CN100567444C - 纳米憎水性隔热保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米憎水性隔热保温材料及其制备方法，其由A组分和B组分配制而成，其中A组分主要成分按重量份数计为：高分子聚合物乳液、改性聚丙烯纤维、纳米活性碳酸钙、硅酸盐矿物质，混合均匀后分组，B组分为水泥，在使用时，将A组分和B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。本发明的特点在于：本发明产品属于无机保温材料，其使用寿命长，耐老化，防火性能好，材料本身具有了憎水性能，材料的导热系数变小，隔热保温性能更佳，抗压强度和粘结强度好，不开裂，不脱落，对环境无污染，产品和易性好，便于施工，工期短。

Description

纳米憎水性隔热保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纳米憎水性隔热保温材料及其制备方法，属于建筑材料技术领域，产品使用于内外墙、屋面、地下室等的隔热保温防水。

背景技术

近年来，随着环保和“绿色”工程要求的提高，建筑节能已经迫在眉睫，建筑节能已成为执行国家环境保护和节约能源政策的主要内容，成为贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分。发展外墙保温技术及保温墙体材料的合理应用是实现建筑节能的主要方式。现有的隔热保温材料主要有无机和有机隔热保温材料两大类，无机保温材料的防火耐老化性好，但是防水性差，而水是外墙外保温***的大敌，当外墙外保温***渗水或漏水时，会使保温性能降低，甚至完全丧失。在冬天，渗入的水会结冰体积膨胀9％，从而产生膨胀应力，这些会对外墙外保温***造成灾难性的破坏。侵蚀性的气体，如CO₂、SO₂等，也是通过水变为酸而导致外墙外保温***损坏，同时水分还可与灰泥，石膏等相互作用，从而引起保温层的粉化、脱落。而有机隔热保温材料主要有聚苯乙烯和聚氨酯，这类材料虽然具有较小的导热系数，但是防火性差，高温时产生有害气体，且易降解老化，寿命短，例如专利号为ZL200410013231.2，发明名称为隔热保温节能防水膏及其制配方法，所用的配料中的聚苯颗粒，就存在上述的缺点，所以我国缺少有效的隔热保温节能防水优良的无机保温材料。

发明内容

本发明所要解决的问题就是针对上述现有技术存在的不足而提供一种纳米憎水性隔热保温材料，其具有优异的憎水、保温隔热性能和防火耐老化性能(可与建筑物同寿命)、不空鼓开裂、抗压强度和粘结强度高，且配制方法和施工工艺简单易行，操作方便，产品质量稳定，无污染环保性。

本发明纳米增水性隔热保温材料的技术方案是：纳米憎水性隔热保温材料，其由A组分和B组分配制而成，其中A组分由以下组分组成，按重量份数计为：

高分子聚合物乳液：500～600

改性聚丙烯纤维：2～3

纳米活性碳酸钙：500～600

硅酸盐矿物质：30～48

所述的高分子聚合物乳液为丙烯酸型乳液、苯丙型乳液、聚乙烯醇型乳液、聚乙烯-醋酸乙烯型乳液、纤维素乳液、纤维素醚乳液中的任意一种或多种的混合，所述的硅酸盐矿物质为玻化微珠或珍珠岩，

混合均匀后按每一组40重量份数分组备用，具有若干组；

B组分由以下组分组成，按重量份数计为：

水泥：6～8为一组；

在使用时，将A组分和B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

本发明制备方法的技术方案是：它包括下述步骤：

第一步：配制A组分：

a.各组分的重量份为：

高分子聚合物乳液：500～600

改性聚丙烯纤维：2～3

纳米活性碳酸钙：500～600

硅酸盐矿物质：30～48，

所述的高分子聚合物乳液为丙烯酸型乳液、苯丙型乳液、聚乙烯醇型乳液、聚乙烯-醋酸乙烯型乳液、纤维素乳液、纤维素醚乳液中的任意一种或多种的混合，所述的硅酸盐矿物质为玻化微珠或珍珠岩；

b.混合：将高分子聚合物乳液原料加入搅拌器中搅拌，再加入改性聚丙烯纤维和纳米活性碳酸钙搅拌10-30min至均匀，最后将硅酸盐矿物质加入搅拌5～10min，即得A组分；

c.分装A组分：混合后按每一组40重量份分组，具有若干组；

第二步：配制B组分：

将水泥按一组6-8重量份分组，至少有一组；

第三步：施工前的混合配制：

a.按一组组分A与一组组分B的比例备料；

b.在使用时，将备好的A组分和B组分二组分混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

本发明的特点在于：

1.本发明产品属于无机保温材料，其使用寿命长(可与建筑物同寿命)，耐老化，防火性能好，用珍珠岩或玻化微珠替代了专利号为ZL200410013231.2的技术方案中所用的配料中的发泡聚苯乙烯颗粒，使产品的使用寿命长(可与建筑物同寿命)，防火阻燃性好；

2.用A组分对吸水率较大的珍珠岩或玻化微珠进行了表面处理，使得珍珠岩或玻化微珠的表面润湿性发生了反转，由原来的吸水性转化为了憎水性，使得材料本身具有了憎水性能，具有了“荷叶效应”，即水滴在材料上，成水珠状，就像水滴在荷叶上，水不被材料所吸收；

3.用纳米活性碳酸钙替代了专利号为ZL200410013231.2的技术方案中所用的母料中的硬脂酸钙或硬脂酸锌，因纳米活性碳酸钙的导热系数较活性碳酸钙小，所以隔热性能优良的纳米活性碳酸钙的加入，使得材料的导热系数变小，隔热保温性能更佳，在多个屋面实际工程中的应用效果较好，经实际检测，在厂房的钢瓦屋面上做1cm厚该材料，可使屋面温度降低10～15度，住宅屋面温度降低8～10度。

4.抗压强度和粘结强度好，不开裂，不脱落，对环境无污染；

5.产品和易性好，便于施工，工期短。

具体实施方式

例1、所述的纳米憎水性隔热保温材料A组分：聚乙烯醇型乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，改性聚丙烯纤维2Kg，纳米活性碳酸钙500Kg，玻化微珠30Kg，混合均匀后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：标号为42.5的黑水泥6Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

例2.所述的纳米憎水性隔热保温材料A组分：聚乙烯醇型乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，纤维素(醚)乳液100Kg，改性聚丙烯纤维3Kg，纳米活性碳酸钙600Kg，珍珠岩48Kg，混合均匀后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：标号为32.5的黑水泥8Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

例3.所述的纳米憎水性隔热保温材料A组分：聚乙烯醇乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，纤维素(醚)乳液50Kg，改性聚丙烯纤维2.5Kg，纳米活性碳酸钙550Kg，玻化微珠38.5Kg，混合后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：标号为32.5的白水泥7Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

例4.所述的纳米憎水性隔热保温材料A组分：丙烯酸型乳液550Kg，改性聚丙烯纤维2.8Kg，纳米活性碳酸钙560Kg，玻化微珠40Kg，混合后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：标号为42.5的白水泥7Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

所述的纳米憎水性隔热保温材料的制备方法是实施例。

实施例1：

第一步：配制A组分：

a.A组分成分：聚乙烯醇型乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，改性聚丙烯纤维2Kg，纳米活性碳酸钙500Kg，玻化微珠30Kg；

b.混合：将聚乙烯醇型乳液、丙烯酸型乳液原料加入搅拌器中混合搅拌，再加入改性聚丙烯纤维和纳米活性碳酸钙搅拌20min(也可搅拌10min或30min)，最后将玻化微珠加入搅拌10min至均匀，即得A组分；

c.分装A组分：搅拌好后按40kg一组，分装成若干组；

第二步：配制B组分：

将标号为42.5的黑水泥按一组6kg分组；

第三步：施工前的混合配制：

a.按一组组分A40kg与一组组分B6kg的比例备料；

b.在使用时，将备好的一组组分A与一组组分B混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

该成品必须在三小时内用完。

实施例2：

第一步：配制A组分：

a.A组分成分：聚乙烯醇型乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，纤维素(醚)乳液100Kg，改性聚丙烯纤维3Kg，纳米活性碳酸钙600Kg，珍珠岩48Kg；

b.混合：将聚乙烯醇型乳液、丙烯酸型乳液和纤维素(醚)乳液原料加入搅拌器中混合，再加入改性聚丙烯纤维和纳米活性碳酸钙搅拌20min(也可搅拌10min或30min)，最后将珍珠岩加入搅拌10min至均匀，即得A组分；

c.分装A组分：搅拌好后按40kg一组，分装成若干组；

第二步：配制B组分：

将标号为32.5的黑水泥按一组8kg分组；

第三步：施工前的混合配制：

a.按一组组分A40kg与一组组分B8kg的比例备料；

b.在使用时，将备好的一组组分A与一组组分B混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

该成品必须在三小时内用完。

实施例3：

第一步：配制A组分：

a.A组分成分：聚乙烯醇乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，纤维素(醚)乳液50Kg，改性聚丙烯纤维2.5Kg，纳米活性碳酸钙550Kg，玻化微珠38.5Kg；

b.混合：将聚乙烯醇乳液，丙烯酸型乳液和纤维素(醚)乳液原料加入搅拌器中混合，再加入改性聚丙烯纤维和纳米活性碳酸钙搅拌20min(也可搅拌10min或30min)，最后将玻化微珠加入搅拌10min至均匀，即得A组分；

c.分装A组分：搅拌好后按40kg一组，分装成若干组；

第二步：配制B组分：

将标号为32.5的白水泥按一组7kg分组；

第三步：施工前的混合配制：

a.按一组组分A40kg与一组组分B7kg的比例备料；

b.在使用时，将备好的一组组分A与一组组分B混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

该成品必须在三小时内用完。

实施例4：

第一步：配制A组分：

a.A组分成分：丙烯酸型乳液550Kg，改性聚丙烯纤维2.8Kg，纳米活性碳酸钙560Kg，玻化微珠40Kg；

b.混合：将丙烯酸型乳液加入搅拌器中搅拌，再加入改性聚丙烯纤维和纳米活性碳酸钙搅拌20min(也可搅拌10min或30min)，最后将玻化微珠加入搅拌10min至均匀，即得A组分；

c.分装A组分：搅拌好后按40kg一组，分装成若干组；

第二步：配制B组分：

将标号为42.5的白水泥按一组7kg分组；

第三步：施工前的混合配制：

a.按一组组分A40kg与一组组分B7kg的比例备料；

b.在使用时，将备好的一组组分A与一组组分B混合拌匀，即得纳米僧水性隔热保温材料。

该成品必须在三小时内用完。

上述制备的纳米憎水性隔热保温材料的检测数据见表一：

表一纳米憎水性隔热保温材料的检测数据

性能名称	单位	产品检测结果
			导热系数	W/(m·k)	0.075～0.085
抗压强度	KPa	300～600
			蓄热系数	W/(m<sup>2</sup>·k)	2～3
憎水率	％	＞99

而同类型的其他产品，其检测数据都要稍逊于本发明的产品。

Claims (7)

1.纳米憎水性隔热保温材料，其特征在于：其由A组分和B组分配制而成，其中A组分由以下组分组成，按重量份数计为：

高分子聚合物乳液：500～600

改性聚丙烯纤维：2～3

纳米活性碳酸钙：500～600

硅酸盐矿物质：30～48

所述的高分子聚合物乳液为丙烯酸型乳液、苯丙型乳液、聚乙烯醇型乳液、聚乙烯-醋酸乙烯型乳液、纤维素乳液、纤维素醚乳液中的任意一种或多种的混合，所述的硅酸盐矿物质为玻化微珠或珍珠岩，

混合均匀后按每一组40重量份数分组备用，具有若干组；

B组分由以下组分组成，按重量份数计为：

水泥：6～8为一组；

在使用时，将A组分和B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

2.按权利要求1所述的纳米憎水性隔热保温材料，其特征在于：所述水泥为标号为42.5的黑水泥或白水泥。

3.按权利要求1所述的纳米憎水性隔热保温材料，其特征在于：所述水泥为标号为32.5的黑水泥或白水泥。

4.按权利要求1所述的纳米憎水性隔热保温材料，其特征在于：A组分：聚乙烯醇型乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，改性聚丙烯纤维2Kg，纳米活性碳酸钙500Kg，硅酸盐矿物质30Kg，混合均匀后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：水泥6Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

5.按权利要求1所述的纳米憎水性隔热保温材料，其特征在于：A组分：聚乙烯醇乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，纤维素乳液或纤维素醚乳液100Kg，改性聚丙烯纤维3Kg，纳米活性碳酸钙600Kg，硅酸盐矿物质48Kg，混合均匀后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：水泥8Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

6.按权利要求1所述的纳米憎水性隔热保温材料，其特征在于：A组分：聚乙烯醇乳液450Kg，丙烯酸型乳液50Kg，纤维素乳液或纤维素醚乳液50Kg，改性聚丙烯纤维2.5Kg，纳米活性碳酸钙550Kg，硅酸盐矿物质38.5Kg，混合后按40Kg一组分组备用；B组分每一组为：水泥7Kg；

使用时，将A组分、B组分各一组混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。

7.权利要求1所述的纳米憎水性隔热保温材料的制备方法，其特征在于，它包括下述步骤：

第一步：配制A组分：

a.各组分的重量份为：

高分子聚合物乳液：500～600

改性聚丙烯纤维：2～3

纳米活性碳酸钙：500～600

硅酸盐矿物质：30～48，

所述的高分子聚合物乳液为丙烯酸型乳液、苯丙型乳液、聚乙烯醇型乳液、聚乙烯-醋酸乙烯型乳液、纤维素乳液、纤维素醚乳液中的任意一种或多种的混合，所述的硅酸盐矿物质为玻化微珠或珍珠岩；

b.混合：将高分子聚合物乳液原料加入搅拌器中搅拌，再加入改性聚丙烯纤维和纳米活性碳酸钙搅拌10-30min至均匀，最后将硅酸盐矿物质加入搅拌5～10min，即得A组分；

c.分装A组分：混合后按每一组40重量份分组，具有若干组；

第二步：配制B组分：

将水泥按一组6-8重量份分组，至少有一组；

第三步：施工前的混合配制：

a.按一组组分A与一组组分B的比例备料；

b.在使用时，将备好的A组分和B组分二组分混合拌匀，即得纳米憎水性隔热保温材料。