CN109928694A - 一种保温板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保温板的制备方法，属于建筑材料技术领域。重量份数计，依次称取20～30份添加料，8～12份处理剂，8～10份改性玻璃棉，水泥15～20份，膨胀珍珠岩8～10份，碳酸氢钠3～5份，硅酸钠10～12份，5～8份防水硅油和25～35份水，将处理剂与水混合，并加入防水硅油，搅拌混合后，得混合液，将混合液与水泥混合，并加入添加料，改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，搅拌混合后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料经固化，烘干处理后，即得保温板。本发明所得保温板具有优异的力学性能和保温性能。
Description
技术领域
本发明公开了一种保温板的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
保温板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板，具有防潮、防水性能，可使减少建筑物***护结构厚度，从而增加室内使用面积。
保温板常见可分为XPS保温板和聚氨酯保温板。XPS保温板，它是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。它的学名为绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（简称XPS)，XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，这种结构让XPS板有极低的吸水性（几乎不吸水）、低热导系数、高抗压性、抗老化性（正常使用几乎无老化分解现象）。硬质聚氨酯板导热系数低，热工性能好。硬质聚氨酯板具有防潮、防水性能。硬质聚氨酯的闭孔率在90%以上，属于憎水性材料，不会因吸潮增大导热系数，墙面也不会渗水。硬质聚氨酯防火，阻燃，耐高温。聚氨酯在添加阻燃剂后，是一种难燃的自熄性材料，其软化点可达到250摄氏度以上，仅在较高温度时才会出现分解，另外，聚氨酯在燃烧时会在其泡沫表面形成灰，这层灰有助隔离下面的泡沫。能有效地防止火灾蔓延。而且，聚氨酯在高温下也不产生有害气体。由于聚氨酯板材具有优良的隔热性能，在达到同样保温要求下，可使减少建筑物***护结构厚度，从而增加室内使用面积。
玻璃棉是一种良好的隔热、隔音、防水和过滤材料，是制作保温板的优良材料。但是目前传统的保温板还存在力学性能和保温性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统保温板力学性能和保温性能不佳的问题，提供了一种保温板的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将氯化钙与水按质量比1：30～1：35混合，并加入氯化钙质量0.4～0.6倍的尿素，搅拌混合后，得混合液，将混合液与巴氏芽孢杆菌按质量比10：1～20：1混合，室温浸泡，过滤，得滤饼；
（2）将滤饼低温炭化后，得预处理滤饼，即得添加料；
（3）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～4：1混合，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2～0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12～0.18倍的二茂铁，搅拌混合，得处理剂；
（4）将玻璃棉与水按质量比1：3～1：5混合，并加入玻璃棉质量0.8～1.5倍的硅烷偶联剂，搅拌混合后，过滤，得预处理玻璃棉，将预处理玻璃棉与有机硅树脂按质量比1：3～1：5混合，过滤，预改性玻璃棉，将预改性玻璃棉与盐酸按质量比1：3～1：4混合，过滤，水洗，得改性玻璃棉；
（5）按重量份数计，依次称取20～30份添加料，8～12份处理剂，8～10份改性玻璃棉，15～20份水泥，8～10份膨胀珍珠岩，3～5份碳酸氢钠，10～12份硅酸钠，5～8份防水硅油和25～35份水，将处理剂与水混合，并加入防水硅油，搅拌混合后，得混合液，将混合液与水泥混合，并依次加入添加料，改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，搅拌混合后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料经固化，烘干处理后，即得保温板。
步骤（3）所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯或聚乙二醇水杨酸酯中任意一种。
步骤（4）所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。
步骤（4）所述玻璃棉的纤维直径为0.3～0.6mm。
步骤（4）所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂，聚乙基硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。
步骤（5）所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥中任意一种。
步骤（5）所述防水硅油为甲基硅油，乙基硅油或苯基硅油中任意一种。
步骤（5）所述膨胀珍珠岩粒径为1～6mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备保温板时加入添加料，首先添加料为碳酸钙组成，在加入保温板体系中后，可使产品的力学性能有效提高，其次，添加料中使用巴氏芽孢杆菌制备碳酸钙，可使碳酸钙在形成过程中不易团聚，从而使形成的碳酸钙为多孔结构，在加入产品中后，可使产品的保温隔音性能显著提高；并且，碳酸钙结晶在经低温炭化后，结晶内部残留细菌的炭质骨架，可在增加碳酸钙力学性能的同时防止再次团聚，从而使产品的力学性能进一步提高；
（2）本发明在制备保温板时加入处理剂，处理剂中含有具有双亲性能并具有囊泡结构的有效成分，一方面，处理剂中的有效成分可将防水硅油与水相连接，从而使水泥在于水发生水化反应时，防水硅油可渗透进入保温板体系中的细小孔隙，从而使产品的防水性能提高，另一方面，有效成分中的囊泡结构为二氧化碳刺激响应结构，在水泥水化及后期处理过程中，体系中碳酸氢钠受热分解，产生二氧化碳，囊泡吸收二氧化碳从而扩大，进而使产品的保温性能提高，防水性能进一步提高；
（3）本发明在制备保温板使使用改性玻璃棉，玻璃棉在经过改性后具有较好的强度，表面覆盖的有机硅树脂可使玻璃棉防水性能提高，并且玻璃棉在经处理后，表面粗糙，从而使产品的防水保温性能进一步提高。
具体实施方式
将氯化钙与水按质量比1：30～1：35混合于烧杯中，并向烧杯中加入氯化钙质量0.4～0.6倍的尿素，于温度为40～50℃，转速为220～300r/min的条件下搅拌混合15～25min后，得混合液，将混合液与巴氏芽孢杆菌按质量比10：1～20：1混合，于室温条件下浸泡5～8h后，过滤，得滤饼；将滤饼移入炭化炉中，于温度为350～420℃的条件下低温温炭化3～4h后，出料，得预处理滤饼，即得添加料；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～4：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇衍生物质量0.2～0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12～0.18倍的二茂铁，于温度为25～38℃，转速为220～320r/min的条件下搅拌混合30～50min后，得处理剂；将玻璃棉与水按质量比1：3～1：5混合，并向玻璃棉与水的混合物中加入玻璃棉质量0.8～1.5倍的硅烷偶联剂，于温度为55～65℃，转速为230～350r/min的条件下，搅拌混合55～85min后，过滤，得预处理玻璃棉，将预处理玻璃棉与有机硅树脂按质量比1：3～1：5混合，于温度为50～60℃，转速为220～300r/min的条件下，混合浸泡45～80min后，过滤，预改性玻璃棉，将预改性玻璃棉与质量分数为20～30%的盐酸按质量比1：3～1：4混合，于温度为45～65℃的条件下，浸泡1～2h后，过滤，得酸处理玻璃棉，将酸处理玻璃棉水洗3～5次，得改性玻璃棉；按重量份数计，依次称取20～30份添加料，8～12份处理剂，8～10份改性玻璃棉，15～20份水泥，8～10份膨胀珍珠岩，3～5份碳酸氢钠，10～12份硅酸钠，5～8份防水硅油和25～35份水，将处理剂与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入防水硅油，于温度为45～55℃，转速为300～380r/min的条件下搅拌混合30～50min后，得混合液，将混合液与水泥混合于混料机中，并依次向混料机中加入添加料，改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，于温度为45～55℃，转速为300～450rmin的条件下搅拌混合40～50min后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料先于温度为85～95℃的条件下固化6～10h，再于温度为80～100℃的条件下烘干处理4～5h后，即得保温板。所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯或聚乙二醇水杨酸酯中任意一种。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。所述玻璃棉的纤维直径为0.3～0.6mm。所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂，聚乙基硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥中任意一种。所述防水硅油为甲基硅油，乙基硅油或苯基硅油中任意一种。所述膨胀珍珠岩粒径为1～6mm。
实例1
将氯化钙与水按质量比1：35混合于烧杯中，并向烧杯中加入氯化钙质量0.6倍的尿素，于温度为50℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合25min后，得混合液，将混合液与巴氏芽孢杆菌按质量比20：1混合，于室温条件下浸泡8h后，过滤，得滤饼；将滤饼移入炭化炉中，于温度为420℃的条件下低温温炭化4h后，出料，得预处理滤饼，即得添加料；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比4：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇衍生物质量0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.18倍的二茂铁，于温度为38℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合50min后，得处理剂；将玻璃棉与水按质量比1：5混合，并向玻璃棉与水的混合物中加入玻璃棉质量1.5倍的硅烷偶联剂，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合85min后，过滤，得预处理玻璃棉，将预处理玻璃棉与有机硅树脂按质量比1：5混合，于温度为60℃，转速为300r/min的条件下，混合浸泡80min后，过滤，预改性玻璃棉，将预改性玻璃棉与质量分数为30%的盐酸按质量比1：4混合，于温度为65℃的条件下，浸泡2h后，过滤，得酸处理玻璃棉，将酸处理玻璃棉水洗5次，得改性玻璃棉；按重量份数计，依次称取30份添加料，12份处理剂，10份改性玻璃棉，20份水泥，10份膨胀珍珠岩，5份碳酸氢钠，12份硅酸钠，8份防水硅油和35份水，将处理剂与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入防水硅油，于温度为55℃，转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合液，将混合液与水泥混合于混料机中，并依次向混料机中加入添加料，改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，于温度为55℃，转速为450rmin的条件下搅拌混合50min后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料先于温度为95℃的条件下固化10h，再于温度为100℃的条件下烘干处理5h后，即得保温板。所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述玻璃棉的纤维直径为0.6mm。所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述防水硅油为甲基硅油。所述膨胀珍珠岩粒径为6mm。
实例2
将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比4：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇衍生物质量0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.18倍的二茂铁，于温度为38℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合50min后，得处理剂；将玻璃棉与水按质量比1：5混合，并向玻璃棉与水的混合物中加入玻璃棉质量1.5倍的硅烷偶联剂，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合85min后，过滤，得预处理玻璃棉，将预处理玻璃棉与有机硅树脂按质量比1：5混合，于温度为60℃，转速为300r/min的条件下，混合浸泡80min后，过滤，预改性玻璃棉，将预改性玻璃棉与质量分数为30%的盐酸按质量比1：4混合，于温度为65℃的条件下，浸泡2h后，过滤，得酸处理玻璃棉，将酸处理玻璃棉水洗5次，得改性玻璃棉；按重量份数计，依次称取12份处理剂，10份改性玻璃棉，20份水泥，10份膨胀珍珠岩，5份碳酸氢钠，12份硅酸钠，8份防水硅油和35份水，将处理剂与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入防水硅油，于温度为55℃，转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合液，将混合液与水泥混合于混料机中，并依次向混料机中加入改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，于温度为55℃，转速为450rmin的条件下搅拌混合50min后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料先于温度为95℃的条件下固化10h，再于温度为100℃的条件下烘干处理5h后，即得保温板。所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述玻璃棉的纤维直径为0.6mm。所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述防水硅油为甲基硅油。所述膨胀珍珠岩粒径为6mm。
实例3
将氯化钙与水按质量比1：35混合于烧杯中，并向烧杯中加入氯化钙质量0.6倍的尿素，于温度为50℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合25min后，得混合液，将混合液与巴氏芽孢杆菌按质量比20：1混合，于室温条件下浸泡8h后，过滤，得滤饼；将滤饼移入炭化炉中，于温度为420℃的条件下低温温炭化4h后，出料，得预处理滤饼，即得添加料；将玻璃棉与水按质量比1：5混合，并向玻璃棉与水的混合物中加入玻璃棉质量1.5倍的硅烷偶联剂，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合85min后，过滤，得预处理玻璃棉，将预处理玻璃棉与有机硅树脂按质量比1：5混合，于温度为60℃，转速为300r/min的条件下，混合浸泡80min后，过滤，预改性玻璃棉，将预改性玻璃棉与质量分数为30%的盐酸按质量比1：4混合，于温度为65℃的条件下，浸泡2h后，过滤，得酸处理玻璃棉，将酸处理玻璃棉水洗5次，得改性玻璃棉；按重量份数计，依次称取30份添加料，10份改性玻璃棉，20份水泥，10份膨胀珍珠岩，5份碳酸氢钠，12份硅酸钠，8份防水硅油和35份水，将水加入搅拌机中，并向搅拌机中加入防水硅油，于温度为55℃，转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合液，将混合液与水泥混合于混料机中，并依次向混料机中加入添加料，改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，于温度为55℃，转速为450rmin的条件下搅拌混合50min后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料先于温度为95℃的条件下固化10h，再于温度为100℃的条件下烘干处理5h后，即得保温板。所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述玻璃棉的纤维直径为0.6mm。所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述防水硅油为甲基硅油。所述膨胀珍珠岩粒径为6mm。
实例4
将氯化钙与水按质量比1：35混合于烧杯中，并向烧杯中加入氯化钙质量0.6倍的尿素，于温度为50℃，转速为300r/min的条件下搅拌混合25min后，得混合液，将混合液与巴氏芽孢杆菌按质量比20：1混合，于室温条件下浸泡8h后，过滤，得滤饼；将滤饼移入炭化炉中，于温度为420℃的条件下低温温炭化4h后，出料，得预处理滤饼，即得添加料；将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比4：1混合于烧瓶中，并向烧瓶中加入聚乙二醇衍生物质量0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.18倍的二茂铁，于温度为38℃，转速为320r/min的条件下搅拌混合50min后，得处理剂；按重量份数计，依次称取30份添加料，12份处理剂，20份水泥，10份膨胀珍珠岩，5份碳酸氢钠，12份硅酸钠，8份防水硅油和35份水，将处理剂与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入防水硅油，于温度为55℃，转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后，得混合液，将混合液与水泥混合于混料机中，并依次向混料机中加入添加料，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，于温度为55℃，转速为450rmin的条件下搅拌混合50min后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料先于温度为95℃的条件下固化10h，再于温度为100℃的条件下烘干处理5h后，即得保温板。所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。所述玻璃棉的纤维直径为0.6mm。所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述防水硅油为甲基硅油。所述膨胀珍珠岩粒径为6mm。
对比例：合肥某建材有限公司生产的保温板。
将实例1至4所得保温板和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
采用CD-DR3030型导热系数测定仪测试试件导热系数；试件抗压强度及抗折强度测试参照GB/T5486进行。具体检测结果如表1所示：
表1
由表1检测结果可知，本发明所得保温板具有优异的力学性能和保温性能。
Claims (8)
1.一种保温板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将氯化钙与水按质量比1：30～1：35混合，并加入氯化钙质量0.4～0.6倍的尿素，搅拌混合后，得混合液，将混合液与巴氏芽孢杆菌按质量比10：1～20：1混合，室温浸泡，过滤，得滤饼；
（2）将滤饼低温炭化后，得预处理滤饼，即得添加料；
（3）将（N-脒基）十二烷基丙烯酰胺与聚乙二醇衍生物按质量比2：1～4：1混合，并加入聚乙二醇衍生物质量0.2～0.4倍的对二氯苯和聚乙二醇衍生物质量0.12～0.18倍的二茂铁，搅拌混合，得处理剂；
（4）将玻璃棉与水按质量比1：3～1：5混合，并加入玻璃棉质量0.8～1.5倍的硅烷偶联剂，搅拌混合后，过滤，得预处理玻璃棉，将预处理玻璃棉与有机硅树脂按质量比1：3～1：5混合，过滤，预改性玻璃棉，将预改性玻璃棉与盐酸按质量比1：3～1：4混合，过滤，水洗，得改性玻璃棉；
（5）按重量份数计，依次称取20～30份添加料，8～12份处理剂，8～10份改性玻璃棉，15～20份水泥，8～10份膨胀珍珠岩，3～5份碳酸氢钠，10～12份硅酸钠，5～8份防水硅油和25～35份水，将处理剂与水混合，并加入防水硅油，搅拌混合后，得混合液，将混合液与水泥混合，并依次加入添加料，改性玻璃棉，膨胀珍珠岩，碳酸氢钠和硅酸钠，搅拌混合后，得保温板浆料，将保温板浆料压制成型，得保温板坯料，将保温板坯料经固化，烘干处理后，即得保温板。
2.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇-对甲苯磺酸酯或聚乙二醇水杨酸酯中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述玻璃棉的纤维直径为0.3～0.6mm。
5.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述有机硅树脂为聚甲基硅树脂，聚乙基硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述水泥为硅酸盐水泥或铝酸盐水泥中任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述防水硅油为甲基硅油，乙基硅油或苯基硅油中任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种保温板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述膨胀珍珠岩粒径为1～6mm。
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| 彭辉: "《游艇制造工艺》", 30 June 2016, 哈尔滨工业大学出版社 * |
| 闫强: "新刺激源响应大分子的构筑与可控自组装", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
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