一种含介孔材料的建筑保温板制造技术

本发明专利技术涉及建筑保温材料技术领域，具体涉及一种含介孔材料的建筑保温板，包括如下重量份数的组分：发泡聚苯乙烯颗粒8～12份、胶凝材料30～80份、填料10～40份、改性介孔材料1～30份、添加剂0.1～2份。本发明专利技术制得的保温板导热系数≤0.045W/(m

A building insulation board containing mesoporous materials

【技术实现步骤摘要】
一种含介孔材料的建筑保温板


[0001]本专利技术涉及建筑保温材料
，具体涉及一种含介孔材料的建筑保温板。

技术介绍

[0002]建筑保温材料已经有几十年的发展历史了，传统的材料主要包括EPS/XPS、保温砂浆、岩棉板等，EPS/XPS保温板具有价格便宜，易于施工，保温性能好的优点，但是遇火极易燃烧、发烟量大，现在国家已经明令禁止使用；保温砂浆这类无机保温材料具有不燃的优点，但是保温性能差，施工不变，且质量难以管控，极易发生脱落等问题，也已经不再使用；岩棉板具有保温效果较好、不燃的优点，但是生产能耗高，且易吸水、脱落，部分地区已经禁止使用。针对以上问题，市场上也出现了一些改良型的保温材料，比如石墨聚苯板、无机分仓聚苯保温板等，前者保温性能较好，但是燃烧等级为B1级，无法在高层建筑中使用；后者燃烧等级达到了A2级，但是保温性能较为一般，尤其在北方寒冷地区无法很好的满足需求。介孔材料作为一种新型的无机纳米孔保温材料，其孔径在2～50nm(空气分子自由程为70nm)，气体分子间的碰撞被阻断，从而切断了气体的热传导；由于纳米孔的存在，热量只能沿孔壁传递，而且介孔材料孔道长程有序，孔隙发达，大量孔壁构成近似于“无穷长路径效应”，极大的减缓了热量在材料中的传递，因而该材料具有优异的保温隔热性能。目前，介孔材料更多的与纤维毡进行复合制备绝热毡，应用于工业保温领域，而采用该材料制备建筑保温板材还较少，究其原因在于但是其发达的孔隙、较高的比表面积等开孔的特性，导致吸水率很高，使其与水泥等胶凝材料复配时，不仅用水量大，还使得水灰比过高从而使板材发生收缩、开裂等问题。降低吸水率的常规方法是采用有机硅憎水剂等通过硅烷偶联剂对介孔材料进行接枝改性处理，但是通过该方法处理的介孔材料也降低了与水泥等无机胶凝材料的结合力，从而使得强度降低，虽然通过添加较多的有机胶凝剂(如树脂、胶粉等)进行复配，可以弥补一定的强度损失，但是一方面增加成本，另一方面也降低了燃烧性能。

技术实现思路

[0003]针对现有技术保温板性能不佳的问题，本专利技术提供一种含介孔材料的建筑保温板，制得的保温板在具有保温性能的同时不会出现开裂、收缩等问题，同时，降低了有机胶凝材料的用量，具有较佳的阻燃性。
[0004]本专利技术提供一种含介孔材料的建筑保温板，包括如下重量份数的组分：
[0005]发泡聚苯乙烯颗粒8～12份
[0006]胶凝材料30～80份
[0007]填料10～40份
[0008]改性介孔材料1～30份
[0009]添加剂0.1～2份。
[0010]进一步的，改性介孔材料通过如下方法制得：
[0011](1)将介孔材料粉体分散于水中形成悬浮液A，球磨后得悬浮液B；
[0012](2)悬浮液B中加入硅溶胶、水玻璃、铝盐，加热、搅拌、过滤、喷雾干燥得改性介孔材料。
[0013]进一步的，介孔材料为硅基介孔材料或非硅基介孔材料。
[0014]进一步的，硅基介孔材料为二氧化硅介孔材料，或者掺杂有C、B、Ti、V、Cr、Co、Mn、Fe、Ni、Zr、Cu、Ca、Cd、Sn、Ce、Sm、Pr、Nb、W、La、Al、In、Ga、Ge、Ru、Zn、Mo中的一种或多种元素的二氧化硅介孔材料。
[0015]进一步的，非硅基介孔材料为介孔碳材料、金属氧化物介孔材料、金属介孔材料、磷酸盐介孔材料、硫化物介孔材料、氮化物介孔材料中的一种或多种。
[0016]进一步的，步骤(1)中介孔材料粉体孔径为15～35nm，悬浮液A中固含量为10％，悬浮液B中介孔材料粒径为5～15μm；步骤(2)中，加热温度为60～80℃，搅拌时间为2～4h。
[0017]进一步的，悬浮液B、硅溶胶、水玻璃、铝盐的重量份数为：
[0018]悬浮液B 100份
[0019]硅溶胶5～10份
[0020]水玻璃1～2份
[0021]铝盐0.1～0.3份；
[0022]其中，硅溶胶的粒径为20～40nm。
[0023]进一步的，胶凝材料为水泥、石膏、氧化钙、灰钙、水玻璃、硅酸钠、EVA胶粉、丙烯酸乳液、苯丙乳液、酚醛树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、环氧树脂中的一种或多种；铝盐为硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、磷酸二氢铝中的一种或多种。
[0024]进一步的，填料为海泡石、膨润土、硅灰、硅微粉、粉煤灰、碳酸钙、漂珠中的一种或多种。
[0025]进一步的，添加剂为纤维素醚、有机硅憎水剂、聚羧酸减水剂中的一种或多种。
[0026]本专利技术的原理为：本专利技术保温板原料中含改性介孔材料，改性介孔材料通过改性反应得到，改性时介孔材料的微孔被溶胶粒子“堵住”形成包裹，而水玻璃的加入可以进一步增强溶胶粒子之间的粘结力，同时加入少量铝盐，其中Al
3+
在粘结过程中与硅元素形成
‑
Si
‑
O
‑
Al
‑
O
‑
Si
‑
化学键，使溶胶粒子形成的“外壳”发生缩聚，增强其致密度，从而可有效降低介孔材料的吸水率，在制备保温板时降低对其余组分的吸水率。同时，因改性材料均为无机物，因而改性后介孔材料表面仍保持一定亲水性，可以大大提高介孔材料与无机胶凝材料的粘结强度，保温板强度增强。
[0027]本专利技术的有益效果在于，本专利技术制得的保温板可以在保证强度的前提下，通过原料中含介孔材料用量来降低板材导热系数，同时还可以降低有机粘结剂的用量，从而降低了燃烧热值，提升了阻燃性能。本专利技术制得的保温板导热系数≤0.045W/(m
·
k)、抗压强度≥0.40Mpa，燃烧性能达到A2级，综合性能明显优于市场上已有的同类型建筑保温板材。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]如下实施例的改性介孔材料的制备方法如下：
[0030](1)采用BET比表面积测试仪测试介孔材料的孔径，优选孔径在15～35nm之间的介孔材料；
[0031](2)将该介孔材料粉体分散与水中，形成固含量为10％的悬浮液，并通过球磨机研磨，得颗粒粒径达到5～15μm的悬浮液；
[0032](3)在100份步骤(2)制得的悬浮液中加入8份粒径为20～40nm的硅溶胶、2份的水玻璃、0.2份的氯化铝，加热至70℃，搅拌3h，使得硅溶胶粒子“堵住”介孔材料的“孔道口”并形成包裹，随后过滤、洗涤、喷雾干燥的方式干燥成粉末，便得到了闭孔的改性介孔材料。
[0033]将介孔材料在105℃下烘至恒重，称取质量为m1的干燥后的介孔材料，随后分散在一定的水中，放置2h；然后再进行抽滤，至漏斗下无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含介孔材料的建筑保温板，其特征在于，包括如下重量份数的组分：发泡聚苯乙烯颗粒8～12份胶凝材料30～80份填料10～40份改性介孔材料1～30份添加剂0.1～2份。2.如权利要求1所述的含介孔材料的建筑保温板，其特征在于，改性介孔材料通过如下方法制得：(1)将介孔材料粉体分散于水中形成悬浮液A，球磨后得悬浮液B；(2)悬浮液B中加入硅溶胶、水玻璃、铝盐，加热、搅拌、过滤、喷雾干燥得改性介孔材料。3.如权利要求2所述的含介孔材料的建筑保温板，其特征在于，介孔材料为硅基介孔材料或非硅基介孔材料。4.如权利要求3所述的含介孔材料的建筑保温板，其特征在于，硅基介孔材料为二氧化硅介孔材料，或者掺杂有C、B、Ti、V、Cr、Co、Mn、Fe、Ni、Zr、Cu、Ca、Cd、Sn、Ce、Sm、Pr、Nb、W、La、Al、In、Ga、Ge、Ru、Zn、Mo中的一种或多种元素的二氧化硅介孔材料。5.如权利要求3所述的含介孔材料的建筑保温板，其特征在于，非硅基介孔材料为介孔碳材料、金属氧化物介孔材料、金属介孔材料、磷酸盐介孔材料、硫化物介孔材料、氮化物介孔材料中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾玉成，秦军，周涛，
申请(专利权)人：山东优纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：