CN105064637B - 一种无机装饰保温复合板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无机装饰保温复合板，该复合板为由装饰面层、基板层与保温板层组成的三层复合式结构，所述装饰面层由如下原料制备而成：石英砂、黑砂、黄砂、水泥、可再分散乳胶粉、氧化铁颜料、减水剂、增稠剂、消泡剂、水，所述基板层为水泥板或硅酸钙板，保温板层为发泡水泥保温板或岩棉保温板；本发明还提供了一种无机装饰保温复合板的制备方法。本发明的无机装饰保温复合板及其制备方法，克服了现有技术中的不足之处，以无机材料作为原料主体，通过优化制备方法有效提高了复合板的强度和防火保温性能，该制备方法还具有操作简单，易于操作，适用于工厂规模化生产等优点。

Description

一种无机装饰保温复合板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种无机装饰保温复合板及其制备方法。

背景技术

数据显示目前我国建筑能耗已经占到社会总能耗的1/3，做好建筑节能工作已经是当前我国实现可持续发展和完成节能减排阶段性目标的必然性选择。随着我国国民经济建设迅速发展及工作与居住环境的改善，环保、节能住宅或称“绿色住宅”属国家政策支持的可持续发展建筑的一种。在国家相关部门的大力推进下绿色环保节能住宅建设得到了快速发展，它是高效低耗、环保节能、健康舒适、生态平衡的高质量居住建筑，被认为是今后住宅建筑的发展方向。

绿色环保节能住宅建设很重要的一个措施就是对墙体建立保温节能***，墙体保温节能***主要由外墙内保温***、墙体夹芯保温***和外墙外保温***，其中外墙外保温节能体系以其优点已成为墙体保温形式的主流，它的主要优点在于保护主体结构，延长建筑物寿命，可以基本消除“热桥”的现象，有利于室温稳定。在欧美国家，外墙外保温已有四十多年的使用历史，产生了如专威特公司和柏瑞克等全球知名的大公司，其外墙外保温面积在一亿多平方米以上。目前我国在外墙外保温应用方面也进行了多种有益的尝试，国内各公司研制和开发了多种类型的外墙外保温产品及施工方法。

专利公开号为CN104631742A的专利申请文件中公开了一种本一种保温装饰一体板及其制备方法，其中保温装饰一体板自下而上依次包括保温板和基板，保温板和基板通过设置在两者之间的一层粘结剂粘连在一起，基板上表面设有一层底漆，在底漆上设有一层砂壁装涂料饰面层，在砂壁装涂料饰面层上设有一层罩光清漆，在罩光清漆上涂覆有一层保护薄膜；保温装饰一体板的制备方法包括首先基板平整化处理、制作涂料层、涂层上覆膜以及粘结基板和保温板四个步骤。尽管上述保温装饰一体板具有一定的防火保温效果，但防火保温效果均有很大的提升空间，而且整个制备方法操作复杂，难以操作，成本较高。

因此，如何发明一种强度高、耐火性能强的无机装饰保温复合板及其制备方法是本领域技术人员有待解决的技术难题。

发明内容

本发明提供了一种无机装饰保温复合板及其制备方法，克服了现有技术中的不足之处，以无机材料作为原料主体，通过优化制备方法有效提高了复合板的强度、防火保温性能与防水性能，该制备方法还具有操作简单，易于操作，适用于工厂规模化生产等优点。

为解决上述技术问题，本发明包括以下的技术方案：

一种无机装饰保温复合板，所述复合板包括装饰面层，所述装饰面层由下列重量份的成分组成：

石英砂40～80份、黑砂5～15份、黄砂5～15份、水泥1～10份、可再分散乳胶粉8～20份、氧化铁颜料0.1～0.5份、减水剂0.1～0.5份、增稠剂0.5～1份、消泡剂0.5～1份、水10～30份。

本发明的无机装饰保温复合板中，由于无机装饰保温复合板的装饰面层作为复合板的最外层结构，如何保持其强度、防火保温性能与防水性能至关重要，本发明中经研究发现特定组分和用量的辅料可以有效提升装饰面层的强度、防火保温性能与防水性能，进而改善复合板的性能。

优选地，所述复合板还包括保温板层和基板层；所述保温板层为发泡水泥保温板或岩棉保温板；所述基板层为水泥板或硅酸钙板；所述装饰面层的厚度为2-3mm；所述保温板层的厚度为10～100mm；所述基板层厚度为10～50mm。

优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂或脂肪族减水剂。通过一定比例减水剂的添加，不仅可以减少水的用量，提高生产效率，还可以使复合板强度得到很大程度的提高。

优选地，所述增稠剂为硅凝胶或羧甲基纤维素钠。通过一定比例增稠剂的添加，不仅可以使浆料体系增稠，增加浆料体系的黏度，而且能赋予浆料体系优异的机械性能和贮存稳定性。

优选地，所述消泡剂为聚醚多元醇或二甲基硅油。通过一定比例的消泡剂的添加，可以有效消除浆料体系中的气泡。

优选地，所述石英砂为重量比1：1的10目～20目石英砂和40目～80目石英砂；所述的黑砂目数为10目～20目；所述黄砂的目数为10目～20目。

进一步优选地，所述装饰面层由下列重量份的成分组成：

石英砂50～70份、黑砂8～12份、黄砂8～12份、水泥4～8份、可再分散乳胶粉12～16份、氧化铁颜料0.2～0.4份、聚羧酸减水剂0.2～0.4份、羧甲基纤维素钠0.6～0.9份、聚醚多元醇0.6～0.9份、水15～25份。

更为优选地，所述装饰面层由下列重量份的成分组成：

石英砂60份、黑砂10份、黄砂10份、水泥6份、可再分散乳胶粉14份、氧化铁颜料0.3份、聚羧酸减水剂0.3份、羧甲基纤维素钠0.7份、聚醚多元醇0.8份、水20份。

石英砂、黑砂与黄砂作为主要原料可以有效阻燃，三者通过特定的目数与比例可以在保证阻燃性能的同时兼顾复合板装饰面层多方面的性能。原料中的石英砂与黄砂的硬度较高，黑砂的硬度较低，在上述的配比下，可以有效提升无机装饰保温复合板的抗折与抗弯强度。

可再分散乳胶粉具有良好的粘结强度，赋予浆料体系优良的耐碱性，同时改善了浆料体系的粘附性与粘合性，使得装饰面层的抗折强度、防水性、可塑性与耐磨性能得到提高，另外，可再分散乳胶粉与体系中增稠剂羧甲基纤维素钠协同有效提升装饰面层的柔韧性。

本发明无机装饰保温复合板装饰面层的配方组分以无机材料为主，由于组分中含有不容易褪色的无机氧化铁颜料，因此不需要增加有机漆膜涂层，降低了生产成本与环境污染，提高了防火性能。

减水剂可以使复合板强度得到很大程度的提高，另外聚羧酸减水剂可以起到分散剂的作用，使颗粒相互分散，增加浆料体系的流动性，也会使各组分混合更加均匀。

羧甲基纤维素钠的疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了浆料体系的黏度，另外羧甲基纤维素钠与可再分散乳胶粉协同有效提升装饰面层的柔韧性。

聚醚多元醇可以有效消除浆料体系中的气泡，而且聚醚多元醇还具有很好的分散作用，使各组分混合更加均匀。另外，聚醚多元醇的端基或侧基含有至少两个羟基，可以与羧甲基纤维素钠的疏水主链协同与周围水分子通过氢键缔合，与此同时还可以与羧甲基纤维素钠的疏水主链缔合增加该疏水主链的长度，从两个方面协同羧甲基纤维素钠增加浆料体系的黏度。

本发明另一方面还提供了一种无机装饰保温复合板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

步骤1对制造好的保温坯料与基板坯料进行切割，形成相同形状与大小的保温板层和基板层；

步骤2按重量份取石英砂，黑砂，黄砂，水泥，可再分散乳胶粉，氧化铁颜料，减水剂，增稠剂，消泡剂，水混合均匀进行熟化，熟化后再次混合均匀得到预涂浆料；

步骤3将制备好的预涂浆料涂覆于基板层的一侧表面，压实后在所述基板层的一侧表面形成预涂浆料层，然后进行遗料回收；

步骤4将所述预涂浆料层的表面压设出预设装饰纹理形成装饰面层；

步骤5带有装饰面层的所述基板层经养护、风干、抛光后，与保温板之间进行定型压制得到复合板；

步骤6所述复合板进行覆膜处理得到最终的无机装饰保温复合板。

优选地，所述步骤3具体为，开启压辊并将所述压辊转速调节至600r/min～1000r/min进行压实，压实后在所述基板层的一侧表面形成预涂浆料层，然后开启毛滚并将所述毛滚转速调节至1000r/min～1400r/min进行遗料回收。

优选地，所述步骤5具体为，将带有装饰面层的所述基板置于养护舱内养护30～90min，其中养护舱内的温度设为5～40℃，湿度设为40％～60％；养护后再将其置于常温环境中自然风干2～4天；风干后经砂带抛光机抛光后与保温板之间进行定型压制得到复合板。

本发明的有益效果如下：

本发明无机装饰保温复合板通过不同添加剂之间的协同作用以及配比的改进，有效提升了装饰面层的综合性能，进而使无机装饰保温复合板强度、防火保温性能与防水性能得到很大程度的提高。

具体实施方式

实施例1-6

实施例1-6中的无机装饰保温复合板由装饰面层、基板层与保温板层组成的三层复合式结构。保温板层为发泡水泥保温板或岩棉保温板，进一步优选为岩棉保温板；基板层为水泥板或硅酸钙板，进一步优选为硅酸钙板。装饰面层的厚度为3mm，保温板层的厚度为30mm，基板层厚度为20mm。

实施例1-6的无机装饰保温复合板通过如下方法进行制备：

步骤1对制造好的保温坯料与基板坯料进行切割，形成相同形状与大小的保温板层和基板层；

步骤2按重量份取石英砂，黑砂，黄砂，水泥，可再分散乳胶粉，氧化铁颜料，减水剂，增稠剂，消泡剂，水混合均匀进行熟化，熟化后再次混合均匀得到预涂浆料；

步骤3将制备好的预涂浆料涂覆于基板层的一侧表面，开启压辊并将所述压辊转速调节至800r/min进行压实，压实后在所述基板层的一侧表面形成预涂浆料层，然后开启毛滚并将所述毛滚转速调节至1200r/min进行遗料回收。

步骤4将所述预涂浆料层的表面压设出预设装饰纹理形成装饰面层；

步骤5将带有装饰面层的所述基板置于养护舱内养护60min，其中养护舱内的温度设为20℃，湿度设为50％；养护后再将其置于常温环境中自然风干3天；风干后经砂带抛光机抛光，分别使用60目的砂带与120目的砂带进行两次抛光，抛光后与保温板之间进行定型压制得到复合板。

步骤6所述复合板进行覆膜处理得到最终的无机装饰保温复合板。

其中实施例1-6中装饰面层各原料组分按表1中重量份进行配比：

表1

各实施例的无机装饰保温复合板各项性能按照如下方法进行测定：

按照JG/T287-2013《保温装饰外墙外保温***材料》与JG/T159-2004《外墙内保温板》中的所述方法对本实施例制备的无机装饰保温复合板的拉伸粘结强度、抗冲击性与抗弯载荷进行测试。

按照GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中的所述方法对本实施例制备的无机装饰保温复合板的燃烧等级进行测试。

表2是从本发明无机装饰保温复合板的拉伸粘结强度、抗冲击性与抗弯载荷、燃烧等级以上4项指标来表征本发明机装饰保温复合板的性能。

表2

表2可看出，经测试，本发明无机装饰保温复合板的拉伸粘结强度为0.16-0.19MPa，抗冲击性为10-12J，抗弯荷载为板材自重的1.1-1.4倍，燃烧等级在A级以上，总体性能优于市面上大多数复合板。

实施例7-10

实施例7-10的无机装饰保温复合板由装饰面层、基板层与保温板层组成的三层复合式结构。保温板层为为岩棉保温板，基板层为硅酸钙板；装饰面层的厚度为3mm，保温板层的厚度为30mm，基板层厚度为20mm。

实施例7-10按照实施例1-6的工艺制备无机装饰保温复合板，装饰面层按表3中各原料组分的重量份配比。

表3

重量份	实施例4	实施例7	实施例8	实施例9	实施例10
						60	石英砂	石英砂	石英砂	石英砂	石英砂
10	黑砂	黑砂	黑砂	黑砂	黑砂
						10	黄砂	黄砂	黄砂	黄砂	黄砂
6	水泥	水泥	水泥	水泥	水泥
						14	可再分散乳胶粉	可再分散乳胶粉	可再分散乳胶粉	可再分散乳胶粉	可再分散乳胶粉
0.3	氧化铁颜料	氧化铁颜料	氧化铁颜料	氧化铁颜料	氧化铁颜料
						0.3	聚羧酸减水剂	脂肪族减水剂	聚羧酸减水剂	聚羧酸减水剂	聚羧酸减水剂
0.7	羧甲基纤维素钠	羧甲基纤维素钠	硅凝胶	羧甲基纤维素钠	硅凝胶
						0.8	聚醚多元醇	聚醚多元醇	聚醚多元醇	二甲基硅油	二甲基硅油
20	水	水	水	水	水

表4是从本发明无机装饰保温复合板的拉伸粘结强度、抗冲击性与抗弯载荷、燃烧等级以上4项指标来表征实施例4、7-10的结果机装饰保温复合板的性能。可以很明显的看出，实施例4中采用聚羧酸减水剂、羧甲基纤维素钠与聚醚多元醇的特定搭配，所制的复合板各项性能是最优的。

从实施例4、实施例8、实施例9、实施例10可以看出：当消泡剂为二甲基硅油时，采用羧甲基纤维素钠与硅凝胶作为增稠剂对与复合板4项指标的影响不是很大，即作为增稠剂二者的增稠效果区别不大；当消泡剂为聚醚多元醇时，采用羧甲基纤维素钠作为增稠剂的复合板性能明显优于硅凝胶作为增稠剂的复合板，主要因为聚醚多元醇的端基或侧基含有至少两个羟基，可以与羧甲基纤维素钠的疏水主链协同与周围水分子通过氢键缔合，与此同时还可以与羧甲基纤维素钠的疏水主链缔合增加该疏水主链的长度，从两个方面协同羧甲基纤维素钠增加浆料体系的黏度，从而使复合板性能大幅度提高。

表4

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

对比例1-2

对比例1-2按照实施例1-6的工艺制备无机装饰保温复合板，装饰面层按表5中各原料组分的重量份配比。

表5

对比例1-2的无机装饰保温复合板由装饰面层、基板层与保温板层组成的三层复合式结构。保温板层为为岩棉保温板，基板层为硅酸钙板；装饰面层的厚度为3mm，保温板层的厚度为30mm，基板层厚度为20mm。

对比例1、2的测试结果见表6。表6是从本发明无机装饰保温复合板的拉伸粘结强度、抗冲击性与抗弯载荷、燃烧等级以上4项指标来表征对比例1-2的的结果。

表6

从表6中可以很明显的看出，装饰面层配方中添加剂比例的改变，使得无机装饰保温复合板的各项指标降低明显。

Claims (4)

1.一种无机装饰保温复合板，所述复合板包括装饰面层，其特征在于，所述装饰面层由下列重量份的成分组成：

石英砂50～70份、黑砂8～12份、黄砂8～12份、水泥4～8份、可再分散乳胶粉12～16份、氧化铁颜料0.2～0.4份、聚羧酸减水剂0.2～0.4份、羧甲基纤维素钠0.6～0.9份、聚醚多元醇0.6～0.9份、水15～25份；

所述复合板还包括保温板层和基板层；所述保温板层为发泡水泥保温板或岩棉保温板；所述基板层为水泥板或硅酸钙板；所述装饰面层的厚度为2-3mm；所述保温板层的厚度为10～100mm；所述基板层厚度为10～50mm；所述石英砂为重量比1：1的10目～20目石英砂和40目～80目石英砂；所述黑砂的目数为10目～20目；所述黄砂的目数为10目～20目。

2.一种如权利要求1所述的无机装饰保温复合板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤1对制造好的保温坯料或基板坯料进行切割，形成相同形状与大小的保温板层或基板层；

步骤2按重量份取石英砂，黑砂，黄砂，水泥，可再分散乳胶粉，氧化铁颜料，减水剂，增稠剂，消泡剂，水混合均匀进行熟化，熟化后再次混合均匀得到预涂浆料；

步骤3将制备好的预涂浆料涂覆于基板层的一侧表面，压实后在所述基板层的一侧表面形成预涂浆料层，然后进行遗料回收；

步骤4将所述预涂浆料层的表面压设出预设装饰纹理形成装饰面层；

步骤5带有装饰面层的所述基板层经养护、风干、抛光后，与保温板之间进行定型压制得到复合板；

步骤6所述复合板进行覆膜处理得到最终的无机装饰保温复合板。

3.如权利要求2所述的无机装饰保温复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体为，开启压辊并将所述压辊转速调节至600～1000r/min进行压实，压实后在所述基板层的一侧表面形成预涂浆料层，然后开启毛滚并将所述毛滚转速调节至1000～1400r/min进行遗料回收。

4.如权利要求2所述的无机装饰保温复合板的制备方法，其特征在于，所述步骤5具体为，将带有装饰面层的所述基板置于养护舱内养护30～90min，其中养护舱内的温度设为5～40℃，湿度设为40％～60％；养护后再将其置于常温环境中自然风干2～4天；风干后经砂带抛光机抛光后与保温板之间进行定型压制得到复合板。