防火绝热保温材料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种保温材料，尤其涉及一种防火绝热保温材料，和该防火绝热保温 材料的应用。
【背景技术】
[0002] 我国目前正处于发展的高峰时期，建筑行业更是突飞猛进，每年我国的新建房屋 数量已经超过很多发达国家。其中，高能耗建筑房屋占所有房屋数量的97%以上。而单位建 筑面积的能耗，也是发达国家单位建筑能耗的3倍以上。如果以这个发展速度计算，到2020 年我国的建筑能耗会是现在的3倍以上，存在着巨大的能源危机。因此降低我国建筑能耗工 作刻不容缓。
[0003] 建筑节能是改善人民生活工作条件、缓解我国能源紧缺、促进经济可持续发展、保 护生态环境的一项最廉价、最直接的措施，更是深化经济体制改革的重要组成部分，保温隔 热材料的使用是建筑节能的主要途径之一。
[0004] 传统的保温材料有两种:一种是无机保温砂浆，另一种则是有机保温砂浆。其中，
[0005] 无机保温砂浆是一种用于建筑物内外墙粉刷的新型保温节能砂浆材料。根据胶凝 材料的不同可分为水泥基无机保温砂浆和石膏基无机保温砂浆，其具有节能利废、保温隔 热、防火防冻、耐老化的优异性能等优点，然而也具有导热系数高、强度低、体积收缩大、保 温性能差、空鼓开裂等诸多缺点，而且有一定的吸水性，厚度不易控制，受施工影响大。
[0006] 有机保温砂浆也是一种用于建筑物内外墙的新型保温节能保温砂浆材料，但其为 以有机类的轻质保温颗粒作为轻骨料，加由胶凝材料、聚合物添加剂及其他填充料等组成 的聚合物干粉砂浆保温材料。该材料具有热工性能好、工程造价低、耐候性好以及施工简便 等优点。然而却存在易老化、耐火性差的现象。
[0007] 目前建筑能耗约占全社会能耗的28%，市场上的部分无机保温材料中，可以满足 防火要求其价格却高，造成很多建筑商在一些建筑中使用成本较低的有机保温材料，故而 使得有机保温材料占整个保温材料市场的90%以上，这也是导致火灾高发的主要原因。
[0008] 因此全社会越来越关注建筑保温材料的防火要求，因此节能又防火的建筑保温材 料成为建筑保温材料的发展趋势。由于市场上以岩棉为主的防火无机保温材料仅占不足 10%，产量严重不足，因而只能大量使用防火等级较低但技术相对成熟的有机保温材料。可 见，研制开发一种优质的节能又防火的保温材料是目前急需解决的问题。
[0009] 另一方面，矿渣是高炉冶炼生铁的主要副产物之一，同时也是钢铁企业主要废渣。 由于对环境保护、节能减排和降低成本等方面的要求，世界各国的钢铁厂都非常重视对二 次资源综合利用技术的研究。因此，研究解决矿渣的回收利用将会成为实现钢铁工业无废 生产的一个主要内容。具体来说，矿渣棉是由熔融矿渣(高炉渣、铜矿渣、铝矿渣等)为主要 原料制成的棉丝状无机纤维，颜色呈白色或灰白色。优点是导热系数低、容重小、隔热保温 性能高、不燃烧、不易震坏、不受大气和霉菌的侵蚀，而且原料来源广，生产技术和设备简 单。因此发展矿渣棉对当前及今后高炉渣综合利用很有意义。
[0010] 可见，由于矿渣棉制品具有原料易得，可就地取材化害为利;生产过程能耗少，成 本低;产品的性能良好等特点，故在保温材料市场中将具有综合优势。
[0011] 因此，本发明就目前有机保温建筑材料占有的市场份额较大，但是其防火等级，使 得火灾造成的损失是难为估量的;而作为无机保温材料的岩棉制品市场份额小、产量少;提 出一种以矿渣棉为主要原材料的新型建筑节能保温材料。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是针对传统有机保温建筑材料存在防火等级差，无机保温建筑材料 存在成本高、份额小、产量少的问题提供一种防火绝热保温材料，其以产量丰富的矿渣棉为 主要原料，通过与无机材料复配而得，具有保温、防火性能良好，成本低廉可进行大量生产 的突出优势。
[0013] 本发明的另一个目的是提供一种防火绝热保温材料的制备方法，制备简单，易操 作，施工方便。
[0014] 本发明的另一个目的是提供一种防火绝热保温材料的应用，既可应用到建筑墙体 材料中，也可以单独制作成保温板的形式，推广性强。
[0015] 本发明的上述目的是采用以下技术方案实现的：
[0016] -种防火绝热保温材料，其原料组成包括按重量计的下述组分： 水泥 80-120份 矿渣棉 180~220份 石棉纤维 30-70份
[0017] 闭孔膨胀珍珠岩 432~594份 石英砂 14Ch480_份· 消泡剂 0.5~0.15份 EVA乳液 （13~0.7份
[0018] 另一种配方的优化方案，所述防火绝热保温材料还包括按重量计的防水剂0.3~ 0.7份。
[0019] 优选的是，所述防火绝热保温材料的各组分按重量计为： 水泥 100份 矿渣棉 200份 石棉纤维 50扮 闭孔膨胀珍珠岩 480份
[0020] 石英砂 ]60份 消泡剂 0.1份 EVA乳液 0.5份 防水剂 0.5份。
[0021] 优选的是，所述矿渣棉采用纤维长度大于20mm的长纤维矿渣棉，所述长纤维矿渣 棉基本包含有按照质量分数计的以下组分:二氧化硅39.01%、三氧化二铝14.32%、三氧化 二铁1 · 51 %、氧化钙35 · 23 %、氧化镁6 · 79 %。
[0022] 优选的是，所述水泥采用52.5R普通硅酸盐水泥。
[0023] 优选的是，所述防水剂采用有机硅乳液。
[0024] 在上述方案的基础上，本发明还提供了将所述防火绝热保温材料作为建筑墙体材 料的应用。
[0025] 在上述方案的基础上，本发明还提供了将所述防火绝热保温材料作为保温板的应 用。
[0026] 由于采用了上述技术方案，本发明取得了以下有益效果：
[0027] 本发明针对传统的保温材料的缺陷，从建筑保温节能的基础出发，利用矿渣棉优 良的保温性能，以及轻质和价格低廉的特点，研制出了一种具有保温性能好、相关技术性能 优良、施工方便、成本低、防火性能良好、便于推广等优点的上述防火绝热保温材料。该材 料以矿渣棉、水泥、石英砂、消泡剂、防水剂等为原材料。通过探究原材料的选择与掺量对防 火绝热保温材料性能的影响，确定各原材料的重量配合比例，制备出性能优异的防火绝热 保温材料。该性能优异的防火绝热保温材料的性能测试结果参见下表1:
[0028] 表1:
[0030]由上表1可知，本发明所提供的防火绝热保温材料是符合国标的"ΑΓ级的防火材 料。且验证了用矿渣棉制备防火绝热保温材料是可行的。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解， 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步阐述：
[0032] 本发明提供了一种防火绝热保温材料，其原料组成包括按重量计的下述组分:水 泥80~120份，矿渣棉180~220份，石棉纤维30~70份，闭孔膨胀珍珠岩432~594份，石英砂 140~180份，消泡剂0 · 05~0 · 15份，EVA乳液0 · 3~0 · 7份。
[0033] 上述方案中，本案发明人在进行了大量试验的基础上，确定出了防火绝热保温材 料的各原料组分及组分的重量份数（即重量配合比）。也是通过大量的试验验证了按照上述 重量配合比的防火绝热保温材料在各方面性能均能满足相应的标准，具体体现在干密度、 导热系