一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料及其制备方法与流程

文档序号:26138560发布日期:2021-08-03 14:21阅读:86来源:国知局
本申请涉及建筑材料领域,具体涉及一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料及其制备方法。
背景技术
:隔音防火混凝土隔墙板具有防火和隔音性能,是建筑行业中广泛采用的建筑材料之一。传统的隔音防火混凝土隔墙板用水泥为胶凝材料,外加剂也是无机材料,水泥与外加剂配合成浆料,并向浆料中加入空气形成蜂窝状结构,从而实现隔音效果,同时水泥和外加剂均不燃烧,具有防火性能。但目前隔音防火混凝土隔墙板的隔音效果对空气的加入条件要求较高,对隔音效果影响也较大。因此,研发一种无需加入空气就具有隔音效果的隔音防火混凝土隔墙板复合材料,成为研究者的研究重心。如,公布号为cn112552719a的专利公开了一种混凝土表面防火保温型石膏基防火涂料,通过石膏的微孔结构和加热脱水性,具有隔音、隔热和防火性能。但申请人发现石膏的防潮性能差,容易因为潮湿而使隔音防火混凝土隔墙板产生变形,尤其是在低温潮湿环境下长时间使用或放置易出现开裂现象。技术实现要素:为了改善隔音防火混凝土隔墙板在低温潮湿环境下长时间使用或放置后易开裂的缺陷,本申请提供一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料及其制备方法。第一方面,本申请提供一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料,采用如下技术方案实现:一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料,其原料按重量份包括:硅酸盐水泥40-60份、膨胀珍珠岩15-25份、h系硅微粉10-20份、丙烯酸树脂隔音复合材料20-30份、阻燃剂2-6份、可再分散乳胶粉1-3份和水50-70份;所述丙烯酸树脂隔音复合材料的制备原料包括丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂,所述丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:(3-5):(1-2)。通过采取上述技术方案,本申请采用丙烯酸树脂隔音复合材料替代石膏,具有较优的隔音效果和防潮效果,且在低温潮湿环境下长时间使用或放置不易开裂。丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂等组分共同作用,存在多种三维交联结构,更有利于形成三维交联网孔,从而具有隔音效果,而在制备隔音防火混凝土隔墙板的时候无需加入空气。同时,控制丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:(3-5):(1-2),可以进一步提高隔音防火混凝土隔墙板复合材料在低温潮湿环境下的抗开裂性和隔音效果,这是由于丙烯酸树脂乳液自身交联形成的交联结构较多,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的附着力,使三维交联的网孔更稳定,加上聚羧酸减水剂降低了混凝土收缩率,丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂共同作用,使得隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和耐水性更好。此外,h系硅微粉和膨胀珍珠岩提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的强度,可再分散乳胶粉提高了丙烯酸树脂隔音复合材料和阻燃剂等各种组分的分散性,进而有利于提高隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音性能。优选的,所述丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:4.2:1.7。通过采取上述技术方案,丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:4.2:1.7制备的丙烯酸树脂隔音复合材料,使得隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性更优。这可能是由于丙烯酸树脂乳液和交联树脂按质量比为10:4.2形成的三维交联网孔较均一,有利于提高隔音效果,同时形成的三维网络结构的交联密度较高,有利于提高丙烯酸树脂隔音复合材料的附着力和耐水性。优选的,所述丙烯酸树脂乳液选自wanna-resinare2152、wanna-resinare2116和wanna-resinare2138中的一种或多种。通过采用上述技术方案,wanna-resinare2152和wanna-resinare2116,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的耐水性;wanna-resinare2138是一种羟基丙烯酸酯二级分散体,具有自乳化效果,交联密度较高,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的附着力。优选的,所述丙烯酸树脂乳液由wanna-resinare2152和wanna-resinare2138按质量比1:(2-3)混合而成。通过采用上述技术方案,wanna-resinare2152和wanna-resinare2138复配,并控制二者的质量比为1:(2-3),不仅提高了丙烯酸树脂隔音复合材料的耐水性和附着力,还明显提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。这可能是由于wanna-resinare2152和wanna-resinare2138复配,提高了丙烯酸树脂乳液与交联树脂形成的三维交联网络结构的稳定性,进而提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果。同时,wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:(2-3),丙烯酸树脂隔音复合材料中各组分之间的分散性和相容性更好,进一步提高了丙烯酸树脂隔音复合材料的附着力和耐久性,使得隔音防火混凝土隔墙板复合材料在低温潮湿环境下长时间使用或放置不易开裂。优选的,所述wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:2.6。通过采用上述技术方案,wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:2.6,隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果得到进一步提高。优选的,所述交联树脂由vegf鳞片胶泥和氨基树脂按质量比1:(1.2-1.8)混合而成。通过采用上述技术方案,vegf鳞片胶泥和氨基树脂复配作为交联树脂,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的粘结性能、耐湿性和隔音效果。这是由于vegf鳞片胶泥中不规则分布的玻璃鳞片是具有较大的比面积,可以分散交联树脂,增大交联树脂与丙烯酸树脂乳液交联的比例,且玻璃鳞片可以降低交联树脂与丙烯酸树脂乳液交联后的残余内应力;氨基树脂与wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的交联活性较高,进一步提高了交联网络结构的稳定性和交联密度,vegf鳞片胶泥和氨基树脂共同作用,进一步提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。优选的,所述氨基树脂为mr-625或cymel303lf;更优选的,所述氨基树脂为mr-625。通过采用上述技术方案,氨基树脂mr-625或cymel303lf与丙烯酸树脂乳液的交联密度较大,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的附着力,mr-625与cymel303lf相比,mr-625自身交联速度较慢,有利于与丙烯酸树脂乳液进行交联,使三维交联网孔的孔体积较大,进而提高丙烯酸树脂隔音复合材料的隔音效果。本申请中,所述聚羧酸减水剂包括但不限于:bks-199、bks-168、bks-101和bks-188中的任一种或多种。优选的,所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝和raylok1722中的一种或多种;更优选的,所述阻燃剂为氢氧化镁和raylok1722的混合物,所述氢氧化镁和raylok1722的质量比为1:(1.2-1.4)。通过采用上述技术方案,氢氧化镁、氢氧化铝和raylok1722等阻燃剂的加入,提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的防火性能,而氢氧化镁和raylok1722复配,不仅防火性能较优,还能提高隔音防火混凝土隔墙板的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。这可能是由于raylok1722是一种聚酯烯酸酯,可以提高阻燃剂与丙烯酸树脂隔音复合材料的相容性,进而提高了隔音防火混凝土隔墙板的附着力。本申请中,所述可再分散乳胶粉包括但不限于型号为at-210、momentivehp8029、wwjf-8010、wwjf-8020和wwjf-8050中的任一种或多种。第二方面,本申请提供一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料的制备方法,采用如下的技术方案:一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料的制备方法,包括如下步骤:将硅酸盐水泥、膨胀珍珠岩和h系硅微粉混合,搅拌,加入可再分散乳胶粉和水,搅拌,再加入丙烯酸树脂隔音复合材料和阻燃剂,并继续搅拌至均匀,得隔音防火混凝土隔墙板复合材料。通过采用上述技术方案,隔音防火混凝土隔墙板复合材料的制备方法简单,成本较低,制备的隔音防火混凝土隔墙板复合材料防火效果和隔音效果好,在低温潮湿环境下长时间使用或放置不易开裂。综上所述,本申请具有以下有益效果:1、本申请采用丙烯酸树脂隔音复合材料替代石膏,具有较优的隔音效果和防潮效果,且在低温潮湿环境下长时间使用或放置不易开裂。丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂等组分共同作用,存在多种三维交联结构,更有利于形成三维交联网孔,从而具有隔音效果,而在制备隔音防火混凝土隔墙板的时候无需加入空气。控制丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:(3-5):(1-2),可以进一步提高隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。2、本申请采用wanna-resinare2152和wanna-resinare2138复配,并控制二者的质量比为1:(2-3),不仅提高了丙烯酸树脂隔音复合材料的耐水性和附着力,还明显提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。3、本申请采用vegf鳞片胶泥和氨基树脂复配作为交联树脂,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的粘结性能、耐湿性和隔音效果。4、本申请采用氨基树脂mr-625或cymel303lf与丙烯酸树脂乳液的交联密度较大,可以提高丙烯酸树脂隔音复合材料的附着力,mr-625与cymel303lf相比,mr-625交联速度较慢有利于与丙烯酸树脂乳液进行交联,使三维交联网孔的孔体积较大,进而提高丙烯酸树脂隔音复合材料的隔音效果。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。本申请使用的原料均可通过市售获得,若无特殊说明,本申请各制备例、实施例、对比例中没提及的原料均购买自国药集团化学试剂有限公司。制备例制备例1-16提供了一种丙烯酸树脂隔音复合材料,以下以制备例1为例进行说明。制备例1提供的丙烯酸树脂隔音复合材料,其制备步骤为:将1000kg丙烯酸树脂乳液、300kg交联树脂和100kg聚羧酸减水剂混合,搅拌均匀后加入密炼机,在135℃混炼1.5h,再放入双螺杆挤出机,控制机头温度为150℃挤出,得丙烯酸树脂隔音复合材料;其中,所述丙烯酸树脂乳液为wanna-resinare2184,购买自瑞成选优新材料科技(广东)有限公司;所述交联树脂为氨基树脂br-220,购买自台湾长春化工;所述聚羧酸减水剂为bks-168,购买自山东博克化学股份有限公司。制备例2-5,与制备例1不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂隔音复合材料的制备原料的质量不同,具体见表1。表1制备例1-5丙烯酸树脂隔音复合材料的制备原料的质量组分制备例1制备例2制备例3制备例4制备例5丙烯酸树脂乳液1000kg1000kg1000kg1000kg1000kg交联树脂300kg500kg420kg420kg420kg聚羧酸减水剂100kg100kg100kg200kg170kg制备例6,与制备例5不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂乳液为wanna-resinare2152,购买自瑞成选优新材料科技(广东)有限公司。制备例7,与制备例5不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂乳液为wanna-resinare2138,购买自瑞成选优新材料科技(广东)有限公司。制备例8,与制备例5不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂乳液为wanna-resinare2116和wanna-resinare2138的混合物,所述wanna-resinare2116和wanna-resinare2138的质量比为1:2,所述wanna-resinare2116购买自瑞成选优新材料科技(广东)有限公司。制备例9,与制备例5不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂乳液为wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的混合物,所述wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:2。制备例10,与制备例9不同之处仅在于:所述wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:3。制备例11,与制备例9不同之处仅在于:所述wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:2.6。制备例12,与制备例11不同之处仅在于:所述交联树脂为vegf鳞片胶泥和氨基树脂br-220的混合物,所述vegf鳞片胶泥和氨基树脂br-220的质量比为1:1.2,所述vegf鳞片胶泥购买自有限公司。制备例13,与制备例12不同之处仅在于:所述vegf鳞片胶泥和氨基树脂br-220的质量比为1:1.8。制备例14,与制备例12不同之处仅在于:所述vegf鳞片胶泥和氨基树脂br-220的质量比为1:1.4。制备例15,与制备例14不同之处仅在于:所述氨基树脂br-220等质量替换为氨基树脂mr-625,所述氨基树脂mr-625购买自台湾长春化工。制备例16,与制备例14不同之处仅在于:所述氨基树脂br-220等质量替换为氨基树脂cymel303lf,所述氨基树脂cymel303lf购买自allnex湛新。制备对比例制备对比例1,与制备例1不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂乳液的质量由1000kg替换为2000kg。制备对比例2,与制备例1不同之处仅在于:所述交联树脂的质量由300kg替换为800kg。制备对比例3,与制备例1不同之处仅在于:所述交联树脂等质量替换为丙烯酸树脂乳液。制备对比例4,与制备例1不同之处仅在于:所述聚羧酸减水剂等质量替换为丙烯酸树脂乳液。实施例实施例1-23提供了一种隔音防火混凝土隔墙板复合材料,以下以实施例1为例进行说明。实施例1提供的隔音防火混凝土隔墙板复合材料,其制备步骤为:将400kg硅酸盐水泥、150kg膨胀珍珠岩和100kgh系硅微粉混合,搅拌,加入10kg可再分散乳胶粉和500kg水,搅拌,再加入200kg丙烯酸树脂隔音复合材料和20kg阻燃剂,并继续搅拌至均匀,得隔音防火混凝土隔墙板复合材料;其中,所述硅酸盐水泥为cgm超细水泥,购买自山东特固新型建材有限公司;所述膨胀珍珠岩购买自永清县恒信珍珠岩有限公司;所述h系硅微粉为h032硅微粉,购买自广东启辰新材料科技有限公司;所述丙烯酸树脂隔音复合材料来源于制备例1;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述可再分散乳胶粉的型号为at-210,购买自廊坊傲天节能科技有限公司。实施例2-16,与实施例1不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂隔音复合材料来源不同,具体见表2。表2实施例1-16丙烯酸树脂隔音复合材料来源实施例17-18,与实施例15不同之处仅在于:所述隔音防火混凝土隔墙板复合材料的制备原料的质量不同,具体见表3。表3隔音防火混凝土隔墙板复合材料制备原料的质量组分实施例15实施例17实施例18硅酸盐水泥400kg600kg500kg膨胀珍珠岩150kg250kg200kgh系硅微粉100kg200kg150kg可再分散乳胶粉10kg30kg20kg水500kg700kg600kg丙烯酸树脂隔音复合材料200kg300kg250kg阻燃剂20kg60kg40kg实施例19,与实施例18不同之处仅在于:所述阻燃剂为氢氧化镁。实施例20,与实施例18不同之处仅在于:所述阻燃剂为raylok1722,购买自allnex湛新。实施例21,与实施例18不同之处仅在于:所述阻燃剂为氢氧化铝和raylok1722的混合物,所述氢氧化铝和raylok1722的质量比为1:1.2。实施例22,与实施例18不同之处仅在于:所述阻燃剂为氢氧化镁和raylok1722的混合物,所述氢氧化镁和raylok1722的质量比为1:1.2。实施例23,与实施例22不同之处仅在于:所述氢氧化镁和raylok1722的质量比为1:1.4。对比例对比例1-4,与实施例1不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂隔音复合材料来源不同,具体见表4。表4对比例1-4丙烯酸树脂隔音复合材料来源对比例5,与实施例1不同之处仅在于:所述丙烯酸树脂隔音复合材料替换为半水石膏,所述半水石膏购买自常德宏冠石膏环保材料科技有限公司。对比例6,与实施例1不同之处仅在于:未添加丙烯酸树脂隔音复合材料。性能检测试验针对本申请实施例1-23和对比例1-6提供的隔音防火混凝土隔墙板复合材料,进行如下的性能检。1、抗开裂性能:将实施例1-23和对比例1-6提供的隔音防火混凝土隔墙板复合材料浇注成容重为700kg/m3的隔墙板,将隔墙板放在-20℃、空气湿度为80%的环境中分别放置1月、3月、6月、1年、2年和5年观察是否出现开裂现象,测试结果见表5。表5抗开裂性能测试结果2、隔音效果:将实施例1-23和对比例1-6提供的隔音防火混凝土隔墙板复合材料浇注成厚度为9cm的隔墙板,并用六块隔墙板制成密封的正方体空间,将十二面声源体发出音频为100hz的噪音,采用频谱分析仪分析密封的正方体空间内(靠近隔墙板内表面1cm)的音量和密封的正方体空间外(靠近隔墙板外表面1cm)的音量,计算隔音量,隔音量=空间内音量-空间外音量,测试结果见表6。3、防火效果:将实施例1-23和对比例1-6提供的隔音防火混凝土隔墙板复合材料浇注成厚度为9cm的隔墙板,参照gb8624-2012:建筑材料及其制品燃烧性能等级,测试实施例1-23和对比例1-6提供的隔音防火混凝土隔墙板复合材对应隔墙板的防火等级,测试结果见表6。表6隔音效果和防火测试结果样品隔音量(db)防火等级实施例125a2实施例226a2实施例328a2实施例429a2实施例532a2实施例635a2实施例733a2实施例836a2实施例938a2实施例1037a2实施例1139a2实施例1242a2实施例1343a2实施例1444a2实施例1547a2实施例1645a2实施例1749a1实施例1850a1实施例1951a1实施例2051a2实施例2152a1实施例2252a1实施例2352a1对比例112a2对比例213a2对比例38a2对比例410a2对比例59a1对比例63a1以下结合表5和表6提供的检测数据,详细说明本申请。对比本申请实施例1和对比例5-6的测试数据可知,丙烯酸树脂隔音复合材料替代石膏,具有较优的隔音效果和防潮效果,且在低温潮湿环境下长时间使用或放置不易开裂。对比本申请实施例1和对比例3-4的测试数据可知,丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂等组分共同作用,使丙烯酸树脂隔音复合材料具有隔音效果,且提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料在低温潮湿环境下的抗开裂性。对比本申请实施例1和对比例1-2的测试数据可知,控制丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:(3-5):(1-2),可以提高隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。对比本申请实施例1-5的测试数据可知,丙烯酸树脂乳液、交联树脂和聚羧酸减水剂的质量比为10:4.2:1.7制备的丙烯酸树脂隔音复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性更优。对比本申请实施例5-11的测试数据可知,wanna-resinare2152和wanna-resinare2138复配作为丙烯酸树脂乳液,可以提高隔音防火混凝土隔墙板复合材料在低温潮湿环境下的抗开裂性;当wanna-resinare2152和wanna-resinare2138的质量比为1:2.6,隔音防火混凝土隔墙板复合材料在低温潮湿环境下的抗开裂性较好,且隔音效果得到显著提高。对比本申请实施例11-16的测试数据可知,vegf鳞片胶泥和氨基树脂复配作为交联树脂,提高了隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性;vegf鳞片胶泥和氨基树脂mr-625复配,进一步提高了丙烯酸树脂隔音复合材料的隔音效果。对比本申请实施例15、17-18的测试数据可知,控制隔音防火混凝土隔墙板复合材料各制备原料的含量,可以同时提高隔音防火混凝土隔墙板复合材料的隔音效果、防火效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。其中,综合考虑,实施例18相对较优。对比本申请实施例18-23的测试数据可知,氢氧化镁和raylok1722复配,不仅防火性能较优,还能提高隔音防火混凝土隔墙板的隔音效果和在低温潮湿环境下的抗开裂性。本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12
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