專利名稱：一種建筑用a1級隔熱保溫板材的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑用Al級隔熱保溫板材的制備方法。
背景技術：
在我國建筑應用的保溫材料中有無機保溫材料(屬A級保溫材料)和有機保溫材料(屬B級保溫材料)兩大類，相比較而言，有機類保溫材料導熱系數較小，在0. 035W/ (m · K) 0. 045ff/(m · K)之間，保溫效果較好；無機類保溫材料導熱系數較大，在0. 065W/ (m · K) 0. 095ff/(m · K)之間，保溫效果較差，而且這類材料普遍吸水率高、容重大。2010 年12月以前(國家對防火要求不嚴)建筑類保溫材料以有機板材主；但有機類保溫材料 (聚氨酯泡沫、聚苯乙烯、聚氯乙烯等)存在兩個無法克服的致命缺點，一是易燃、二是不耐高溫(180°C碳化，失去保溫性能)。2010年12月公安部明文規定限制B級(有機類)保溫板材在建筑外墻中的應用，而到了 2011年3月公安部已明文規定禁止B級(有機類)保溫板材在建筑外墻中的應用，要求我國的建筑外墻保溫采用A級不燃材料。只有無機類保溫材料可滿足不燃燒(A級)的消防要求，但現有無機保溫材料的保溫性能均較差，無法滿足建筑節能65 %的要求(如果要達到節能要求，就要相應增加保溫層厚度)。而且吸水率高、容重過大也在很大程度上制約了無機保溫材料在建筑保溫中的應用。因此，研制開發既可滿足A級不燃消防要求，同時又可滿足保溫性要求(導熱系小、保溫性好)且低容重、低吸水率的保溫材料，是解決建筑保溫行業現狀的良好途徑，這類保溫材料必將在建筑保溫領域得到廣泛應用和認可。樣品吸水率與Al級不燃性能檢測，均采用GB/TM86-2008規定的方法。將樣品浸泡在20_25°C水中，水面高于樣品表面25cm，2小時后立即取出試件，將試件立放在擰干水分的毛巾上，排水lOmin。用軟質聚氨酯泡沫塑料(海綿)吸去試件表面吸附的殘余水分，每一表面每次吸水lmin。吸水之前要用力擠出軟質聚氨酯泡沫塑料(海綿)中的水，且每一表面至少吸水兩次，稱取吸入水量后除以樣品重量即為吸水率。參照GB86M-2006標準，Al級保溫材料在高溫爐中測試四項指標爐內平均溫升不超過30°C、無持續燃燒、質量損失率不超過50%，總燃燒熱值不大于2. 0MJ/Kgo建筑外墻用保溫材料嚴格意義上應該成為保溫隔熱材料，即冬季以保溫為主，夏季以隔熱為主。保溫主要是由熱傳導所決定的，材料的導熱系數越低保溫效果越好；而隔熱則是由熱輻射的強弱所控制，材料越致密隔熱效果越好。現有保溫材料大都忽視了隔熱效^ ο本發明融合了有機保溫材料與無機保溫材料的優點，利用無機阻燃材料的化學性能使之發生交聯固化反應將發泡聚苯乙烯包裹，一舉解決了有機材料易燃而無機材料容重大保溫效果差的問題；另外，無機材料交聯固化后較為致密，在一定程度上增加了材料本身對熱輻射的反射，提高了材料的隔熱效果。
發明內容
本發明的目的在于針對現有建筑隔熱保溫材料的不足，提供一種防火等級可達Al 級、具有保溫隔熱效果的板材的制備方法。一種建筑用Al級隔熱保溫板材的制備方法，其特征在于，包括以下重量百分比的物質以2 3wt%的發泡聚苯乙烯顆粒和1 2wt%的空心玻璃微珠為骨架材料，1 3襯％的三氧化二銻、20 30wt%的氫氧化鎂、1 3wt%的白炭黑以及5 10wt%的重鈣為阻燃材料，輔以0. 1 0. 5wt%的羥丙基纖維素和0. 1 0. 3wt%的烷基苯磺酸鈉，上述材料攪拌混勻后加入40 50wt%的鋁溶膠、3 5襯％的甲基硅醇鈉，并加入5 12wt% 的水調節成漿料，攪拌打漿后澆注成型，常溫下發生交聯固化反應，待反應完全后，脫模干燥即為隔熱保溫板材。這種保溫板材的干密度可達120 140kg/m3，導熱系數為0. 040 0. 045ff/m · K， 抗壓強度400 600kPa，抗折強度1000 1500kPa，粘接強度700 900kPa，收縮率不大于 0. 3 %，軟化系數不小于0. 5，吸水率5% 8 %，燃燒等級為Al級。本發明融合了有機保溫材料與無機保溫材料的優點，利用無機阻燃材料的化學性能，鋁溶膠作為無機膠凝材料與氫氧化鎂、白炭黑發生溶膠凝膠反應，生成含有大量氣體的偏硅酸鎂、偏硅酸鋁凝膠，反應所得凝膠進行交聯固化后，形成具有一定強度、含有大量氣泡的固態無機材料，該固態含氣無機材料在降低自身容重的同時，也將發泡聚苯乙烯顆粒進行致密包裹，一舉解決了有機材料易燃和無機材料容重大、保溫效果差的問題。另外，無機材料交聯固化后較為致密，在一定程度上增加了材料本身對熱輻射的反射，提高了材料的隔熱效果。
具體實施例方式以下實施例子中，鋁溶膠為透明或半透明狀膠體，膠粒直徑分布為10-20nm，含鋁量大于35% ；空心玻璃微珠為白色粉末，密度為0. 15 0. 25g/cm3，粒度為43μπι 150 μ m。但本發明不局限用以上限定的材料。實施例11.分別稱取發泡聚苯乙烯顆粒20g，空心玻璃微珠20g，三氧化二銻30g，氫氧化鎂 200g，重鈣50g，白炭黑30g，羥丙基纖維素lg，烷基苯磺酸鈉lg，將物料混勻備用；2.分別稱取鋁溶膠500g，甲基硅醇鈉30g，水120g，將三者攪拌混勻備用；3.將步驟1所得物料與步驟2的物料調制成漿體；將上述漿體澆筑到相應形狀的模具中，待化學反應完成、漿料交聯固化后脫模干燥，即得成品板材。將其進行測試得到以下結果干密度140kg/m3、導熱系數0. 045W/m ·Κ、 抗壓強度600kPa、抗折強度1410kPa、粘接強度845kPa、收縮率0. 23%、吸水率6. 5%、燃燒等級為Al級。實施例21.分別稱取發泡聚苯乙烯顆粒25g，空心玻璃微珠15g，三氧化二銻15g，氫氧化鎂 270g，重鈣75g，白炭黑15g，羥丙基纖維素2. 5g，烷基苯磺酸鈉1. 5g，將物料混勻備用；2.分別稱取鋁溶膠450g，甲基硅醇鈉45g，水90g，將三者攪拌混勻備用；3.將步驟1所得物料與步驟2的物料調制成漿體；
將上述漿體澆筑到相應形狀的模具中，待化學反應完成、漿料交聯固化后脫模干燥，即得成品板材，將其進行測試得到以下結果干密度U8kg/m3、導熱系數0. 042ff/m · K、 抗壓強度565kPa、抗折強度1317kPa、粘接強度813kPa、收縮率0. 25%、吸水率7. 0%、燃燒等級為Al級。實施例31.分別稱取發泡聚苯乙烯顆粒30g，空心玻璃微珠10g，三氧化二銻10g，氫氧化鎂 300g，重鈣100g，白炭黑10g，羥丙基纖維素5g，烷基苯磺酸鈉3g，將物料混勻備用；2.分別稱取鋁溶膠400g，甲基硅醇鈉50g，水50g，將三者攪拌混勻備用；3.將步驟1所得物料與步驟2的物料調制成漿體；將上述漿體澆筑到相應形狀的模具中，待化學反應完成、漿料交聯固化后脫模干燥，即得成品板材，將其進行測試得到以下結果干密度13Ag/m3、導熱系數0. 041ff/m · K、 抗壓強度579kPa、、抗折強度1246kPa、粘接強度862kPa、收縮率0.19%、吸水率5. 8 %、燃燒等級為Al級。
權利要求
1. 一種建筑用Al級隔熱保溫板材的制備方法，其特征在于，包括以下重量百分比的物質以2 3wt%的發泡聚苯乙烯顆粒和1 2wt%的空心玻璃微珠為骨架材料，1 3wt% 的三氧化二銻、20 30wt%的氫氧化鎂、1 3wt%的白炭黑以及5 IOwt %的重鈣為阻燃材料，輔以0. 1 0. 5wt%的羥丙基纖維素和0. 1 0. 3wt%的烷基苯磺酸鈉，上述材料攪拌混勻后加入40 50wt%的鋁溶膠、3 5襯％的甲基硅醇鈉，并加入5 12wt%的水調節成漿料，攪拌打漿后澆注成型，常溫下待交聯固化反應完全后，脫模干燥即為隔熱保溫板材。
全文摘要
本發明涉及一種建筑用A1級隔熱保溫板材的制備方法，屬于建筑墻體隔熱保溫領域。其特征在于以阻燃型發泡聚苯乙烯顆粒和空心玻璃微珠為骨架材料，三氧化二銻、氫氧化鎂、白炭黑、重鈣為無機阻燃材料，輔以適量的羥丙基纖維素、烷基苯磺酸鈉，上述材料攪拌混勻后加入鋁溶膠、甲基硅醇鈉，并加入適量的水調節漿料到合適的稠度，攪拌打漿后澆注成型，常溫下待其交聯固化后脫模干燥即為隔熱保溫板材，這種保溫板材的干密度可達120～140kg/m3，導熱系數為0.040～0.045W/m·K，抗壓強度400～600kPa，抗折強度1000～1500kPa，粘接強度700～900kPa，收縮率不大于0.3％，軟化系數不小于0.5，吸水率5％～8％，燃燒等級為A1級。
文檔編號C04B28/00GK102503288SQ20111037512
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者史樹麗, 杜玉成, 王利平, 范海光 申請人:北京工業大學