CN101863648A - 一种建筑夹心墙保温材料的制备方法 - Google Patents

一种建筑夹心墙保温材料的制备方法 Download PDF

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尚建丽
桑国臣
李寿德
周丽红
杨晓东
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Abstract

本发明公开了一种建筑夹心墙保温材料的制备方法，该方法选择废弃的膨胀聚苯乙烯板破碎加工得到聚苯乙烯颗粒和膨胀珍珠岩作为轻质保温骨料，将轻质保温骨料与42.5级普通硅酸盐水泥拌合，拌合时加入聚丙烯纤维、适量的增稠剂、憎水剂，微沫剂和触变润滑剂，即可制得建筑夹心墙保温材料。能够满足组合类夹心墙中保温层性能要求，而且使施工可行性增加。

Description

一种建筑夹心墙保温材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型建筑夹心墙体保温材料的制备，特别是一种建筑夹心墙保温材料的制备方法，制得的该夹心墙体保温材料最大特点是无机、不燃、利废、环保，用于夹心墙的保温层，具有保温、耐久、经济等性能，使建筑、结构、保温、装饰一体化。
背景技术
在夹心墙建筑结构体系中，夹心保温材料目前大多采用有机聚苯板，虽然保温性好，但阻燃性差，污染环境且成本高，国家十二五支撑计划提出要大力开展研究开发以无机材料为主，性能优异、高效阻燃型保温材料，因此研究夹心墙体保温材料成为本领域关注的热点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种建筑夹心墙保温材料的制备方法。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种建筑夹心墙保温材料的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
1）将废弃的膨胀聚苯乙烯板破碎加工得到聚苯乙烯颗粒和膨胀珍珠岩作为轻质保温骨料，其中：
聚苯乙烯颗粒的粒径范围2～5mm，堆积密度8～10kg/m3；
闭孔膨胀珍珠岩的粒径分布为：质量百分数≥5.0mm：0，质量百分数为2.5mm～5.0mm：6.4%，质量百分数为0.28mm～2.5mm：82.4%，质量百分数为≤0.28mm：10.2%，堆积密度70kg/m3；
2）以醋酸乙稀－乙烯共聚乳液用喷雾的方法对聚苯乙烯颗粒进行改性，醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的用量是聚苯乙烯颗粒总质量0.3～0.5倍，使聚苯乙烯颗粒被醋酸乙稀－乙烯共聚乳液均匀包裹，从而改善聚苯乙烯颗粒与无机材料的亲和性；
3）以42.5级普通硅酸盐水泥作为胶凝材料，长度9.0mm的聚丙烯纤维作为填料，与轻质保温骨料拌合，拌合时加入适量的憎水剂、微沫剂和触变润滑剂，即可制得建筑夹心墙保温材料。
按照本发明方法制成的建筑夹心墙保温材料，能够满足组合类夹心墙中保温层性能要求，而且使施工可行性增加。
具体实施方式
以下结合发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明，本发明不限于这些实施例，在本发明给出的范围内，均可以得到合适的建筑夹心墙保温材料。
1、原材料选择及配方
（1）胶凝材料：选择42.5级普通硅酸盐水泥。
（2）轻质保温骨料：
A、废弃的膨胀聚苯乙烯（EPS）板经破碎加工得到的EPS颗粒，粒径范围2～5mm，堆积密度8～10kg/m3；
B、膨胀珍珠岩，用于优化骨料级配，堆积密度70kg/m3，粒径分布见表1。
表1：膨胀珍珠岩的粒径分布
Figure DEST_PATH_GDA0000023829100000021
（4）增稠剂：纤维素醚，MHPC100000mpa.s。
（5）EPS改性：选择醋酸乙稀－乙烯共聚乳液对EPS颗粒进行改性，选择喷雾方式对EPS颗粒进行处理，使EPS颗粒表面被醋酸乙稀－乙烯共聚乳液均匀包裹，从而改善EPS颗粒与无机材料的亲和性。
（6）：憎水剂：选择活性有机硅粉，该活性有机硅粉属一种分子量较小的水溶性聚合物，与空气中的二氧化碳反应后能生成具有憎水性的物质。
（7）适量其它助剂：
A、微沫剂：选择市售的产品，微沫剂在拌和时掺入，能提高轻质保温骨料的和易性及保水性，对凝结时间无影响，可提高硬化轻质保温骨料的强度及耐久性。
B、触变润滑剂：选择市售的触变润滑剂，例如FN70系列产品，它具有显著的触变增稠功效，并能提高体系的屈服值，改善轻质保温骨料的防水功能。
以制作200kg左右的建筑夹心墙保温材料为例，其配方为：
聚苯乙烯颗粒：10kg~12kg，膨胀珍珠岩：35kg~42kg，聚丙烯纤维：0.6~0.8kg，42.5级普通硅酸盐水泥：140kg~150kg，增稠剂：1.0~1.2kg，憎水剂：为42.5级普通硅酸盐水泥重量的0.5%～0.8%，微沫剂：用量为42.5级普通硅酸盐水泥的万分之二到万分之四，触变润滑剂：用量为所有材料总质量的1%～1.5%。
制备过程是，将符合级配的聚苯乙烯颗粒、膨胀珍珠岩、聚丙烯纤维与42.5级普通硅酸盐水泥按照常规的方法用水拌合，拌合时加入增稠剂、憎水剂、微沫剂和触变润滑剂，即可得到建筑夹心墙保温材料。
以下是申请人制备的实施例配方：
实施例1：
42.5级普通硅酸盐水泥140kg，聚苯乙烯颗粒12kg，膨胀珍珠岩42kg，聚丙烯纤维0.8kg，增稠剂1.2kg，憎水剂1.0kg，微沫剂0.055kg，触变润滑剂3kg。
实施例2：
42.5级普通硅酸盐水泥144kg，聚苯乙烯颗粒11kg，膨胀珍珠岩40kg，聚丙烯纤维0.7kg，增稠剂1kg，憎水剂0.7kg，微沫剂0.05kg，触变润滑剂3kg。
实施例3：
42.5级普通硅酸盐水泥150kg，聚苯乙烯颗粒10kg，膨胀珍珠岩35kg，聚丙烯纤维0.6kg，增稠剂1kg，憎水剂0.65kg，微沫剂0.035kg，触变润滑剂3kg。
需要说明的是，本发明可以在上述组方的基础上放大生产。
2、建筑夹心墙保温材料的性能指标
申请人对上述实施例制备的建筑夹心墙保温材料进行了测试，测得的数据如下表：
 
  序号  项目   测试值
  1  导热系数      W/m2·K   0.058
  2  粘接强度                kPa   63
  3  压缩强度(压缩变形≤10％)MPa   0.35
  4  松堆密度              kg/m3   116
  5  干密度                kg/m3   203
  6  干燥收缩率               ％   0.15
  7  憎水率                   ％   98.0
（2）压缩强度高、韧性好
均匀分布在材料内部的胶凝材料，通过水化、硬化形成空间网状骨架结构，使建筑夹心墙保温材料能够获得足够的强度。并且建筑夹心墙保温材料中的保温骨料具有良好的弹性，通过各种组分的有效复合，使建筑夹心墙保温材料具有一定的亚弹性，从而能够克服在使用过程中因基层变形而发生开裂的风险。
（3）材料均质性好，施工工艺灵活
EPS颗粒和闭孔膨胀珍珠岩的合理混合使用，使该建筑夹心墙保温材料的保温集料的级配优化，结合EPS改性处理和材料内部的聚丙烯纤维，使得保温材料的均质性提高，从而确保了建筑夹心墙保温材料性能的均一性和稳定性。以水泥作为胶凝材料的浆体，因此其施工工艺灵活，既可以涂抹施工也可以浇注施工。
（4）优异的憎水性
传统的浆体保温材料，吸水率较高，在工程应用中容易因吸水降低材料的热工性能及使用寿命。而本发明在建筑夹心墙保温材料中采用了憎水剂，以提高材料的增水性能。所采用的憎水剂是一种分子量相对较小的水溶性聚合物，在水和空气中的二氧化碳的作用下，能生成不溶于水的甲机硅酸盐，再进一步形成甲基硅树脂防水膜，具有憎水功能。防水膜附着在保温材料内部的毛细孔壁上，有效降低了材料吸水率。
（5）环保性能显著
该建筑夹心墙保温材料的生产过程中无废气、废液、废渣产生，生产工艺简单、环保。材料中所采用的原料，均无刺激性和放射性，因此在生产、施工及使用过程中安全、无害。由于该保温材料是以废弃聚苯乙烯颗粒为主要保温骨料，因此既有利于资源的可持续利用，又有利于治理“白色垃圾”净化环境，具有显著的社会效益和经济效益。

Claims (3)

1.一种建筑夹心墙保温材料的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
1）将废弃的膨胀聚苯乙烯板破碎加工得到聚苯乙烯颗粒和膨胀珍珠岩作为轻质保温骨料，其中：
聚苯乙烯颗粒的粒径范围2～5mm，堆积密度8～10kg/m3；
膨胀珍珠岩的粒径分布为：质量百分数≥5.0mm：0，质量百分数为2.5mm～5.0mm：6.4%，质量百分数为0.28mm～2.5mm：82.4%，质量百分数为≤0.28mm：10.2%，堆积密度70kg/m3；
2）以醋酸乙稀－乙烯共聚乳液用喷雾的方法对聚苯乙烯颗粒进行改性，醋酸乙稀－乙烯共聚乳液的用量是聚苯乙烯颗粒总质量0.3～0.5倍，使聚苯乙烯颗粒被醋酸乙稀－乙烯共聚乳液均匀包裹，从而改善聚苯乙烯颗粒与无机材料的亲和性；
3）将轻质保温骨料和42.5级普通硅酸盐水泥拌合，拌合时加入长度9.0mm的聚丙烯纤维，适量的增稠剂、憎水剂，微沫剂和触变润滑剂，即可制得建筑夹心墙保温材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的憎水剂选择活性有机硅粉。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的建筑夹心墙保温材料配方为：
聚苯乙烯颗粒：10kg~12kg，膨胀珍珠岩：35kg~42kg，聚丙烯纤维：0.6~0.8kg，42.5级普通硅酸盐水泥：140kg~150kg，增稠剂：1.0~1.2kg，憎水剂：为42.5级普通硅酸盐水泥重量的0.5%～0.8%，微沫剂：用量为42.5级普通硅酸盐水泥的万分之二到万分之四，触变润滑剂：用量为所有材料总质量的1%～1.5%。
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