一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材及制备方法，其中，改性EPS保温板材包括以下重量份的各组分：改性EPS颗粒40

A vacuum ceramic bead modified EPS insulation board and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材及制备方法


[0001]本专利技术涉及隔热材料
，尤其涉及一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材及制备方法。

技术介绍

[0002]装配式建筑是由预制部品部件在工地装配而成的建筑，主要是将在工厂加工制作好的建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的一种建筑方式。在装配式建筑中，保温问题尤为重要。一般外墙保温是由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布、保温板等复合而成，现场粘结施工，常见的保温板如：石墨改性水泥基保温板、岩棉板、发泡水泥板、发泡陶瓷保温板、聚苯乙烯泡沫板(EPS)或挤塑板(XPS)等。
[0003]其中，聚苯乙烯泡沫板制造成本低廉，并且具有质轻、隔热保温效果好、吸水性低、易加工的优点，应用最为广泛。然而，由于其防火性能差，且在燃烧时会释放大量有毒烟气，产生大量热量，甚至加速火灾的蔓延，一旦发生火灾，易造成财产损失和人员伤亡。因此，聚苯乙烯泡沫板在建筑外墙保温
中的应用受到一定的限制。此外，聚苯乙烯颗粒为刚性，较脆，且热膨胀系数较大，容易变性开裂，也导致了聚苯乙烯泡沫板使用性能受到一定影响。因此，亟待提出一种解决方案能够改善聚苯乙烯泡沫板的阻燃性能，同时解决其脆性大易开裂的问题，从而提高保温板的综合使用性能。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材及制备方法，通过对EPS颗粒掺杂真空陶瓷微珠，并采用阻燃包覆剂进行包覆改性，再辅助气凝胶、增强纤维，使保温板材达A级燃烧性能，同时兼具保温性能和优异的机械性能，可作为夹心层广泛应用于装配式建筑，尤其是外墙模块、内墙模块和楼地板模块。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，EPS保温板材由复合浆料注模固化制得，其中，复合浆料包括以下重量份的各组分：
[0009]改性EPS颗粒40
‑
50份、气凝胶10
‑
20份、胶凝材料80
‑
100份、苯丙乳液50
‑
100份、增强纤维2
‑
6份、保水剂0.1
‑
2份、抗裂剂0.1
‑
2份、塑化剂0.1
‑
2份、偶联剂2
‑
5份、表面活性剂1
‑
4份；
[0010]并且，改性EPS颗粒为EPS颗粒经真空陶瓷微珠和阻燃包覆剂包覆改性制得；其中，阻燃包覆剂包括聚磷酸铵和酚醛树脂。
[0011]本专利技术选用微米级的真空陶瓷微珠和阻燃包覆剂对EPS颗粒进行包覆改性处理，首先，真空陶瓷微珠是一种微粒状球形颗粒，外壳坚硬，且具有中空结构，里面一般填充惰
性气体，具有较高的反射率，将其包覆在EPS颗粒不仅能够反射和隔绝热量的传递，还能够增强EPS颗粒的力学性能，使EPS颗粒在使用过程中不易产生变形和碎裂。
[0012]此外，本专利技术采用聚磷酸铵和酚醛树脂合成阻燃包覆剂，利用聚磷酸铵中的氨基与酚醛树脂的羟基之间发生的缩合反应，使真空陶瓷微珠、聚磷酸铵和酚醛树脂之间形成共聚体系，并且，通过聚合反应形成的碳氮、碳氧键，提高了稳定性，从而牢固地将EPS颗粒包裹在其中，使EPS颗粒具备阻燃性。
[0013]更为优选的，改性EPS保温板材包括以下重量份的各组分：
[0014]改性EPS颗粒45份、气凝胶15份、胶凝材料90份、苯丙乳液85份、增强纤维4份、保水剂0.2份、抗裂剂0.5份、塑化剂0.5份、偶联剂3份、表面活性剂2份。
[0015]优选地，改性EPS颗粒中，EPS颗粒、真空陶瓷微珠、阻燃包覆剂的质量比为1:1
‑
2:3
‑
5。
[0016]更为优选地，改性EPS颗粒中，EPS颗粒、真空陶瓷微珠、阻燃包覆剂的质量比为1:2:4。
[0017]优选地，气凝胶为疏水二氧化硅气凝胶颗粒。二氧化硅气凝胶保温材料是以二氧化硅气凝胶为主体材料制成的纳米多孔网络结构材料，尺度小于50纳米，且孔的直径小于分子的平均自由程，当二氧化硅气凝胶作为绝热材料时，气体的热传导大大减少，具有极低的密度和导热率，并且，还具备强度高、空间利用率高、隔声、绿色环保、防水不燃等优越性能。本专利技术通过添加疏水二氧化硅气凝胶颗粒，增加了保温板才的隔热性和阻燃性，同时减少胶凝材料的用量，降低了保温板才的密度。
[0018]优选地，胶凝材料包括硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰。其中，硅酸盐水泥还可以为硫铝水泥、氯化镁水泥或氧化镁水泥。用硅灰和粉煤灰代替部分水泥加到混凝土中，均匀地充填于水泥颗粒空隙之中，使混凝土更加致密，增加水泥的凝聚力，提高材料的抗压抗折强度。
[0019]优选地，胶凝材料中硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰的质量比为3
‑
4:1:3
‑
4。
[0020]优选地，增强纤维为短切硅酸铝纤维、短切碳纤维、短切聚乙烯纤维及短切聚丙烯纤维中的一种或几种的组合。
[0021]第二方面，本专利技术提供一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0022]S1、聚磷酸铵预处理：在室温的条件下，将聚磷酸铵和乙二胺加入乙醇溶液中，并在氮气氛围中搅拌和加热，反应1.5
‑
2h后，经洗涤、干燥得到预处理后的聚磷酸铵；
[0023]S2、制备改性EPS颗粒：对步骤S1得到的聚磷酸铵调解pH值至酸性，将酸性聚磷酸铵加入到酚醛树脂中，加热并搅拌，得到阻燃包覆剂，然后加入真空陶瓷微珠，继续搅拌，将搅拌均匀的混合液喷淋到EPS颗粒表面，烘干后得到改性EPS颗粒；
[0024]S3、制备保温板材：先将气凝胶、增强纤维和表面活性剂溶于水中，分散均匀后加入偶联剂，以600
‑
800r/min转速搅拌20
‑
30min后，再向混合液中加入胶凝材料、苯丙乳液、保水剂、抗裂剂、塑化剂并不断搅拌，然后缓慢加入改性EPS颗粒，继续搅拌，搅拌均匀后的浆料经成型、养护得到真空陶瓷微珠改性EPS保温板材。
[0025]优选地，步骤S1中，聚磷酸铵和乙二胺反应温度为75
‑
80℃。
[0026]优选地，步骤S2中，加热温度为35
‑
40℃。
[0027]优选地，步骤S3中，养护温度为45
‑
50℃，时间为2
‑
3天。
[0028](三)有益效果
[0029]本专利技术提供的一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材及制备方法，通过采用真空陶瓷微珠和阻燃包覆剂共同对EPS颗粒进行包覆改性，利用阻燃包覆剂中的聚磷酸铵和酚醛树脂形成的稳定共聚体系，将EPS颗粒包裹于其中，使真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，其特征在于，所述改性EPS保温板材由复合浆料注模固化制得，所述复合浆料包括以下重量份的各组分：改性EPS颗粒40
‑
50份、气凝胶10
‑
20份、胶凝材料80
‑
100份、苯丙乳液50
‑
100份、增强纤维2
‑
6份、保水剂0.1
‑
2份、抗裂剂0.1
‑
2份、塑化剂0.1
‑
2份、偶联剂2
‑
5份、表面活性剂1
‑
4份；所述改性EPS颗粒为EPS颗粒经真空陶瓷微珠和阻燃包覆剂包覆改性制得；其中，所述阻燃包覆剂包括聚磷酸铵和酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，其特征在于，所述EPS颗粒、所述真空陶瓷微珠、所述阻燃包覆剂的质量比为1:1
‑
2:3
‑
5。3.根据权利要求1所述的真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，其特征在于，所述气凝胶为疏水二氧化硅气凝胶颗粒。4.根据权利要求1所述的真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，其特征在于，所述胶凝材料包括硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰。5.根据权利要求4所述的真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，其特征在于，所述硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰的质量比为3
‑
4:1:3
‑
4。6.根据权利要求1所述的真空陶瓷微珠改性EPS保温板材，其特征在于，所述增强纤维为短切硅酸铝纤维、短切碳纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞秀娟，俞唯一，
申请(专利权)人：绍兴市暖壹节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：