一种防火保温装饰一体化板及其制备方法技术

本发明专利技术属于节能环保材料技术领域，尤其涉及一种防火保温装饰一体化板及其制备方法，本发明专利技术的防火保温装饰一体化板包括防火保温毡、粘结剂A和装饰板材，所述防火保温毡通过粘结剂A粘合在装饰板材上形成防火保温装饰一体化板；本发明专利技术克服了现有保温毡成本高、易掉粉的问题，产品的性能更好，更加环保；本发明专利技术的防火保温毡不掉粉，在粘结剂A的作用下可与装饰板材牢固结合形成防火保温装饰一体化板，从而同时防火保温装饰一体化的效果，本发明专利技术的防火保温装饰一体板的防火等级为A1级，保温效果好，可实现产品工厂化，施工难度低。

Fireproof, heat insulation and decoration integrated board and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of energy saving and environmental protection material, especially relates to a fireproof thermal insulation decoration board and its preparation method, the invention of the fireproof thermal insulation decoration board comprises a fireproof insulation mat, adhesive and A decorative sheet, the fireproof insulation mat by A adhesive binder forming a fireproof insulation decorative integration in the decorative plate of the invention; to overcome the existing insulation mat high cost, easy off powder, better performance, more environmentally friendly products; the invention of fire insulation mat off powder, and the decorative plate firmly combine and form the fireproof thermal insulation decoration board can be in the binder A, and also the effect of integration of fire insulation decoration, fire fire the invention of the insulation and decoration integral board level A1, good insulation effect, can realize the product factory, low construction difficulty.

【技术实现步骤摘要】
一种防火保温装饰一体化板及其制备方法
本专利技术属于节能环保材料
，尤其涉及一种建筑以及工业节能防火保温装饰一体化板及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展以及国家对建筑节能的提倡和要求，建筑外墙的防火、装饰与保温已经越来越受到人们的重视。传统的有机保温材料如聚苯板和挤塑聚苯板，导热系数较低，保温性能好，但防火性能差，容易引发火灾，而且后期容易变形，易出现墙面空鼓开裂的现象，且由于现场工序多，施工复杂，质量不易控制。传统的无机保温材料如岩棉、膨胀珍珠岩等，吸水率大，吸水后保温效果和强度均降低。由于保温材料和防火材料所采用的板材的原料不同，具有防火功能的板材的其保温性能必然会低于普通的保温材料，在实际过程中通过在防火板内垫装保温板进行组合安装以保证墙体具有防火和保温的功能，中国专利CN103899064A本专利技术公开了一种保温型防火装饰板，所述的装饰板包括夹板层、保温层、填料层和固定层，所述的夹板层为双层夹板包括上层夹板和下层夹板，所述双层夹板之间设有保温层，所述的保温层由多个半球形的隔热块组成，所述的半球形的隔热块均匀分布在双层夹板上，两块保温层之间设有固定层，所述固定层与保温层之间设有填料层；但是由于多块板材安装的墙体本身占用的空间大，安装和操作复杂，无法满足人们实际的装修操作需求。现有的一体化板材存在的问题是价格相对来说比较高，耐候性比较差，且采用的装饰、保温材料防火等级大多不能达到A级，存在一定的安全隐患。气凝胶毡具有优异的隔热效果，厚度小，质轻，容易裁剪、缝制以适应各种不同形状的管道、设备保温，安装所需时间及人力更少的优点。若将气凝胶毡与装饰板材粘结制备防火保温装饰一体化板将有效解决现有的一体化板材存在的问题。但是传统气凝胶价格昂贵，同时附着在气凝胶绝热保温毡之中的气凝胶粉很容易脱落，气凝胶粉易脱落是该材料的致命弱点。第一，掉粉会导致气凝胶毡与装饰板材的结合力不牢固容易脱落；掉粉会造成污染，会给施工者造成健康伤害，同时，由于其所保温的工业管线输送物料时的震动，会导致粉体向下堆积，以致保温效果下降。而在不掉粉与降低导热系数之间，气凝胶粘结与气凝胶疏水之间，存在重重难点，气凝胶绝热毡不掉粉问题便成为了世界难题。第二，气凝胶保温毡用传统的超临界干燥工艺或以正硅酸乙酯为硅源等，工艺过程长，设备造价高，导致产品成本高，因此，如何低成本产业化也是大家共同追求的目标。因此，如何解决气凝胶保温毡的掉粉问题，是制备性能优良的防火保温装饰一体化板面临的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供防火保温装饰一体化板，防火保温装饰一体化板材防火、保温效果好，热桥作用少，可实现产品工厂化，施工难度低，受气候影响小，缩短工期。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种防火保温装饰一体化板，所述防火保温装饰一体化板包括防火保温毡、粘结剂A和装饰板材，所述防火保温毡通过粘结剂A粘合在装饰板材上形成防火保温装饰一体化板；防火保温毡包括气凝胶湿凝胶溶液和纤维骨架材料，所述气凝胶湿凝胶溶液和纤维骨架材料的重量比为2～30:1；所述粘结剂A，按照重量份数计，包括10～60重量份的钠水玻璃、10～60重量份的钾水玻璃、30～90重量份的水、5～40重量份的硅溶胶、1～15重量份的磷酸铝、1～10重量份的偶联剂A、1～15重量份的成膜助剂、5～30重量份的膨润土，30-45重量份的有机硅改性丙烯酸乳液、1-8重量份的流平剂、1-8重量份的成膜剂。作为优选的技术方案：优选的，所述气凝胶湿凝胶溶液包括气凝胶前驱体和粘结剂B，所述粘结剂B的添加量为气凝胶前驱体固含量的0.1～5％；所述气凝胶前驱体的固含量为5～35％；所述粘结剂B，按照重量份数计，包括10～65重量份的硅酸钠、10～40重量份的硅酸钾、30～90重量份的去离子水、5～40重量份的硅溶胶、1～15重量份的磷酸铝、1～10重量份的偶联剂A、1～15重量份的成膜助剂、5～30重量份的膨润土；所述装饰板材为金属板材、水泥基板材、石质板材或纤维板材。优选的，所述流平剂为聚醚硅氧烷流平剂；所述成膜助剂为乙二醇、丙二醇、十二碳醇酯或乙二醇丁醚醋酸酯；所述偶联剂A为KH560、KH550中的一种或两种；所述成膜剂选自醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯聚合乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液或聚苯乙烯改性乳液。优选的，所述纤维骨架材料采用陶瓷纤维毡、聚合物纤维毡、玻璃纤维毡、植物纤维毡或碳纤维毡中的一种或几种；所述纤维骨架材料的长度为2～80m，宽度为0.8～1.5m，厚度为1～30mm，密度为100～300kg/m3；。优选的，所述硅溶胶的含水量≤70％，所述有机硅改性丙烯酸乳液的固含量≥60％。硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中的分散液。优选的，所述气凝胶前驱体的制备方法，包括以下步骤：(1)制备硅源和溶剂的混合溶液取摩数3.0～4.0的硅酸钠B装入反应釜中，加入硅酸钠B质量1～3倍的去离子水进行稀释，反应釜以80～200r/min的速度搅拌30min，经200目筛过滤，得到硅酸钠溶液B；硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，它是由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成，其化学式为R2O·nSiO2，式中R2O为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的摩数，最常用的是硅酸钠水玻璃Na2O·nSiO2；(2)溶胶取A酸，在A酸中加入A酸金属盐和稀土A酸盐，混合均匀后，以喷淋的方式加入至步骤(1)得到的硅酸钠溶液B；喷淋的同时以1200～2000r/min的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，控制硅酸钠溶液B的pH值为1.5～3.0，控制其平均孔径为15～30纳米，得到溶胶，本步骤用时60～120min；优选的，所述步骤(2)中，A酸为硫酸、盐酸、草酸或硝酸，用去离子水调节至6～15mol/L；优选的，所述步骤(2)中，A酸金属盐为A酸锆盐或A酸铝盐；优选的，所述步骤(2)中，稀土A酸盐为A酸铈盐、A酸钇盐或A酸镧盐；A酸金属盐和稀土A酸盐容易吸潮，会导致计量不准确，所以为了准确定量其加入量，步骤(2)中所述A酸金属盐和稀土A酸盐以氧化物计，两者的摩尔比是100：1～6；步骤(2)中A酸金属盐的氧化物和硅酸钠B中氧化硅的摩尔比2～5：100；例如，A酸金属盐为硫酸铝，以其氧化物计，即以氧化铝和硅酸钠B中氧化硅的摩尔比为2～5：100；(3)凝胶取氢氧化钠或氨水，加入去离子水稀释至pH值为10～11.5，以喷淋的方式加入至反应釜中；喷淋的同时以1200～2000r/min的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，当反应釜内物料的pH值为4.5～5.5时，终止喷淋，得到凝胶，本步骤用时80～180min；(4)老化反应釜内以20～50r/min的速度继续搅拌3～10h，对反应釜内的物料进行老化，控制反应釜内物料温度为35～50℃；现有技术一般是采用静置的方式进行老化，耗时3～5天，并不会对凝胶进行搅拌，原因是现有技术普遍认为老化的过程中是需要静置的，静置能够便于气凝胶的结构生长；(5)溶剂置换在反应釜内进行持续搅拌60～180min，同时加入与步骤(4)反应釜内老化物料同体积的置换溶剂，以置换出剩余的水分；现有技术担心搅拌会破坏其结构，一般不会在置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防火保温装饰一体化板，其特征在于，所述防火保温装饰一体化板包括防火保温毡、粘结剂A和装饰板材，所述防火保温毡通过粘结剂A粘合在装饰板材上形成防火保温装饰一体化板；防火保温毡包括气凝胶湿凝胶溶液和纤维骨架材料，所述气凝胶湿凝胶溶液和纤维骨架材料的重量比为2～30:1；所述粘结剂A，按照重量份数计，包括10～60重量份的钠水玻璃、10～60重量份的钾水玻璃、30～90重量份的水、5～40重量份的硅溶胶、1～15重量份的磷酸铝、1～10重量份的偶联剂A、1～15重量份的成膜助剂、5～30重量份的膨润土，30‑45重量份的有机硅改性丙烯酸乳液、1‑8重量份的流平剂、1‑8重量份的成膜剂。

【技术特征摘要】
1.一种防火保温装饰一体化板，其特征在于，所述防火保温装饰一体化板包括防火保温毡、粘结剂A和装饰板材，所述防火保温毡通过粘结剂A粘合在装饰板材上形成防火保温装饰一体化板；防火保温毡包括气凝胶湿凝胶溶液和纤维骨架材料，所述气凝胶湿凝胶溶液和纤维骨架材料的重量比为2～30:1；所述粘结剂A，按照重量份数计，包括10～60重量份的钠水玻璃、10～60重量份的钾水玻璃、30～90重量份的水、5～40重量份的硅溶胶、1～15重量份的磷酸铝、1～10重量份的偶联剂A、1～15重量份的成膜助剂、5～30重量份的膨润土，30-45重量份的有机硅改性丙烯酸乳液、1-8重量份的流平剂、1-8重量份的成膜剂。2.根据权利要求1所述的防火保温装饰一体化板，其特征在于，所述气凝胶湿凝胶溶液包括气凝胶前驱体和粘结剂B，所述粘结剂B的添加量为气凝胶前驱体固含量的0.1～5%；所述气凝胶前驱体的固含量为5～35%；所述粘结剂B，按照重量份数计，包括10～65重量份的硅酸钠、10～40重量份的硅酸钾、30～90重量份的去离子水、5～40重量份的硅溶胶、1～15重量份的磷酸铝、1～10重量份的偶联剂A、1～15重量份的成膜助剂、5～30重量份的膨润土;所述装饰板材为金属板材、水泥基板材、石质板材或纤维板材。3.根据权利要求1所述的防火保温装饰一体化板，其特征在于，所述流平剂为聚醚硅氧烷流平剂；所述成膜助剂为乙二醇、丙二醇、十二碳醇酯或乙二醇丁醚醋酸酯；所述偶联剂A为KH560、KH550中的一种或两种；所述成膜剂选自醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯聚合乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液或聚苯乙烯改性乳液中的一种。4.根据权利要求1所述的防火保温装饰一体化板，其特征在于，所述纤维骨架材料采用陶瓷纤维毡、聚合物纤维毡、玻璃纤维毡、植物纤维毡或碳纤维毡中的一种或几种；所述纤维骨架材料的长度为2～80m，宽度为0.8～1.5m，厚度为1～30mm，密度为100～300kg/m³。5.根据权利要求1所述的防火保温装饰一体化板，其特征在于，所述硅溶胶的含水量≤70%，所述有机硅改性丙烯酸乳液的固含量≥60%。6.根据权利要求1所述的防火保温装饰一体化板，其特征在于：所述气凝胶前驱体的制备方法，包括以下步骤：（1）制备硅源和溶剂的混合溶液取摩数3.0～4.0的硅酸钠B装入反应釜中，加入硅酸钠B质量1～3倍的去离子水进行稀释，反应釜以80～200r/min的速度搅拌30min，经200目筛过滤，得到硅酸钠溶液B；（2）溶胶取A酸，在A酸中加入A酸金属盐和稀土A酸盐，混合均匀后，以喷淋的方式加入至步骤（1）得到的硅酸钠溶液B；喷淋的同时以1200～2000r/min的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，控制硅酸钠溶液B的pH值为1.5～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑善，
申请(专利权)人：郑善，
类型：发明
国别省市：天津,12