CN108484066A - 一种墙体绝热防火保温材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种墙体绝热防火保温材料及其制备方法，该绝热防火保温材料包括以下原料组成：水泥、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒、增强纤维、乳胶粉、稳泡剂、早强剂、憎水剂、发泡剂和去离子水。本发明的墙体绝热防火保温材料具有抗压强度高、导热系数低、吸水率低、阻燃、不变形、不开裂等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用，可应用于建筑节能工程的外墙外保温施工中。

Description

一种墙体绝热防火保温材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种墙体绝热防火保温材料及其制备方法。

背景技术

国外保温材料工业已经有很长的历史，建筑节能用保温材料占绝大多数，如美国从1987年以来建筑保温材料占所有保温材料的八成左右，瑞典及芬兰等西欧国家八成以上的岩棉制品用于建筑节能。我国用于建筑节能的保温绝热材料则相对较少。目前，国家正在出台相关政策，大力推广建筑节能，这将极大地促进保温绝热材料在建筑工程上的应用。相关资料表明，我国每年用于建筑保温的费用在300-500亿元，但使用的保温材料大多数还是品种单一、功能单一的产品，直接导致大量的能源耗费。

国家对建筑所用的保温材料的安全性也要求越来越严格，保证人体健康的要求和人身安全的要求，材料必须是无毒、无害、无污染而且必须防火，有机质材料中几乎全无防火能力，有些甚至遇火会释放出有毒气体。

无机保温材料组成不老化，具有不会热膨胀、冷收缩、抗开裂、抗脱落等良好的自身特性。与一般保温材料相比较，有着自己独特性能优越性，是建筑材料中不可替代的性能特点，且成本较低，可节省大量材料、人工成本。但目前市售的无机保温材料普遍存在热传导系数大、强度不足等问题。

在专利CN103723961A中，就公布了一种泡沫混凝土保温材料，按重量计，所述泡沫混凝土保温材料包括下述组分：水泥100-150份、粉煤灰40-60份、稳泡剂0.4-0.8份、发泡剂6-10份、碳酸锂0.3-0.8份、聚丙烯纤维1.5-2.5份。该保温材料使用工业废料粉煤灰作为填充料，一方面合理利用工业废料，符合对新型建材的要求，一方面可以充分发挥普通水泥的高强度、高耐久性、提高制品的使用寿命，而且该泡沫混凝土保温材料不仅耐久性好、生产成本低，而且产品具有优异的保温隔热等性能，更有利于产品的进一步推广和应用。但是泡沫混凝土同样具有料浆稳定性差，而且强度低、收缩大且易开裂、吸水等诸多的缺点。

为了解决墙体保温材料存在的稳定性差，而且强度低、收缩大且易开裂、吸水等缺点。

在专利CN106280059A中，公布了一种植物纤维发泡墙体保温材料及其制备方法，其原料包括100份混合物A、5-15份发泡剂、0-10份成核剂和5-20份表面活性剂，其中，所述混合物A由20-60份植物纤维液化产物和40-80份糊树脂组成。通过将植物纤维加入到泡沫混凝土中，从而解决墙体保温材料存在的稳定性差，而且强度低、收缩大且易开了吸水等缺点。但是添加的植物纤维未进行改性处理，影响到保温材料的耐久性与力学性能，另一方面植物纤维预混进土界面连接不紧密，黏结性不足，进而影响到保温材料的抗压强度、隔热性能。

因此，有必要提供及一种墙体绝热防火保温材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供了一种墙体绝热防火保温材料及其制备方法，具有抗压强度高、导热系数低、吸水率低、阻燃、不变形、不开裂等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种墙体绝热防火保温材料，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

作为优选，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

作为优选，所述水泥选自42.5的快速硫铝酸盐水泥。

作为优选，所述增强纤维包含玻璃纤维、木质纤维或石棉纤维。

作为优选，所述发泡剂为双氧水溶液，且双氧水溶液质量浓度为20-40％。

作为优选，所述稳泡剂为NJFA物理发泡剂。

作为优选，所述早强剂为水玻璃、MgCl₂、CaCl₂或硫酸铝。

作为优选，所述憎水剂为硬脂酸钙、硬脂酸铝或有机硅。

本发明还提供了上述墙体绝热防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将水泥、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒、增强纤维、乳胶粉、稳泡剂、早强剂、憎水剂和去离子水按比例计量后加入搅拌机，在搅拌速度为1000-1400rpm搅拌5-10min，制成水泥浆；

步骤2：上述水泥浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2200-2600rpm搅拌3-5min，制成含发泡剂的水泥浆；

步骤3：将上述制备好的含发泡剂的水泥浆注入模具中；

步骤4：保持模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡；

步骤5：浇注好的发泡料浆在20-30℃带模养护18-36小时，使之凝固、硬化；

步骤6：将上述带模养护18-36小时之后脱模，在20-30℃条件下继续养护48-72小时，得到墙体绝热防火保温材料。

本发明与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的墙体绝热防火保温材料具有抗压强度高、导热系数低、吸水率低、阻燃、不变形、不开裂等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。

(2)本发明以水泥作为基体骨架的胶凝材料，并与其中填充膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒，可有效提高材料的抗压强度，同时还能有降低导热系数，增强纤维加入可有效地改善传统泡沫混凝土存在的开裂、韧性不足等问题，稳泡剂加入使水泥浆体内产生的气泡就可以被很好地稳定下来，避免气泡逃逸、破损或过分长大，以便形成具有均匀尺寸分布和空间分布的多孔性浆体，憎水剂加入增强了材料的防水性。

(3)本发明的墙体绝热防火保温材料制备工艺简单，容易实现工业化生产，可广泛应用于建筑领域，达到节能减排的作用。

具体实施方式

以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种墙体绝热防火保温材料，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

其中，所述水泥选自42.5的快速硫铝酸盐水泥。

其中，所述增强纤维为石棉纤维。

其中，所述发泡剂为双氧水溶液，且双氧水溶液质量浓度为20％。

其中，所述稳泡剂为NJFA物理发泡剂。

其中，所述早强剂为水玻璃。

其中，所述憎水剂为有机硅。

本发明还提供了上述墙体绝热防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将水泥、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒、增强纤维、乳胶粉、稳泡剂、早强剂、憎水剂和去离子水按比例计量后加入搅拌机，在搅拌速度为1000rpm搅拌5min，制成水泥浆；

步骤2：上述水泥浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2200rpm搅拌3min，制成含发泡剂的水泥浆；

步骤3：将上述制备好的含发泡剂的水泥浆注入模具中；

步骤4：保持模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡；

步骤5：浇注好的发泡料浆在20℃带模养护18小时，使之凝固、硬化；

步骤6：将上述带模养护18小时之后脱模，在20℃条件下继续养护48小时，得到墙体绝热防火保温材料。

实施例2

一种墙体绝热防火保温材料，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

其中，所述水泥选自42.5的快速硫铝酸盐水泥。

其中，所述增强为纤维木质纤维。

其中，所述发泡剂为双氧水溶液，且双氧水溶液质量浓度为40％。

其中，所述稳泡剂为NJFA物理发泡剂。

其中，所述早强剂为硫酸铝。

其中，所述憎水剂为硬脂酸铝。

本发明还提供了上述墙体绝热防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将水泥、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒、增强纤维、乳胶粉、稳泡剂、早强剂、憎水剂和去离子水按比例计量后加入搅拌机，在搅拌速度为1400rpm搅拌10min，制成水泥浆；

步骤2：上述水泥浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2600rpm搅拌5min，制成含发泡剂的水泥浆；

步骤3：将上述制备好的含发泡剂的水泥浆注入模具中；

步骤4：保持模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡；

步骤5：浇注好的发泡料浆在30℃带模养护36小时，使之凝固、硬化；

步骤6：将上述带模养护36小时之后脱模，在30℃条件下继续养护72小时，得到墙体绝热防火保温材料。

实施例3

一种墙体绝热防火保温材料，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

其中，所述水泥选自42.5的快速硫铝酸盐水泥。

其中，所述增强纤维包含玻璃纤维。

其中，所述发泡剂为双氧水溶液，且双氧水溶液质量浓度为30％。

其中，所述稳泡剂为NJFA物理发泡剂。

其中，所述早强剂为水玻璃。

其中，所述憎水剂为硬脂酸钙。

本发明还提供了上述墙体绝热防火保温材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将水泥、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒、增强纤维、乳胶粉、稳泡剂、早强剂、憎水剂和去离子水按比例计量后加入搅拌机，在搅拌速度为1200rpm搅拌7.5min，制成水泥浆；

步骤2：上述水泥浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2400rpm搅拌4min，制成含发泡剂的水泥浆；

步骤3：将上述制备好的含发泡剂的水泥浆注入模具中；

步骤4：保持模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡；

步骤5：浇注好的发泡料浆在25℃带模养护27小时，使之凝固、硬化；

步骤6：将上述带模养护27小时之后脱模，在25℃条件下继续养护56小时，得到墙体绝热防火保温材料。

对比例1

参照专利CN103723961A制备得到的墙体绝热防火保温材料。

对比例2

参照专利CN106280059A制备得到的墙体绝热防火保温材料。

实验例1

按照本发明实施例1-3以对比例1-2制备的制得的墙体绝热防火保温材料进行导热系数实验，具体结果见表1：

表1性能检测结果

从表1可以看出，本发明的墙体绝热防火保温材料的导热系数优于对比例1和对比例2，且在较高温度873K情况下，也能具有较低的导热系数，可满足墙面保温隔热的要求。

实验例2

采用本发明实施例1-3以对比例1-2制备的制得的墙体绝热防火保温材料进行抗压强度试验，具体结果见表2：

表2性能检测结果

从表2可以看出，本发明的墙体墙体绝热防火保温材料的强度高于对比例1和对比例2。

实验例3

采用实施例1-3制得的墙体保温材料，以及对比例1-2中制得的墙体保温材料进行吸音、吸水方面的性能试验，具体参考的标准如下：

吸音系数：GB/T 18696.1-2004。

吸水率：GB/T 11970-1997。

得到结果如下表3所示：

表3性能检测结果

项目	吸音系数	吸水率(％)
			本发明实施例1	0.75	2.3
本发明实施例2	0.71	2.6
			本发明实施例3	0.69	2.0
对比例1	0.35	6.8
			对比例2	0.55	5.5

由表3可知，本发明的实施例制得的墙体保温材料的吸音效果、吸水率均优于对比例1和对比例2。

综上所述，本发明提供的墙体绝热防火保温材料具有抗压强度高、导热系数低、吸水率低、阻燃、不变形、不开裂等优点，且制备方法简单，适于大规模生产和应用。

上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述绝热防火保温材料包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述水泥选自42.5的快速硫铝酸盐水泥。

4.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述增强纤维包含玻璃纤维、木质纤维或石棉纤维。

5.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述发泡剂为双氧水溶液，且双氧水溶液质量浓度为20-40％。

6.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述稳泡剂为NJFA物理发泡剂。

7.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述早强剂为水玻璃、MgCl₂、CaCl₂或硫酸铝。

8.根据权利要求1所述的墙体绝热防火保温材料，其特征在于，所述憎水剂为硬脂酸钙、硬脂酸铝或有机硅。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的墙体绝热防火保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将水泥、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、轻质陶粒、增强纤维、乳胶粉、稳泡剂、早强剂、憎水剂和去离子水按比例计量后加入搅拌机，在搅拌速度为1000-1400rpm搅拌5-10min，制成水泥浆；

步骤2：上述水泥浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2200-2600rpm搅拌3-5min，制成含发泡剂的水泥浆；

步骤3：将上述制备好的含发泡剂的水泥浆注入模具中；

步骤4：保持模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡；

步骤5：浇注好的发泡料浆在20-30℃带模养护18-36小时，使之凝固、硬化；

步骤6：将上述带模养护18-36小时之后脱模，在20-30℃条件下继续养护48-72小时，得到墙体绝热防火保温材料。