一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺，将原料组合物搅拌成凝胶状，将凝胶状的所述原料组合物输入模具内，将所述模具送入压平台，在所述压平台内对模具进行加热，所述压平台内设置有加热板，使用所述加热板直接挤压所述原料组合物，使所述原料组合物内部的温度达到65‑130℃，使所述原料组合物内部的压力达到0.1MPa‑0.3MPa，保持8分钟以上，脱模，养护即可。采用本发明专利技术制作工艺制作的柔性硅墨烯保温板抗压强度提高到0.25MPa以上，抗拉强度提高到0.18MPa以上，弯曲变形值达到3mm以上，导热系数在0.06W/(m·K)以下，防火等级提升至A2级(不燃)。

Fabrication Technology of a Flexible Silicone Melamine Thermal Insulation Board

【技术实现步骤摘要】
一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺
本专利技术涉及建筑材料领域，特别涉及一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺。
技术介绍
随着节能标准的逐年提高，外墙保温技术得到了长足的发展，并成为我国一项重要的建筑节能技术。但近年来外墙保温材料的脱落及火灾等事故频发，造成了重大的人员伤亡和财产损失。随着建筑节能的全面推进，尤其建筑节能材料的防火问题也越来越严峻。目前外墙保温所用的保温材料主要分为无机保温材料与有机保温材料两大类，但这些材料普遍存在节能与防火不能兼顾的缺点。有机材料耐热差、易燃烧，而且在燃烧时释放大量热量、产生大量有毒烟气，不仅会加速大火蔓延、而且容易造成被困人员及救援人员伤亡。一旦遇火就会迅速燃烧，并极易产生滴熔的情况，加速或是蔓延。无机材料则存在抗拉强度不高所导致的保温层整体脱落，由此造成人员、财务损失的事故。石墨是一种绝热性能极佳的红外线吸收物，在聚苯乙烯颗粒外包裹了石墨后制成的保温材料相较普通EPS保温材料在保温性能上至少能够提高30％，且同时具有吸水性低、透湿系数低、尺寸稳定、性价比高等优点。但石墨聚苯乙烯泡沫保温板由于其制作工艺，造成其内部结构相对疏松，抗压强度不高，造成使用范围局限性大，抗拉强度不够，造成大面积脱落的问题，且由于其防火等级仍为B1级(难燃)，不能真正达到防火要求，存在可能燃烧的较大缺陷，使这种保温性能极佳的原材料得不到大规模的应用。目前市场上有两种聚苯乙烯改性的保温板，一种是采用发泡酚醛树脂作为连续相混合物和作为分散相的发泡聚苯乙烯颗粒混合，灌入到固定体积的模具中，采用加热、加压、发泡、固化后再切割而成，这类板材根据DG/TJ08-2212-2016《热固改性聚苯板保温系统应用技术规程》中的要求，密度要求为35～55kg/m3，导热系数要求小于0.039W/(m·K)，但是其燃烧性只能达到B级(难燃)；另一种保温板采用无机胶凝材料、石墨聚苯乙烯颗粒以及多种添加剂通过混合搅拌、灌入到固定体积的模具中加压成型、自然养护或蒸汽养护等工艺，经切割制成的保温板。根据《无机改性不燃保温板外墙保温系统应用技术标准》其密度要求小于170kg/m3，导热系数小于0.052W/(m·K)，燃烧性能达到A2级，但是此类板材脆性很大，规格尺寸小于1200×600mm，否则容易断裂，根据标准要求，其垂直表面的抗拉强度仅需大于0.10MPa，且弯曲变形没有要求，强度要求不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中保温板的抗拉强度小、保温效果差，燃烧性能不高的缺陷，提供一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺，其制得的保温板的抗压强度提高到0.25MPa以上，抗拉强度提高到0.18MPa以上，弯曲变形值达到3mm以上，导热系数在0.06W/(m·K)以下，防火等级不低于A2级。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺，其特征在于，采用包括硅质矿物10-121份、粘结剂60-100份、矿物激发剂80-270份、添加剂5-15份、增强纤维1-2份、石墨聚苯乙烯颗粒12-20份、水40-65份的原料组合物均匀地预混合，搅拌成凝胶状，将凝胶状的所述原料组合物输入模具内，将所述模具送入压平台，在所述压平台内对模具进行加热，所述压平台内设置有加热板，使用所述加热板直接挤压所述原料组合物，使所述原料组合物内部的温度达到65-130℃，使所述原料组合物内部的压力达到0.1MPa-0.3MPa，保持8分钟以上，脱模，养护即可。优选地，所述硅质矿物包括活性微硅粉、二氧化硅、玻化微珠和石英粉，所述粘结剂包括水泥、氧化钙和粉煤灰，所述矿物激发剂包括硅酸钠和氟硅酸钠，所述添加剂包括减水剂、防水剂、可再分散乳胶粉、纤维素醚、石墨和发泡剂，所述原料组合物的组分及重量配比为：水50份；活性微硅粉30-50份；二氧化硅3-5份；玻化微珠5-6份；石英粉50-60份；水泥40-50份；氧化钙25-30份；粉煤灰8-15份；硅酸钠90-110份；氟硅酸钠4-5份；减水剂1份；防水剂2份；可再分散乳胶粉2-3份；纤维素醚2份；发泡剂4-5份；石墨3份；增强纤维1份；石墨聚苯乙烯颗粒12-15份。在可替代的方案中，所述硅质矿物包括活性微硅粉，所述粘结剂包括粉煤灰，所述矿物激发剂包括轻烧氧化镁、七水硫酸镁和硅酸钠，所述添加剂包括减水剂、防水剂、可再分散乳胶粉、纤维素醚、石墨和发泡剂，所述原料组合物的组分及重量配比为：水50份；轻烧氧化镁100-110份；七水硫酸镁35-50份；硅酸钠2-5份；减水剂1份；防水剂1-3份；可再分散乳胶粉1份；活性微硅粉7-10份；粉煤灰10-15份；纤维素醚1份；发泡剂4-5份；石墨3份；短切玻璃纤维1份；石墨聚苯乙烯颗粒15-17份。优选地，所述模具包括上层模和下层模，采用所述上层模和所述下层模将所述原料组合物初步定型，当所述模具进入所述压平台后，移除所述上层模，使用所述加热板和所述下层模直接挤压所述原料组合物，直至所述原料组合物在厚度方向上压缩45-55％成型。优选地，多组所述下层模、原料组合物和加热板依次重复叠置，用于同时压制多个柔性硅墨烯保温板，直至所述原料组合物在厚度方向上压缩50％成型。优选地，施加在所述原料组合物内部的加热温度为80-95℃。优选地，施加在所述原料组合物内部的压力为0.15MPa-0.2MPa。优选地，对所述原料组合物的加热和加压的持续时间为至少10分钟。优选地，所述制作工艺还包括在所述原料组合物搅拌之前，所述石墨聚苯乙烯颗粒的一次发泡步骤，所述一次发泡步骤为：对所述石墨聚苯乙烯颗粒加热和加压处理，使其发泡即可。优选地，所述一次发泡步骤中，加压的蒸汽压力为0.2MPa，加热的温度为100℃，一次发泡的时间为10秒，然后保压30秒，然后减压3秒。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的柔性硅墨烯保温板的制作工艺采用加热板直接与硅墨烯原料组合物接触，加压加热更充分，并且能够一次热压多个硅墨烯保温板，大大提高了生产效率。采用本专利技术制作工艺制作的柔性硅墨烯保温板抗压强度提高到0.25MPa以上，抗拉强度提高到0.18MPa以上，弯曲变形值达到3mm以上，导热系数在0.06W/(m·K)以下，(和岩棉带的导热系数一致)，使之能在保持极佳的保温性能的同时具有防火功能，有效解决建筑外墙保温材料防火安全问题。附图说明图1为本专利技术实施例1-26的模具的结构示意图。图2为本专利技术实施例1-26的压平台的结构示意图。图3为本专利技术实施例1-26的柔性硅墨烯保温板的制作工艺流程示意图。附图标记说明：上层模1下层模2压平台3加热板4油压缸5具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。本专利技术各个实施例和对比例使用的材料具体说明如下：活性微硅粉：1250目(又称硅灰)，购自上海维特锐实业发展有限公司二氧化硅：又称硅石，购自天津市津北精细化工有限公司玻化微珠：购自东营万佳节能材料有限公司石英粉：600目(又称硅微粉)，购自湖州华天微粉厂水泥：525#，购自上海协庆实业有限公司粉煤灰：C类高钙灰，购自上海市商品粉煤灰产品有限公司硅酸钠：又称水玻璃，购自宜城晶瑞新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺，其特征在于，采用包括硅质矿物10‑121份、粘结剂60‑100份、矿物激发剂80‑270份、添加剂5‑15份、增强纤维1‑2份、石墨聚苯乙烯颗粒12‑20份、水40‑65份的原料组合物均匀地预混合，搅拌成凝胶状，将凝胶状的所述原料组合物输入模具内，将所述模具送入压平台，在所述压平台内对模具进行加热，所述压平台内设置有加热板，使用所述加热板直接挤压所述原料组合物，使所述原料组合物内部的温度达到65‑130℃，使所述原料组合物内部的压力达到0.1MPa‑0.3MPa，保持8分钟以上，脱模，养护即可。

【技术特征摘要】
1.一种柔性硅墨烯保温板的制作工艺，其特征在于，采用包括硅质矿物10-121份、粘结剂60-100份、矿物激发剂80-270份、添加剂5-15份、增强纤维1-2份、石墨聚苯乙烯颗粒12-20份、水40-65份的原料组合物均匀地预混合，搅拌成凝胶状，将凝胶状的所述原料组合物输入模具内，将所述模具送入压平台，在所述压平台内对模具进行加热，所述压平台内设置有加热板，使用所述加热板直接挤压所述原料组合物，使所述原料组合物内部的温度达到65-130℃，使所述原料组合物内部的压力达到0.1MPa-0.3MPa，保持8分钟以上，脱模，养护即可。2.如权利要求1所述的柔性硅墨烯保温板的制作工艺，其特征在于，所述硅质矿物包括活性微硅粉、二氧化硅、玻化微珠和石英粉，所述粘结剂包括水泥、氧化钙和粉煤灰，所述矿物激发剂包括硅酸钠和氟硅酸钠，所述添加剂包括减水剂、防水剂、可再分散乳胶粉、纤维素醚、石墨和发泡剂，所述原料组合物的组分及重量配比为：水50份；活性微硅粉30-50份；二氧化硅3-5份；玻化微珠5-6份；石英粉50-60份；水泥40-50份；氧化钙25-30份；粉煤灰8-15份；硅酸钠90-110份；氟硅酸钠4-5份；减水剂1份；防水剂2份；可再分散乳胶粉2-3份；纤维素醚2份；发泡剂4-5份；石墨3份；增强纤维1份；石墨聚苯乙烯颗粒12-15份。3.如权利要求1所述的柔性硅墨烯保温板的制作工艺，其特征在于，所述硅质矿物包括活性微硅粉，所述粘结剂包括粉煤灰，所述矿物激发剂包括轻烧氧化镁、七水硫酸镁和硅酸钠，所述添加剂包括减水剂、防水剂、可再分散乳胶粉、纤维素醚、石墨和发泡剂，所述原料组合物的组分及重量配比为：水50份；轻烧氧化镁100-110份；七水硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丙强，
申请(专利权)人：上海圣奎塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31