CN106904994B - 一种蜂窝保温砂浆及其制造方法、用途 - Google Patents

一种蜂窝保温砂浆及其制造方法、用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑保温材料领域，特别涉及一种蜂窝保温砂浆及其制造、使用方法。一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：硅微粉：110～130份；二氧化硅气凝胶：5～6份；聚苯颗粒：13～15份；分散性乳胶粉：3.8～5.8份；纤维素羟丙基甲基醚：0.12～0.19份；发泡剂：3～3.5份。本发明的有益效果在于：所述蜂窝保温砂浆防火性能达到A级，导热系数低于0.035W/(m.k)，能够替代传统保温砂浆，增加建筑防火安全性能，增强建筑节能效果；制造及使用方法简单，经济有效的解决现有技术中存在的问题。

Description

一种蜂窝保温砂浆及其制造方法、用途
技术领域
本发明涉及建筑保温材料领域，特别涉及一种蜂窝保温砂浆及其制造方法、用途。
背景技术
保温砂浆是指由阻隔型保温材料和砂浆材料混合而成的，用于构筑建筑表面保温层的一种建筑材料。传统的保温砂浆主要为两种：无机保温砂浆和有机保温砂浆；其中，无机保温砂浆主要为玻化微珠防火保温砂浆，复合硅酸铝保温砂浆和珍珠岩保温砂浆；有机保温砂浆主要是胶粉聚苯颗粒保温砂浆。
无机保温砂浆是一种用于建筑物内外墙粉刷的保温节能砂浆材料，以无机玻化微珠(也可用闭孔膨胀珍珠岩代替)作为轻骨料，加由胶凝材料、抗裂添加剂及其他填充料等组成的干粉砂浆，无机保温砂浆燃烧等级为A级，但其保温性能太差，导致抹灰层太厚，极易发生开裂脱落事故。无机保温砂浆的其他性能参数如下：
项目 单位 I型性能指标 II型性能指标
密度 kg/m<sup>3</sup> 240～300 301～400
导热系数 W/m.k ≤0.070 ≤0.085
抗压强度 Mpa ≥0.20 ≥0.40
线性收缩率 ％ ≤0.30 ≤0.30
有机保温砂浆即胶粉聚苯颗粒保温砂浆是一种双组份的保温材料，主要由聚苯颗粒加由胶凝材料、抗裂添加剂及其他填充料等组成的干粉砂浆，其燃烧等级为B1级，达不到消防设计要求，有机保温砂浆其他性能参数如下：
密度约为220kg/m3，产品导热系数≤0.058W/(m.k)，抗压强度约0.22Mpa。
随着建筑防火要求的提高，A级保温材料无机保温砂浆因其防火性能优良，大量应用于外墙保温工程中，但是由于其导热系数相对较高，保温效果差，导致外墙保温层的厚度增加，随之也带来工程造价提高，外墙续坠、开裂脱落严重，锚固钉过长，锚固不牢靠等问题；而有机保温砂浆虽导热系数较低，保温效果优良，但是防火性能较差。
这些缺陷严重影响了传统保温砂浆的推广应用，所以市场急需开发一种集防火性能优良与导热系数较低，保温性能优良于一体的新型保温砂浆产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种蜂窝保温砂浆及其制造、使用方法，所述蜂窝保温砂浆防火性能达到A级，导热系数低于0.035W/(m.k)，能够替代传统保温砂浆，增加建筑防火安全性能，增强建筑节能效果；制造及使用方法简单，经济有效的解决现有技术中存在的问题。
本发明具体技术方案如下：
一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：110～130份；
二氧化硅气凝胶：5～6份；
聚苯颗粒：13～15份；
分散性乳胶粉：3.8～5.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.12～0.19份；
发泡剂：3～3.5份。
进一步地，所述蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：硅微粉：120份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：14份；
分散性乳胶粉：4.85份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.15份；
发泡剂：3份。
进一步地，所述蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：110份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：13份；
分散性乳胶粉：5.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.18份；
发泡剂：3.5份。
进一步地，所述蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：130份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：15份；
分散性乳胶粉：3.9份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.13份；
发泡剂：3份。
进一步地，所述硅微粉、所述分散性乳胶粉、所述纤维素羟丙基甲基醚和所述发泡剂粒度均不大于400目。
进一步地，所述二氧化硅气凝胶和所述聚苯颗粒的粒径均不大于5mm。
进一步地，所述发泡剂采用氢氧化铝。
进一步地，一种所述蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉110～130份，所述二氧化硅气凝胶5～6份，所述聚苯颗粒13～15份，所述分散性乳胶粉3.8～5.8份、所述纤维素羟丙基甲基醚0.12～0.19份和所述发泡剂3～3.5份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
进一步地，一种所述蜂窝保温砂浆的用途，在所述蜂窝保温砂浆中加20份水，搅拌均匀，抹灰施工，用于外墙保温。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)氢氧化铝发泡剂与硅微粉混合，既减轻了总体重量，又增大了膨胀硅微粉的防火包裹面积；二氧化硅气凝胶导热系数极低，强度高，但是韧性差，干燥成型后极易开裂。而聚苯颗粒导热系数较低，韧性好，但是强度较低。二氧化硅气凝胶与聚苯颗粒相结合，既避免了成型开裂问题，增强了保温效果，降低了导热系数，又避免了单纯气凝胶颗粒结合的脆性和结合强度差的缺点，使强度、韧性都极佳。
(2)本发明利用二氧化硅气凝胶的空间网状结构中充满的气体介质和聚苯颗粒形成的蜂窝状颗粒作为隔热保温载体，辅以活性硅微粉胶凝材料成型的新型高效保温干粉，具有优良的防火性能，燃烧性能达到A级，同时，导热系数低，具有优良的隔热保温性能，避免了单纯二氧化硅气凝胶颗粒结合的脆性和结合强度差的缺点。
(3)利用本发明中蜂窝保温砂浆替代普通抹灰砂浆在内抹灰和外墙冷桥位置抹灰中使用，达到保温效果，间接降低外墙保温层厚度，减少外保温工程的工程造价。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的具体实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：110～130份；
二氧化硅气凝胶：5～6份；
聚苯颗粒：13～15份；
分散性乳胶粉：3.8～5.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.12～0.19份；
发泡剂：3～3.5份。
本发明中所述硅微粉、所述分散性乳胶粉、所述纤维素羟丙基甲基醚和所述发泡剂粒度均不大于400目；
所述硅微粉能够填充聚苯颗粒和气凝胶颗粒间的孔隙，同时与水发生水化反应生成凝胶体，能够保持抗压强度不变，而显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能，同时，还具有一定的防火的作用。
本发明中所述二氧化硅气凝胶和所述聚苯颗粒的粒径均不大于5mm。
所述二氧化硅气凝胶是一种单一的固体材料，也是分散介质为气体的凝胶材料，由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成的一种具有网络结构的纳米多孔性固套材料，其固体相和孔隙结构均为纳米量级。因为其独特的纳米级三维网络结构及孔洞，孔隙率达到90％以上；将其添加到蜂窝保温砂浆中，绿色环保、高效节能，其热导率常温常压下最低可达0.010w/(m·K)，提高保温效果，同时具有隔声、减震、防爆、环保、储能等效果。
所述分散性乳胶粉作为粘合剂，能够提高涂抹性和延长可操作时间，还可以减少胶凝材料用量；羟丙基甲基纤维素醚的保水性能使浆料在涂抹后不会因干得太快而龟裂，增强硬化后强度。
本发明中所述发泡剂采用碳酸盐、水化硅酸二钙、十六烷基苯磺酸钠或氢氧化铝，优选的，采用氢氧化铝；
所述发泡剂氢氧化铝不仅能阻燃防火、膨胀减轻重量，还能消除有机物因燃烧而产生的熔滴和有毒气体，具有阻燃、减重、消烟、抗熔滴等多重功效。
所述二氧化硅气凝胶与聚苯颗粒的结合，既增强了保温效果，降低了导热系数，又避免了单纯气凝胶颗粒结合的脆性和结合强度差的缺点。硅微粉与氢氧化铝发泡剂的结合，既增加了强度和防火性能，又减少了整体重量。
本发明中所述的，氢氧化铝发泡剂与硅微粉混合，既减轻了总体重量，又增大了膨胀硅微粉的防火包裹面积。二氧化硅气凝胶导热系数极低，强度高，但是韧性差，干燥成型后极易开裂；而聚苯颗粒导热系数较低，韧性好，但是强度较低；二氧化硅气凝胶与聚苯颗粒相结合，既避免了成型开裂问题，增强了保温效果，降低了导热系数，又避免了单纯气凝胶颗粒结合的脆性和结合强度差的缺点，使强度、韧性都极佳，且具有骨料保温隔热的作用。硅微粉与氢氧化铝发泡剂相结合，既增加了强度和防火性能，又减少了整体重量。
本发明中所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉110～130份，所述二氧化硅气凝胶5～6份，所述聚苯颗粒13～15份，所述分散性乳胶粉3.8～5.8份、所述纤维素羟丙基甲基醚0.12～0.19份和所述发泡剂3～3.5份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
本发明中所述的，一种所述蜂窝保温砂浆的用途，在所述蜂窝保温砂浆中加20份水，搅拌均匀，抹灰施工，用于外墙保温。
实施例1
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：120份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：14份；
分散性乳胶粉：4.85份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.15份；
发泡剂：3份。
本实施例所述的，采用粒度为325目硅微粉为例进行举例说明；
本实施例所述的，采用粒度为400目分散性乳胶粉为例进行举例说明；
本实施例所述的，采用粒度为400目纤维素羟丙基甲基醚为例进行举例说明；
本实施例所述的，采用粒度为200目发泡剂为例进行举例说明；
本实施例所述的，采用粒径为3mm的二氧化硅气凝胶为例进行举例说明；
本实施例所述的，采用粒径为2mm的聚苯颗粒为例进行举例说明。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉120份，所述二氧化硅气凝胶5份，所述聚苯颗粒14份，所述分散性乳胶粉4.85份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.15份和所述发泡剂3份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：128份；
二氧化硅气凝胶：5.8份；
聚苯颗粒：14份；
分散性乳胶粉：5份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.16份；
发泡剂：3.4份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉128份，所述二氧化硅气凝胶5.8份，所述聚苯颗粒14份，所述分散性乳胶粉5份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.16份和所述发泡剂3.4份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例3
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：110份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：13份；
分散性乳胶粉：5.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.18份；
发泡剂：3.5份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉110份，所述二氧化硅气凝胶5份，所述聚苯颗粒13份，所述分散性乳胶粉5.8份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.18份和所述发泡剂3.5份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例4
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：112份；
二氧化硅气凝胶：5.3份；
聚苯颗粒：13.8份；
分散性乳胶粉：4.4份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.17份；
发泡剂：3.2份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉112份，所述二氧化硅气凝胶5.3份，所述聚苯颗粒13.8份，所述分散性乳胶粉4.4份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.17份和所述发泡剂3.2份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例5
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：130份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：15份；
分散性乳胶粉：3.9份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.13份；
发泡剂：3份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉130份，所述二氧化硅气凝胶5份，所述聚苯颗粒15份，所述分散性乳胶粉3.9份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.13份和所述发泡剂3份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例6
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：118份；
二氧化硅气凝胶：6份；
聚苯颗粒：13份；
分散性乳胶粉：5.25份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.17份；
发泡剂：3.5份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉118份，所述二氧化硅气凝胶6份，所述聚苯颗粒13份，所述分散性乳胶粉5.25份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.17份和所述发泡剂3.5份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例7
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：122份；
二氧化硅气凝胶：5.5份；
聚苯颗粒：14.3份；
分散性乳胶粉：4.3份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.14份；
发泡剂：3.1份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉122份，所述二氧化硅气凝胶5.5份，所述聚苯颗粒14.3份，所述分散性乳胶粉4.3份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.14份和所述发泡剂3.1份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例8
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：115份；
二氧化硅气凝胶：6份；
聚苯颗粒：13份；
分散性乳胶粉：5.7份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.19份；
发泡剂：3.3份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉115份，所述二氧化硅气凝胶6份，所述聚苯颗粒13份，所述分散性乳胶粉5.7份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.19份和所述发泡剂3.3份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
实施例9
本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆，原料配方以重量份数计，包括下述组分：
硅微粉：110份；
二氧化硅气凝胶：6份；
聚苯颗粒：14.5份；
分散性乳胶粉：4.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.15份；
发泡剂：3.5份。
本实施例所述的，一种蜂窝保温砂浆的制造方法，包括以下步骤：
将所述硅微粉110份，所述二氧化硅气凝胶6份，所述聚苯颗粒14.5份，所述分散性乳胶粉4.8份，所述纤维素羟丙基甲基醚0.15份和所述发泡剂3.5份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
根据JGT 158-2013胶粉聚苯颗粒外墙外保温***材料；GB/T 20473-2006建筑保温砂浆；GB 50176-2016民用建筑热工设计规范；GB 50016-2014建筑设计防火规范，对上述各实施例得到的蜂窝状颗粒砂浆进行性能检测，同时，将玻化微珠防火保温砂浆作为对比例1，胶粉聚苯颗粒保温砂浆作为对比例2，进行检测，得到数据如下表所示：
Figure BDA0001219620840000111
依上述各原料及方法得到的蜂窝状颗粒砂浆，能够至少减少35mm的墙保温层厚度，降低工程造价42元/m2，增加了外墙保温层的可靠性，降低了外墙面开裂脱落的风险。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种蜂窝保温砂浆，其特征在于，原料配方以重量份数计，由下述组分组成：
硅微粉：110～130份；
二氧化硅气凝胶：5～6份；
聚苯颗粒：13～15份；
分散性乳胶粉：3.8～5.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.12～0.19份；
发泡剂：3～3.5份。
2.如权利要求1所述的蜂窝保温砂浆，其特征在于，原料配方以重量份数计，由下述组分组成：
硅微粉：120份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：14份；
分散性乳胶粉：4.85份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.15份；
发泡剂：3份。
3.如权利要求1所述的蜂窝保温砂浆，其特征在于，原料配方以重量份数计，由下述组分组成：
硅微粉：110份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：13份；
分散性乳胶粉：5.8份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.18份；
发泡剂：3.5份。
4.如权利要求1所述的蜂窝保温砂浆，其特征在于，原料配方以重量份数计，由下述组分组成：
硅微粉：130份；
二氧化硅气凝胶：5份；
聚苯颗粒：15份；
分散性乳胶粉：3.9份；
纤维素羟丙基甲基醚：0.13份；
发泡剂：3份。
5.如权利要求1-4中任一项所述的蜂窝保温砂浆，其特征在于，所述硅微粉、所述分散性乳胶粉、所述纤维素羟丙基甲基醚和所述发泡剂粒度均不大于400目。
6.如权利要求1-4中任一项所述的蜂窝保温砂浆，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶和所述聚苯颗粒的粒径均不大于5mm。
7.如权利要求1-4中任一项所述的蜂窝保温砂浆，其特征在于，所述发泡剂采用氢氧化铝。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的蜂窝保温砂浆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述硅微粉110～130份，所述二氧化硅气凝胶5～6份，所述聚苯颗粒13～15份，所述分散性乳胶粉3.8～5.8份、所述纤维素羟丙基甲基醚0.12～0.19份和所述发泡剂3～3.5份混合搅拌，呈均匀干粉状；
然后加48份水，搅拌均匀，得到蜂窝状颗粒砂浆，即所述蜂窝保温砂浆。
9.一种如权利要求1-7中任一项所述的蜂窝保温砂浆的用途，其特征在于，在所述蜂窝保温砂浆中加20份水，搅拌均匀，抹灰施工，用于外墙保温。
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