置15min后再将外层浆料倒入板b上,压实成型脱膜后,得保温板半成品,其中,板厚为30mm,外层厚度为7mm,内层厚度为16mm;

步骤3:将保温板半成品在温度为20℃、空气相对湿度为85%的环境下自然养护6天即可。

实施例4

本实施例涉及一种高强度相变蓄热保温板,由依次设置的外层、内层、外层组成;

外层由以下按重量份数计的原料组成:

火山灰质硅酸盐水泥52份;

皂石粉料14份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂9.5份;

矾酸铋4.5份;

分散剂ft-781.1份;

憎水剂0.9份;

偶联剂b2.3份;

内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料43份;

累托石粉料32份;

硫酸铝3份;

锦葵茎皮纤维7.5份;

三维乳胶粉swf0410份;

古马隆树脂4.5份;

发泡剂1.8份;

偶联剂a2.8份。

本实施例中憎水剂、偶联剂a和b、发泡剂的选用及制取如下表4所示:

表4

本实施例中保温板的制备方法大体按照以下步骤进行:

步骤1:取锦葵茎皮纤维短切至7-8mm,置于质量浓度为11%的氢氧化钠热碱溶液中浸泡85min,取出清洗烘干后,与海浮石粉料、累托石粉料、硫酸铝、三维乳胶粉swf04、偶联剂a输送至搅拌机中,加入相当于物料重量22%的磁化水后共同混合搅拌3.1h,搅拌结束前21min依次加入古马隆树脂以及发泡剂,搅拌结束得内层浆料;

取火山灰质硅酸盐水泥、皂石粉料、新疆且干布拉克蛭石尾砂、矾酸铋、分散剂ft-78、憎水剂、偶联剂b输送至搅拌机中混合搅拌2.6h,搅拌结束得外层浆料;

搅拌机型号:建基砂浆搅拌机1000型;转速为75r/min;

步骤2:取保温板模具,先将外层浆料倒入模具内压实成型得板a,静置26min后再将内层浆料倒入板a上,压实成型得板b,静置16min后再将外层浆料倒入板b上,压实成型脱膜后,得保温板半成品,其中,板厚为30mm,外层厚度为7mm,内层厚度为16mm;

步骤3:将保温板半成品在温度为21℃、空气相对湿度为88%的环境下自然养护6天即可。

实施例5

本实施例涉及一种高强度相变蓄热保温板,由依次设置的外层、内层、外层组成;

外层由以下按重量份数计的原料组成:

火山灰质硅酸盐水泥56份;

皂石粉料15份;

新疆且干布拉克蛭石尾砂10份;

矾酸铋5份;

分散剂ft-781.2份;

憎水剂1.0份;

偶联剂b2.5份;

内层由以下按重量份数计的原料组成:

海浮石粉料46份;

累托石粉料35份;

硫酸铝3.5份;

锦葵茎皮纤维8份;

三维乳胶粉swf0411份;

古马隆树脂5份;

发泡剂2份;

偶联剂a3份。

本实施例中憎水剂、偶联剂a和b、发泡剂的选用及制取如下表5所示:

表5

本实施例中保温板的制备方法大体按照以下步骤进行:

步骤1:取锦葵茎皮纤维短切至5-6mm,置于质量浓度为12%的氢氧化钠热碱溶液中浸泡80min,取出清洗烘干后,与海浮石粉料、累托石粉料、硫酸铝、三维乳胶粉swf04、偶联剂a输送至搅拌机中,加入相当于物料重量24%的磁化水后共同混合搅拌3.2h,搅拌结束前22min依次加入古马隆树脂以及发泡剂,搅拌结束得内层浆料;

取火山灰质硅酸盐水泥、皂石粉料、新疆且干布拉克蛭石尾砂、矾酸铋、分散剂ft-78、憎水剂、偶联剂b输送至搅拌机中混合搅拌2.7h,搅拌结束得外层浆料;

搅拌机型号:建基砂浆搅拌机1000型;转速为70r/min;

步骤2:取保温板模具,先将外层浆料倒入模具内压实成型得板a,静置27min后再将内层浆料倒入板a上,压实成型得板b,静置17min后再将外层浆料倒入板b上,压实成型脱膜后,得保温板半成品,其中,板厚为30mm,外层厚度为7.5mm,内层厚度为15mm;

步骤3:将保温板半成品在温度为22℃、空气相对湿度为90%的环境下自然养护5天即可。

对比例组

下表6中“-”表示实施例中某种成分的减少使用;

表6

对比例8

本对比例涉及一种保温板,其相对于上述实施例2,仅存在憎水剂的成分不同;

本对比例中憎水剂的成分为:有机硅粉末fn80。

对比例9

本对比例涉及一种保温板,其相对于上述实施例3,仅存在偶联剂a、b中各成分的质量比不同;

本对比例中偶联剂a中各成分的质量比为:氨丙基三甲氧基硅烷:双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯=1:1;

本对比例中偶联剂b中各成分的质量比为:氨丙基三甲氧基硅烷:稀土偶联剂=1:1。

对比例10

本对比例涉及一种保温板,其相对于上述实施例3,仅存在发泡剂的成分不同;

本对比例中发泡剂的成分为:碳酸氢钠。

对比例11

本对比例涉及一种保温板,其相对于上述实施例4,仅存在保温板的制备方法不同;

本对比例保温板的制备方法如下:

步骤1:同实施例4;

步骤2:同实施例4;

步骤3:将保温板半成品在温度为24℃、空气相对湿度为75%的环境下自然养护6天即可。

对比例12

本对比例涉及一种市场常见的建筑用膨胀珍珠岩保温板。

性能检测

取上述实施例1-5及对比例1-12制得的保温板样板(尺寸200*200*30mm)进行如下的性能检测,检测结果记录于下表7和表8中(表中实施例1-5的保温板样板采用#1-#5表示,对比例1-12的保温板样板采用&1-&12表示)。

检测内容概述:

(一)导热系数:检测方法参照gb/t10294中的规定,单位[w/(m·k)];

(二)抗拉强度:检测方法参照jgj144中的规定,单位mpa;

(三)抗压强度:检测方法参照gb/t5486-2008中的规定,单位mpa;

(四)抗冻性:检测方法参照jg/t283中的规定,质量损失率及抗压强度损失率的单位均为%;

(五)憎水率:检测方法参照gb/t10299中的规定,单位%;

(六)湿热强度损失率[(70±2)℃,2h]:检测方法参照jct2298-2014中的规定,单位%;

(七)匀温灼烧性(550℃,0.5h):检测方法参照jgj289中的规定,质量损失率及线性收缩率的单位均为%;

(八)相变潜热值:采用差示扫描量热法测定,单位j/g;

(九)电磁屏蔽效能(1.5ghz):检测方法参照gb/t30142-2013中的规定,单位db;

(十)甲醛净化率:检测方法参照gb/t23761-2009中的规定,单位%;

(十一)抗菌性:检测方法参照gb/t23763-2009中的规定,单位%;

表7:物理性能检测

表8:功能性检测

由上表7和表8可以看出,本发明的保温板在原料配方及制备方法上是有讲究的,其是作为一个整体的技术方案进行设计的,任一环节的缺失及改变均会导致本发明的有益效果不能较好的呈现,且本发明原料间的协同相互作用使制得的保温板相比现有技术中的产品在物理性能及功能性上提升显著,进步明显,具有很好的应用前景及推广价值。

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。

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