一种复合匀质构造保温板的制作方法

本申请涉及建筑构件技术领域，尤其涉及一种复合匀质构造保温板。

背景技术：

随着我国建筑节能的推广与深入，建筑物外墙保温在我国得到了迅速应用与发展。目前，外墙用保温材料可分为有机材料和无机材料，其中有机材料以聚苯材料、发泡聚氨酯、发泡酚醛树脂等为主，无机材料以岩棉、发泡水泥、玻璃棉、珍珠岩等为主。从不同的保温材料的导热系数来看，有机保温材料导热系数低于无机保温材料，所以有机材料保温性能一般要优于无机材料，例如聚氨酯发泡材料的导热系数低于无机保温材料，所以有机材料保温性能一般要优于无机材料，例如聚氨酯发泡材料的导热系数为0.025-0.028，水泥基发泡材料导热系数0.042-0.051。然而，有机材料相对于无机材料来说，虽然保温性能有优势，但防火性能却低于无机保温材料，例如聚氨酯发泡材料为b1/b2级，而水泥基发泡材料为a1级。而无机材料虽有强度高、防火性能好等很多优点，但其保温隔热效果却远不如有机材料，施工工艺和方法也不及有机材料成熟便利。

在外墙保温行业日益发展，同时对节能要求和消防要求逐步提高，而a级保温材料种类和产能严重不足的今天，迫切需要新型的保温防火材料或方式诞生。

技术实现要素：

本申请提供了一种复合匀质构造保温板以防火微单元为单位，原有保温板的燃烧性能得到明显改善。

本申请提供的一种复合匀质构造保温板，包括基板，所述基板的正面和反面分别设置开槽，所述基板的正面和反面分别被所述开槽分割成若干单元格，所述开槽内填充无机防火保温浆料形成若干防火微单元；其中：

所述无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：

水泥100重量份，可再分散乳胶粉0.2-10重量份，纤维素0.02-0.2重量份，砂100-250重量份，氢氧化铝5-10重量份，氢氧化镁3-7重量份，二氧化锆2-4重量份，重晶石2-4重量份，无机保温颗粒150-250重量份，水180-550重量份。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述单元格的形状为等边三角形、正方形或正六边形，且所述单元格的边长为100-600mm。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述开槽的宽度为5-20mm，所述开槽的深度为所述基板厚度的50%-100%。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述基板为纳塑保温板、挤塑保温板、聚苯保温板、聚氨酯保温板、酚醛保温板或热固性改性聚苯板。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述水泥为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥中的一种或多种。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述可再分散乳胶粉为vae胶粉和/或丙烯酸胶粉。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述纤维素为羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基纤维素。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述无机保温颗粒为玻化微珠和/或膨胀珍珠岩，平均粒径0.5mm-5mm，容重60kg/m³-150kg/m³。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述砂的粒度为30-70目，所述氢氧化铝的粒度为200-1250目，所述二氧化锆的粒度为200-2000目，重晶石的粒度为200-1250目。

可选的，上述复合匀质构造保温板中，所述基板反面的单元格重心较所述基板正面的单元格重心沿所述基板的侧边水平平移50-300mm。

本申请提供的复合匀质构造保温板，包括基板，基板的正面和反面上分别设置开槽，将基板分割成若干单元格，用作单元格边界的开槽内填充无机防火保温浆料，填充了无机防火保温浆料的开槽与单元格形成防火微单元。在本申请中，防火微单元可将着火范围限制在一定区域内，切断向邻近区域的蔓延通道，达到火势蔓延甚至在着火点微单元内终结的结果，使保温板的防火性能显著改善。如此，本申请提供的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位，显著降低原有保温板的总燃烧热值，原有保温板的燃烧性能得到明显改善。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的复合匀质构造保温板的立体图；

图2为本申请实施例提供的一种复合匀质构造保温板的俯视图；

图3为本申请实施例提供的又一种复合匀质构造保温板的俯视图；

图4为本申请实施例提供的再一种复合匀质构造保温板的俯视图。

具体实施方式

本申请提供了一种复合匀质构造保温板以防火微单元为单位，可显著降低原有保温板的总燃烧热值，原有保温板的燃烧性能得到明显改善。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明中的技术方案，下面将结合本说明实施例中的附图，对本说明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明保护的范围。

下面结合附图，详细介绍本申请实施例提供的复合匀质构造保温板。如附图1所示本申请实施例提供的复合匀质构造保温板，基板1的正面和反面分别设置开槽2，基板1的正面和反面分别被分割成若干单元格，开槽2内填充无机防火保温浆料。

在本申请实施例中，无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉0.2-10重量份，纤维素0.02-0.2重量份，砂100-250重量份，氢氧化铝5-10重量份，氢氧化镁3-7重量份，二氧化锆2-4重量份，重晶石2-4重量份，无机保温颗粒150-250重量份，水180-550重量份。

在本申请实施例中，开槽2的宽度为5-20mm，开槽2的深度为基板1厚度的50%-100%，即当基板1厚度的2cm时，开槽2的深度为1-2cm。在本申请实施例中，基板1正面的单元格与反面的单元格不对称，即基板1正面单元格的重心与基板1反面单元格的重心不共面。在本申请具体实施方式中，基板1反面的单元格重心较所述基板1正面的单元格重心沿所述基板1的侧边水平平移50-300mm。

在本申请实施例中单元格的形状可为三边形、四边形等，优选等边三角形、等腰三角形、正方形和正六边形，如附图2-4所示，图中实线为复合匀质构造保温板正面的开槽，虚线为复合匀质构造保温板反面的开槽，其中，图2展示的是等腰三角形形状的单元格，图3展示的是正方形形状的单元格，图4展示的是正六边形形状的单元格。等边三角形、等腰三角形、正方形和正六边形有助于在保证复合匀质构造保温板的保温防火性能基础上，有效保证复合匀质构造保温板的整体强度。具体的，单元格的边长为100-600mm，根据实际使用需要可自行选择单元格的实际边长。

在本申请实施例中，基板为保温板，如纳塑保温板、挤塑保温板、聚苯保温板、聚氨酯保温板、酚醛保温板或热固性改性聚苯板等。

水泥为粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。在本申请实施例中，水泥硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥中的一种或几种的混合物。

可再分散乳胶粉可再分散乳胶粉产品为水溶性可再分散粉末，分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物等等，喷雾干燥后制成的粉体粘合剂，以聚乙烯醇作为保护胶体。这种粉体在与水接触后可以很快再分散成乳液，由于可再分散乳胶粉具有高粘结能力和独特的性能，如，抗水性，施工性及隔热性等。在本申请实施例中，可再分散乳胶粉为vae胶粉和/或丙烯酸胶粉。

纤维素纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40-50%，还有10-30%的半纤维素和20-30%的木质素。在本申请实施例中，纤维素为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素的混合物。

砂是组成混凝土和砂浆的主要组成材料之一。在本申请实施例中，砂粒径为30目-70目。

氢氧化铝、氢氧化镁和二氧化锆为的耐火阻燃型无机材料。在本申请实施例中，氢氧化铝纯度90%以上，粒度200目-1250目；氢氧化镁纯度90%以上，粒度325目-2000目；二氧化纯度95%以上，粒度200目-2000目。

重晶石是钡的最常见矿物，它的主要成分为硫酸钡。在本申请实施例中，重晶石纯度80%以上，粒度200目-1250目。

在本申请实施例中，无机保温颗粒玻化微珠、膨胀珍珠岩或其混合物，平均粒径0.5mm-5mm，容重60kg/m³-150kg/m³。

燃烧是一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。较多的燃烧反应不是直接进行的，而是通过不受抑制的链式反应自由基在瞬间完成的循环链式反应。塑料发泡保温板具有生产效率高、价格便宜等优势，但由于其材性问题，不能完全解决燃烧性能差的问题。

将平板状保温板划分为无数个微单元，火灾时火焰蔓延的一个最主要因素就是微单元自身的特性。若每个微单元点都具备可燃性，则无论哪个微单元着火后，火都会因火焰接触、热对流及热辐射带来的高温（超过保温材料燃点）、飞火、滴落物等因素造成火势趋向相邻的微单元或者其他微单元蔓延，引发链式反应，导致火灾发生。阻止这种链式反应是防止火灾发生的有效途径，就是在微单元着火点区域内添加限制火焰蔓延的“边界条件”。

本申请提供的复合匀质构造保温板，包括基板，基板的正面和反面上分别设置开槽，将基板分割成若干单元格，用作单元格边界的开槽内填充无机防火保温浆料，填充了无机防火保温浆料的开槽与单元格形成防火微单元。本申请在平板状塑料发泡保温板内设置连续独立的防火微单元，将着火范围限制在一定区域内，切断向邻近区域的蔓延通道，达到火势蔓延甚至在着火点微单元内终结的结果，是产品的防火性能显著改善。如此，本申请提供的复合匀质构造保温板，提高保温板的保温性能，降低原保温板总燃烧热值。

下面结合具体实施例对本申请作进一步详细说明，但不构成对本申请的任何限制。

实施例1

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为纳塑保温板，开槽的宽度为5mm，开槽的深度为纳塑保温板厚度的50%，基板被开槽分割成的单元格的形状为等边三角形，单元格的边长为100mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移50mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉2重量份，纤维素0.08重量份，砂120重量份，氢氧化铝7重量份，氢氧化镁3重量份，二氧化锆2重量份，重晶石2重量份，无机保温颗粒150重量份，水200重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌30min后制成。

其中，水泥为硅酸盐水泥，可再分散乳胶粉为vae胶粉，纤维素为羟丙基甲基纤维素，无机保温颗粒为玻化微珠，无机保温颗粒的平均粒径2mm，容重80kg/m³，砂的粒度为50目，所述氢氧化铝的粒度为500目，所述二氧化锆的粒度为200目，重晶石的粒度为800目，搅拌机转速宜为50r/min。

基板纳塑保温板的总燃烧热值为19mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.3mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

实施例2

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为挤塑保温板，开槽的宽度为8mm，开槽的深度为挤塑保温板厚度的80%，基板被开槽分割成的单元格的形状为等边三角形，单元格的边长为300mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移200mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉7重量份，纤维素0.1重量份，砂150重量份，氢氧化铝6重量份，氢氧化镁5重量份，二氧化锆3重量份，重晶石4重量份，无机保温颗粒180重量份，水400重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌40min后制成。

其中，水泥为硫铝酸盐水泥，可再分散乳胶粉为vae胶粉，纤维素为羟丙基甲基纤维素，无机保温颗粒为玻化微珠，无机保温颗粒的平均粒径5mm，容重100kg/m³，砂的粒度为30目，所述氢氧化铝的粒度为700目，所述二氧化锆的粒度为500目，重晶石的粒度为600目，搅拌机转速宜为80r/min。

基板挤塑保温板的总燃烧热值为33mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.8mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

实施例3

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为挤塑保温板，开槽的宽度为12mm，开槽的深度为挤塑保温板厚度的70%，基板被开槽分割成的单元格的形状为正方形，单元格的边长为250mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移120mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉3重量份，纤维素0.15重量份，砂120重量份，氢氧化铝7重量份，氢氧化镁3重量份，二氧化锆2.5重量份，重晶石3重量份，无机保温颗粒200重量份，水300重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌40min后制成。

其中，水泥为高铝水泥，可再分散乳胶粉为丙烯酸胶粉，纤维素为羟乙基纤维素，无机保温颗粒为膨胀珍珠岩，无机保温颗粒的平均粒径3mm，容重150kg/m³，砂的粒度为60目，所述氢氧化铝的粒度为800目，所述二氧化锆的粒度为700目，重晶石的粒度为500目，搅拌机转速宜为80r/min。

基板纳塑保温板的总燃烧热值为20mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.5mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

实施例4

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为聚苯保温板，开槽的宽度为15mm，开槽的深度为聚苯保温板厚度的90%，基板被开槽分割成的单元格的形状为正方形，单元格的边长为500mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移200mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉10重量份，纤维素0.2重量份，砂200重量份，氢氧化铝9重量份，氢氧化镁6重量份，二氧化锆3重量份，重晶石4重量份，无机保温颗粒170重量份，水250重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌40min后制成。

其中，水泥为高铝水泥，可再分散乳胶粉为丙烯酸胶粉，纤维素为羟乙基纤维素，无机保温颗粒为膨胀珍珠岩，无机保温颗粒的平均粒径1mm，容重70kg/m³，砂的粒度为70目，所述氢氧化铝的粒度为1000目，所述二氧化锆的粒度为1200目，重晶石的粒度为800目，搅拌机转速宜为100r/min。

基板聚苯保温板的总燃烧热值为38mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.95mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

实施例5

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为聚氨酯保温板，开槽的宽度为20mm，开槽的深度为聚氨酯保温板厚度的95%，基板被开槽分割成的单元格的形状为正方形，单元格的边长为600mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移300mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉5重量份，纤维素0.13重量份，砂180重量份，氢氧化铝8重量份，氢氧化镁4重量份，二氧化锆2.8重量份，重晶石3.5重量份，无机保温颗粒250重量份，水500重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌50min后制成。

其中，水泥为高铝水泥，可再分散乳胶粉为vae胶粉，纤维素为羟乙基纤维素，无机保温颗粒为玻化微珠，无机保温颗粒的平均粒径0.8mm，容重90kg/m³，砂的粒度为70目，所述氢氧化铝的粒度为1100目，所述二氧化锆的粒度为1500目，重晶石的粒度为1100目，搅拌机转速宜为110r/min。

基板聚氨酯保温板的总燃烧热值为26mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.7mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

实施例6

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为酚醛保温板，开槽的宽度为18mm，开槽的深度为酚醛保温板厚度的80%，基板被开槽分割成的单元格的形状为正六方形，单元格的边长为600mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移250mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉1重量份，纤维素0.18重量份，砂230重量份，氢氧化铝7.5重量份，氢氧化镁6.5重量份，二氧化锆4重量份，重晶石3重量份，无机保温颗粒230重量份，水520重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌35min后制成。

其中，水泥为硫铝酸盐水泥和高铝水泥的混合物，可再分散乳胶粉为丙烯酸胶粉，纤维素为羟乙基纤维素，无机保温颗粒为膨胀珍珠岩，无机保温颗粒的平均粒径4mm，容重130kg/m³，砂的粒度为50目，所述氢氧化铝的粒度为900目，所述二氧化锆的粒度为1800目，重晶石的粒度为1100目，搅拌机转速宜为120r/min。

基板酚醛保温板的总燃烧热值为24mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.65mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

实施例7

本实施例提供的复合匀质构造保温板，基板为热固性改性聚苯板，开槽的宽度为15mm，开槽的深度为热固性改性聚苯板厚度的85%，基板被开槽分割成的单元格的形状为正六方形，单元格的边长为300mm,基板反面的单元格重心较基板正面的单元格重心沿基板的侧边水平平移120mm。

开槽内填充的无机防火保温浆料包括以下重量配比的组分：水泥100重量份，可再分散乳胶粉4重量份，纤维素0.2重量份，砂100重量份，氢氧化铝10重量份，氢氧化镁7重量份，二氧化锆3.5重量份，重晶石2.5重量份，无机保温颗粒190重量份，水280重量份。将水泥、可再分散乳胶粉、纤维素、砂、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化锆、重晶石、无机保温颗粒、水投入搅拌机中，加水缓慢搅拌40min后制成。

其中，水泥为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的混合物，可再分散乳胶粉为vae胶粉和丙烯酸胶粉的混合物，纤维素为羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素的混合物，无机保温颗粒为玻化微珠和膨胀珍珠岩，无机保温颗粒的平均粒径5mm，容重145kg/m³，砂的粒度为40目，所述氢氧化铝的粒度为1200目，所述二氧化锆的粒度为1500目，重晶石的粒度为100目，搅拌机转速宜为120r/min。

基板热固性改性聚苯板的总燃烧热值为31mj/kg，不能满足燃烧性能a级的要求，本申请实施例获得的复合匀质构造保温板以防火微单元为单位总燃烧热值为2.75mj/kg，可达到产品燃烧性能a级。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。