CN104129968B - 建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明公开一种建筑外墙用有机</b><b>-</b><b>无机复合型保温胶泥及其制备方法，本发明属于建筑材料技术领域。该保温胶泥的组成及质量百分含量为：水泥：</b><b>15</b><b>～</b><b>30</b><b>；粉煤灰：</b><b>3</b><b>～</b><b>15</b><b>；乳液：</b><b>15</b><b>～</b><b>25</b><b>；硅溶胶：</b><b>6</b><b>～</b><b>12</b><b>；聚苯颗粒：</b><b>2.2</b><b>～</b><b>3.8</b><b>：玻化微珠：</b><b>3.0</b><b>～</b><b>8.5</b><b>；纤维材料：</b><b>0.5</b><b>～</b><b>1.6</b><b>；滑石粉：</b><b>5</b><b>～</b><b>12</b><b>；硅酸钙：</b><b>2</b><b>～</b><b>10</b><b>；可再分散乳胶粉：</b><b>2</b><b>～</b><b>6</b><b>；羟丙基甲基纤维素：</b><b>0.2</b><b>～</b><b>0.5</b><b>；海藻酸钠：</b><b>0.5</b><b>～</b><b>2.0</b><b>；醇酯</b><b>-12</b><b>：</b><b>0.2</b><b>～</b><b>1.0</b><b>；引气剂：</b><b>0.002</b><b>～</b><b>0.01</b><b>；憎水剂：</b><b>0.1</b><b>～</b><b>0.3</b><b>；偶联剂：</b><b>0.05</b><b>～</b><b>0.15</b><b>；防霉剂：</b><b>0.1</b><b>～</b><b>0.5</b><b>；水：</b><b>25</b><b>～</b><b>45</b><b>。本发明原料来源方便、生产工艺简单，更重要的是缩短了施工周期，节约了工程成本。</b>
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥及其制备方法。
背景技术
传统的外墙外保温***由保温层、抗裂防护层、饰面层和固定材料组成，但其施工工序多，施工周期长，使得工程综合成本较高；另外，对于施工工艺要求较高，一旦施工不当，如：基层表面平整度偏差过大、界面处理不符合要求、锚固件的埋设深度不够或锚固数量过多等，会导致保温层的稳定性差或者抗裂防护层的抗裂性能差，从而使得外保温***无法满足保温隔热的需要，更为严重的是可能会导致外保温***的开裂甚至脱落。
目前有关保温胶泥的报道相对较少，如中国专利CN1125203A中介绍了一种复合绝热保温膏，其由膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维、粉煤灰、消石灰、蛸螵石粉、石棉粉、粘合剂、高温胶和水构成，但以石棉粉为原料严重危害了生产人员的健康安全；中国专利CN101468907B中提及了一种SiO2纳米复合绝热保温膏，其以SiO2纳米气凝胶为主体材料，添加粘合剂、无机闭孔微珠材料、膨胀珍珠岩、膨润土、纤维材料和水等，制备出保温性能优异的保温膏，但使用纳米状SiO2气凝胶为主体材料生产成本较高。
现有的外墙保温技术有许多不足之处，如：施工周期长、工程成本高、难以平衡***的力学性能和保温性能、易开裂、使用寿命短等。
发明内容
本发明针对现有外墙保温中存在的技术问题，提供一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥及其制备方法。
本发明提供的一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥的组成及质量百分含量为：
水泥15～30
粉煤灰3～15
乳液15～25
硅溶胶6～12
聚苯颗粒2.2～3.8
玻化微珠3.0～8.5
纤维材料0.5～1.6
滑石粉5～12
硅酸钙2～10
可再分散乳胶粉2～6
羟丙基甲基纤维素0.2～0.5
海藻酸钠0.5～2.0
醇酯-120.2～1.0
引气剂0.002～0.01
憎水剂0.1～0.3
偶联剂0.05～0.15
防霉剂0.1～0.5
水25～45
所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5MPa。
所述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，优选Ⅰ级粉煤灰，细度为300～400目，堆积密度为750～850kg/m3。
所述乳液为硅丙乳液或苯丙乳液，固含量为45wt%～55wt%，pH值为7.0～9.0。
所述硅溶胶为碱性钠型硅溶胶，硅溶胶中SiO2的含量为20wt%～40wt%，粒径分布为5～30nm，pH值为8.5～10.5。
所述聚苯颗粒源于废弃的聚苯乙烯泡沫颗粒，堆积密度为12～20kg/m3，过筛处理，优选出粒径为3～5mm的聚苯颗粒。
所述玻化微珠有Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，优选Ⅱ类膨胀玻化微珠，其堆积密度为80～120kg/m3，导热系数≤0.048W/(m·k)。
所述纤维材料为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维以及木质纤维的的任一种或两种以上的混合，在保温胶泥中加入纤维材料，使保温胶泥的应力分散均匀，从而起到抗裂的作用，优选聚丙烯纤维和木质纤维进行搭配，其中聚丙烯纤维的长度为2～4mm。
所述滑石粉的分子式为Mg3(Si4O10)(OH)2，细度为800～1250目，可以提高保温胶泥的耐磨性和粘结性；所述硅酸钙的结构单元是硅氧四面体，为链状结构，导热系数低，用于保温胶泥可提高其保温、隔热性能。
所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚合物类、聚乙烯醇类、聚乙烯类和聚丙烯酰胺类中的任意一种，优选乙烯-醋酸乙烯可再分散乳胶粉。
所述羟丙基甲基纤维素的细度为40～100目，粘度为100000～200000mPa·s；
所述海藻酸钠是一种天然多糖，可作为增稠剂和稳定剂，添加适量的海藻酸钠不仅能够改善保温胶泥的粘度，而且可以提高胶泥在贮存期间的稳定性；
所述醇酯-12为醇酯类化合物，化学名称为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，主要起助成膜作用；
所述引气剂为松香酸钠、烷基苯磺酸钠、OP乳化剂、丙烯酸环氧脂和三萜皂苷中的任意一种，据实验所得，保温胶泥中的引气量在2%～4%时兼具良好的力学性能和保温、隔热性能；
所述憎水剂为有机硅类憎水剂，优选甲基硅醇钠，其能在保温胶泥表面形成一层甲基硅醚防水膜；
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种，可在乳液和硅溶胶之间形成“桥梁”，使得成膜致密性大大提高。
所述防霉剂为杂环类化合物或胺类化合物，防霉剂可以抑制霉菌的产生，有利于保温胶泥的储存。
所述复合型保温胶泥施工之后，可直接在胶泥层表面涂覆建筑反射隔热涂料涂层***，避免了设置抗裂防护层带来的施工周期长、***成本高等问题；所述保温胶泥的成膜物质由乳液和硅溶胶复配而得，饰面层的成膜物质也为乳液，且所用乳液可以相互兼容，因此，保温层和饰面层之间的兼容性极佳，不会出现因兼容性不佳出现的开裂、剥落等缺陷。
本发明提出的有机-无机复合型保温胶泥，其制备方法具体步骤为：
（1）将称好的硅溶胶加入不锈钢反应釜中，低速搅拌，然后向不锈钢反应釜中依次加入偶联剂和乳液，搅拌1～3h，加入醇酯-12和防霉剂，搅拌20～30min得到硅溶胶-乳液无机/有机复合成膜物质；
（2）向捏合机中依次加入水、聚苯颗粒、玻化微珠、纤维材料、滑石粉、硅酸钙、可再分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、引气剂、憎水剂、水泥和粉煤灰，充分搅拌1～3h；
（3）将所述步骤（1）得到的复合成膜物质转入捏合机中，搅拌20～40min，制得所述保温胶泥。
本发明提出的有机-无机复合型保温胶泥，其施工工艺为：
首先做好施工之前的准备工作，其中包括对基体墙面的除尘去污、高凸处的剔平、低凹处的补平等；然后采用喷涂或滚涂的方式涂覆施工界面剂；待界面剂完全干燥之后，方可施工保温胶泥层，施工两遍，每遍的施工厚度约为8～15mm；达到规定厚度后，用刮杠压实、找平，以确保保温胶泥层与基体墙面之间及保温胶泥层内部之间粘结牢固；最后在保温胶泥层表面进行饰面层的施工。
本发明具有以下技术特点：
1、以工业废料粉煤灰和聚苯颗粒为原料，粉煤灰可部分取代水泥，既保护了环境，又变废为宝，合理地利用了资源；
2、以硅烷偶联剂偶联乳液和硅溶胶，提高了涂膜的致密性，改善了保温胶泥的力学性能；以有机保温材料和无机保温材料复配，使保温胶泥具有较低的干密度和导热系数，通过控制聚苯颗粒的掺加量能够很好地调节胶泥的干密度；
3、本专利所制备的保温胶泥兼具优异的力学性能和保温隔热性能，且与饰面层的兼容性佳、粘附力强，确保了保温***具有优异的耐久性；
4、本专利原料来源方便，生产工艺简单，更重要的是，缩短了施工周期，节约了工程成本，具有良好的应用推广前景。
具体实施方式
实施例1：配方为：强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥16%，Ⅰ级粉煤灰5%，硅丙乳液18%，JN-30型硅溶胶8%，聚苯颗粒2.4%，玻化微珠4%，纤维材料1%，滑石粉6%，硅酸钙8%，可再分散乳胶粉3%，羟丙基甲基纤维素0.3%，海藻酸钠1%，醇酯十二0.5%，引气剂0.004%，憎水剂0.1%，偶联剂0.1%，防霉剂0.2%，水26.396%。按照所述制备方法制备复合型保温胶泥。
实施例2：配方为：强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥18%，Ⅰ级粉煤灰6%，苯丙乳液15%，JN-30型硅溶胶7%，聚苯颗粒3.2%，玻化微珠3%，纤维材料0.8%，滑石粉5%，硅酸钙6%，可再分散乳胶粉3.5%，羟丙基甲基纤维素0.3%，海藻酸钠1.2%，醇酯十二0.5%，引气剂0.005%，憎水剂0.1%，偶联剂0.08%，防霉剂0.1%，水30.215%。按照所述制备方法制备复合型保温胶泥。
实施例1-2制备的保温胶泥有关技术指标见表1。
表1本发明复合型保温胶泥的检测结果
Claims (8)
1.一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述有机-无机复合型保温胶泥的组成及质量百分含量为：
所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5MPa；
所述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰；
所述乳液为硅丙乳液或苯丙乳液，固含量为45wt％～55wt％，pH值为7.0～9.0；
所述硅溶胶为碱性钠型硅溶胶，硅溶胶中SiO2的含量为20wt％～40wt％，粒径分布为5～30nm，pH值为8.5～10.5；
所述聚苯颗粒的堆积密度为12～20kg/m3，粒径为3～5mm；
所述玻化微珠为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类膨胀玻化微珠；
所述纤维材料为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维以及木质纤维的的任一种或两种以上的混合；
所述滑石粉为Mg3(Si4O10)(OH)2，细度为800～1250目；
所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚合物类、聚乙烯醇类、聚乙烯类和聚丙烯酰胺类中的任意一种；
所述醇酯-12为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；
所述引气剂为松香酸钠、烷基苯磺酸钠、OP乳化剂、丙烯酸环氧脂和三萜皂苷中的任意一种；
所述憎水剂为有机硅类憎水剂；
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种；
所述防霉剂为杂环类化合物或胺类化合物。
2.根据权利要求1所述一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，细度为300～400目，堆积密度为750～850kg/m3。
3.根据权利要求1所述一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述玻化微珠为Ⅱ类膨胀玻化微珠，其堆积密度为80～120kg/m3，导热系数≤0.048W/(m·k)。
4.根据权利要求1所述一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述纤维材料为聚丙烯纤维与木质纤维混合组成，所述聚丙烯纤维的长度为2～4mm。
5.根据权利要求1所述一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯可再分散乳胶粉。
6.根据权利要求1所述一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述羟丙基甲基纤维素的细度为40～100目，粘度为100000～200000mPa·s。
7.根据权利要求1所述一种建筑外墙用有机-无机复合型保温胶泥，其特征在于所述憎水剂为甲基硅醇钠。
8.权利要求1所述保温胶泥的制备方法，其特征在于该方法具体步骤为：
(1)将称好的硅溶胶加入不锈钢反应釜中，低速搅拌，然后向不锈钢反应釜中依次加入偶联剂和乳液，搅拌1～3h，加入醇酯-12和防霉剂，搅拌20～30min得到硅溶胶-乳液无机/有机复合成膜物质；
(2)向捏合机中依次加入水、聚苯颗粒、玻化微珠、纤维材料、滑石粉、硅酸钙、可再分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、引气剂、憎水剂、水泥和粉煤灰，充分搅拌1～3h；
(3)将所述步骤(1)得到的复合成膜物质转入捏合机中，搅拌20～40min，制得所述保温胶泥。
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