复合绝热体系制造技术

本发明专利技术涉及包括复合绝热体系和建筑物外墙的保温建筑物墙体，其中所述复合绝热体系固定至建筑物墙体背向建筑物的一侧，该复合绝热体系包括至少两层绝热覆盖层，且至少两层各自含有25至95重量％的气凝胶、5至75重量％的无机纤维和0至70重量％的无机填料，其中所述绝热覆盖层通过无机粘合剂彼此接合且所述复合绝热体系具有小于3MJ/千克的总潜热能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合绝热体系本专利技术涉及用于使建筑物外墙绝热的复合绝热体系，该复合绝热体系包括至少两层绝热覆盖层（thermalinsulationcladding），且至少两层各自含有25至95重量％的气凝胶和5至75重量％的无机纤维，其中所述绝热覆盖层通过无机粘合剂彼此接合且所述复合绝热体系具有小于3MJ/千克的总潜热能（grosscalorificpotential）。在高能源成本时期，新建筑物的绝热和旧建筑物整修中的绝热具有越来越大的重要性。为此，优选将复合绝热体系应用于保暖建筑物（heatedbuilding）的外墙或外部天花板，以减少从建筑物的内部传输的热损失。这种复合绝热体系包括一层通常胶接至建筑物的保温层（优选以板的形式）。将抹灰层（render）施用到该保温层以使该保温层免受风化的影响。通常施用经织物层增强并且被覆盖抹灰层覆盖的基底抹灰层。当使用合成树脂抹灰层时，两层抹灰层共同以约2至约7mm、优选小于3mm的厚度施用，而无机抹灰层体系可达到约8mm至约20mm范围的厚度。保温板的强度和/或建筑物表面的承载能力通常不足以确保具有仅胶接的保温元件的复合绝热体系的可靠的长期稳定性。为此，这样的保温元件一般必须通过保温紧固件固定，即接合至外墙。在此，保温元件部分胶接至支撑衬底（即外墙）仅用来辅助固定，且保温元件承受由于抹灰层收缩产生的剪切应力的劲度同时增加。将保温紧固件固定到支撑衬底。它们具有约50至140mm范围的各种直径的圆盘，其可施用至建筑物最远端的绝热覆盖层一侧。它们的承载能力产生于金属心轴，金属心轴同时铺展在锚上，从而产生摩擦连接。保温紧固件在施用增强的基底抹灰层之前或在抹灰之后立即引入。因此，保温紧固件的圆盘在抹灰层的上方或下方。抹灰之后安装保温紧固件的一个重要优势是增强织物也因此由保温紧固件固持，其结果是实现更有利的低分布以及每单位面积所需的保温紧固件的数量的减少。保温紧固件的数量根据建筑物高度、由抹灰层厚度主要确定的固有负载、保温材料的强度和保温紧固件的直径确定。通常每平方米安装2至8个保温紧固件，但在边缘区域可能需要最高达每平方米14个保温紧固件。该边缘区域包括沿待保温的外墙的边缘1至2米宽的区域。使用实际建筑原因所需的工程板（cut-to-size）保温元件可造成需要的保温紧固件的数量进一步增加。就所需的材料和加工时间而言，随着所需的保温紧固件数量的增加，复合绝热体系的成本增加，这是因为必须精确放置保温紧固件。嵌入或置于抹灰层下部的保温紧固件的另一个不利的影响是，在风化或水分渗透通过抹灰层的情况下，由于覆盖减少，保温紧固件暴露在表面上。当保温紧固件以不规则的图案排布时，这会产生不利的视觉效果。过去，许多保温材料被用于复合绝热体系的保温层。特别地，聚合泡沫（如基于聚氨酯或聚苯乙烯的泡沫）、石纤维、玻璃纤维和天然材料（如大麻、软木或珍珠岩）用作保温材料。然而，常规的外墙保温体系仅在使用合适厚度的各材料层时才满足对绝热值的要求。然而，外墙上如此巨大的装配（buildup）往往破坏了建筑物的整体美观印象，因此是不可取的。此外，如此巨大的装配意味着门窗不得不移位，较少的光线可以照进室内，从而导致生活品质的显著劣化。已知水凝胶——例如可以通过由水玻璃沉淀凝胶来制备的二氧化硅水凝胶——可以在超临界条件下干燥以形成微孔的立体交联的二氧化硅颗粒。在超临界干燥条件下，在所述微孔的立体交联的颗粒中存在的液体的表面张力被完全地或极大地消除。本文的目的是避免微孔的立体交联的颗粒在干燥过程中明显地收缩，这是因为微孔的立体交联的颗粒的特性在收缩时完全或部分消失。在凝胶的情况下，这类通过超临界干燥获得的产品被称为气凝胶。与没有特别的防护措施的常规干燥（常规干燥中凝胶经历大的体积收缩并形成干凝胶）不同，在干燥过程中在临界点附近仅发生小体积收缩（小于15体积％）。气凝胶——特别是基于硅酸盐的气凝胶——由于其非常良好的保温性能已经被用于复合绝热体系中，并且优点在于在给定的保温性能下导致显著减少的墙装配。在大气压力下空气中的硅酸盐气凝胶的导热系数的常规值为0.017至0.021W/(m·K)。硅酸盐气凝胶的导热系数的差异主要由生产过程中产生的不同尺寸的孔（在10至100nm范围内）所决定。通过超临界干燥制备气凝胶的现有技术全面记载于例如ReviewsinChemicalEngineering,卷5,1-4号,第157-198页(1988)，其中也记载了Kistler的开创性工作。WO-A-9506617涉及疏水性二氧化硅气凝胶，其可以通过以下方式获得：使水玻璃溶液与酸在7.5至11的pH下反应，通过水或稀的无机碱的水溶液洗涤从形成的水凝胶中除去大部分的离子组分，同时保持水凝胶的pH值在7.5至11的范围，用醇取代水凝胶中存在的水相，随后在超临界条件下干燥所得的醇凝胶。由粉状气凝胶和有机或无机粘合剂和任选的其它聚集体制备保温板是已知的。例如，WO1996/6015997记载了一种复合材料，包括10至95重量％的气凝胶颗粒和至少一种无机粘合剂。然而，该板的缺点是，必须使用相对大量的粘合剂以获得稳定的板。然而，这会导致绝热性能与所述气凝胶相比显著劣化；在实施例中报道导热系数为0.15W/(m·K)。由于高度的疏水作用，市售可得的硅酸盐气凝胶粉末的有机含量高。疏水作用是必要的，使得可在生成气凝胶之后亚临界地干燥气凝胶，而没有形成干凝胶，即严重的收缩并因此损失良好的绝热性能（见“Aerogels”,N.Hüsing,U.Schubert,Ullmann′sEncyclopediaofIndustrialChemistry，第六版，2000电子版,Wiley-VCH,Weinheim2000）。通过高度疏水作用而引入气凝胶的有机成分就燃烧性能而言是有问题的。市售可得的硅酸盐气凝胶粉末，例如购自Cabot的根据DIN4102-1分类至燃烧等级B1（不易燃）。然而，对于高度最高达100米的高层建筑物，需要不可燃体系（至少燃烧等级A2）。用纤维增强的复合气凝胶垫目前正由AspenAerogelInc以商品名市售。例如，US2002/0094426描述了复合气凝胶垫及其用途。然而，这类垫由于其生产工艺以及必须超临界干燥而仅能以低厚度（约1cm）得到。通过超临界干燥生产具有的优点是：气凝胶不得不疏水化至较小的程度，就燃烧性能而言其是有利的。然而，这些垫具有的缺点在于：它们必须多层施用以达到令人满意的保温性能。在此，每一层必须通过保温紧固件分别固定于墙上，这是劳动密集的且昂贵的，并且也可导致热桥。此外，用于市售可得的复合气凝胶垫的纤维通常包括有机聚合物，因此，就燃烧性能而言是问题的。此外，WO2010/046074公开了一种用于使建筑物墙保温的复合绝热体系，该体系包括含有20至90重量％的气凝胶的第一绝热板和包含石纤维的第二绝热板。在另一个实施方案中，该体系还可以包括至少一种包含石纤维和20至90重量％的气凝胶的复合板。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于建筑物外墙绝热的复合绝热体系，该体系具有非常低的导热系数，从而即使以低的层厚度也能实现非常好的绝热性能。绝热覆盖层应该具有这样的结构：使用者很容易操作，因此可以在建筑工地与建筑的环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.17 EP 11151091.31.包括复合绝热体系和建筑物外墙的保温建筑物墙体，其中所述复合绝热体系固定至建筑物墙体背向建筑物的一侧，该复合绝热体系包括至少两层绝热覆盖层，且至少两层各自含有35至65重量％的气凝胶、15至65重量％的无机纤维和0至50重量％的无机填料，其特征在于所述绝热覆盖层通过无机粘合剂彼此接合且所述复合绝热体系具有小于3MJ/千克的总潜热能，其中所述无机粘合剂为至少一种选自下列的组分：钾水玻璃、钠水玻璃、水泥和碱活化的硅铝酸盐。2.权利要求1的保温建筑物墙体，其特征在于所述气凝胶是至少一种基于硅、铝和/或钛的气凝胶。3.权利要求1的保温建筑物墙体，其特征在于所述无机填料为二氧化镁、二氧化钛、碳化钛、碳化硅、氧化铁(III)、氧化铁(II)、硅酸锆、氧化锆、氧化锡、氧化锰或其混合物。4.权利要求1的保温建筑物墙体，其特征在于所述无机纤维为玻璃纤维、岩石纤维、金属纤维、硼纤维和/或陶瓷纤维。5.权利要求4的保温建筑物墙体，其特征在于所述岩石纤维为玄武岩纤维。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：S·莫尼格，S·罗斯迈尔，S·迪特瑞斯，T·盖斯特纳，
申请(专利权)人：建筑研究和技术有限公司，
类型：
国别省市：