CN107117929A - 一种外墙保温板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外墙保温板及其制备方法，涉及保温板技术领域，包括以下份计的原料：改性硫氧镁水泥料浆65~75份、改性可膨胀石墨45~55份、酚醛树脂40~42份、骨料35~37份、工业固体废弃物30~32份、天然纤维27~29份、无机合成纤维25~27份、助剂15~25份和去离子水60~70份。本发明具有优良的保温性能和防火性能，不吸潮返卤、不翘曲变形，并且还具有表观密度小、化学稳定性好、耐高温、无毒和吸音等特点。

Description

一种外墙保温板及其制备方法

技术领域

本发明涉及保温板技术领域，具体涉及一种外墙保温板及其制备方法。

背景技术

我国建筑节能现在大规模使用的有机保温材料主要有EPS(聚苯乙烯泡沫)、PS(挤塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫)，均属易燃有机保温材料，最大的优点是质轻、保温、隔热性好；最大的缺陷是防火安全性差、易老化、易燃烧。这些新型建筑节能材料如果没有经过阻燃和降烟的化学结构改性，只是简单的添加阻燃剂，都存在严重的火灾隐患，导致频烦引发建筑火灾事故，因此易燃有机保温材料的防火阻燃技术和防火构造的研究及其大规模的推广应用，已成为关系我国民生安全的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种外墙保温板及其制备方法，具有优良的保温性能和防火性能，不吸潮返卤、不翘曲变形，并且还具有表观密度小、化学稳定性好、耐高温、无毒和吸音等特点。

本发明提供了如下的技术方案：一种外墙保温板，包括以下份计的原料：改性硫氧镁水泥料浆65~75份、改性可膨胀石墨45~55份、酚醛树脂40~42份、骨料35~37份、工业固体废弃物30~32份、天然纤维27~29份、无机合成纤维25~27份、助剂15~25份和去离子水60~70份；

所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料：硫酸镁溶液15~25份、氧化镁粉15~20份、改性剂10~15份、活性填料10~12份和去离子水20~22份；

所述改性可膨胀石墨包括以下份计的原料：聚乙烯醇15~17份、可膨胀石墨12~15份、硼酸水溶液10~15份和去离子水5~8份；

所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5~8份、润滑剂5~7份、粘结剂3~5份和抑烟剂2~3份。

其中，所述硫酸镁溶液的浓度为20~30%，所述改性剂包括以下份计的原料：硅灰3~5份、有机硅防水剂粉末3~5份、蔗糖2~3份和腐植酸1~2份，所述活性填料包括以下份计的原料：滑石粉3~5份、粉煤灰1~2份、闭孔珍珠岩0.2~1.2份和蛭石粉0.2~0.6份。

其中，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，其水分小于4wt％，固含量大于75wt％，粘度为9000~10000cps。

其中，所述骨料包括以下份计的原料：玻化微珠15~17份、改性硅藻土13~15份、稻壳粉10~12份、轻质碳酸钙5~8份和云母粉3~5份。

其中，所述改性硅藻土由硅藻土原矿进行干燥、反复粉碎及分选，然后在200~400℃条件下煅烧制得。

其中，所述工业固体废弃物为煤矸石、金属尾矿和赤泥中的一种或几种。

其中，所述天然纤维为棉绒纤维或者木浆纤维，所述无机合成纤维为玻璃纤维。

其中，所述阻燃剂为磷酸三(2-氯乙基)酯、甲基磷酸二甲酯和三溴新戊醇中的一种或几种，所述粘结剂为乳胶或者海菜粉，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙和石蜡中的一种或几种，所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌按照2~3：1的比例混合而成。

本发明提供一种外墙保温板的制备方法，包括如下步骤：

（1）、配制改性硫氧镁水泥料浆

按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中，以100~120r/min的转速混合搅拌20~30min，然后加入改性剂，以150~200r/min的转速继续混合搅拌10~15min，然后加入活性填料，搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆；

（2）、制备改性可膨胀石墨

按照配比称取聚乙烯醇,加入去离子水中，在80~83℃条件下加热20~30min，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；

称取可膨胀石墨，加入到聚乙烯醇溶液中，以200~250r/min的转速混合搅拌10~13min，干燥处理后得到粉料，然后加入至硼酸水溶液，搅拌反应20~30min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨；

（3）、原料混合

将步骤（1）得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤（2）得到的改性可膨胀石墨混合，然后按照配比依次加入剩余原料，以300~400r/min的转速混合搅拌30~50min，分散均匀得到混合物料；

（4）、压制成型

将步骤（3）得到的混合物料放入模具中，高温压制成型，压制温度为300~400℃，压制完成后冷却至室温，得到所述外墙保温板。

本发明的有益效果：具有优良的保温性能和防火性能，不吸潮返卤、不翘曲变形，并且还具有表观密度小、化学稳定性好、耐高温、无毒和吸音等特点，具体如下：

（1）、本发明中添加改性硫氧镁水泥料浆，增强了防火保温板的耐水性，减轻了返卤现象，具体地，其中以氧化镁粉和硫酸镁溶液先制备得到硫氧镁水泥材料，其优点在于彻底摆脱了传统氯氧镁水泥吸潮返卤的可能性，传统硫氧镁水泥的强度、防水性能存在较大问题，经过改性后得到的改性硫氧镁水泥料浆在强度和耐水性方面都有较大提升，并且具备轻质、低碱、抗水、耐高温等特性；

（2）、本发明的中添加有活性填料，其中的蛭石粉是蛭石颗粒经膨胀而形成的一种轻质、多功能材料，具有导热系数低、耐高温、无毒和吸音等特性，其中的粉煤灰中含有活性SiO₂和Al₂O₃，有利于提高整体的抗水性；

（3）、本发明的中添加改性可膨胀石墨，受到高温燃烧后可以形成更加均一和致密的碳层，增强防火性；添加硼酸锌和三氧化钼的混合物作为抑烟剂，可明显降低板材燃烧时的烟毒释放，硼酸锌、三氧化钼与改性可膨胀石墨复配能达到更好的阻燃抑烟协效作用，使烟毒进一步减少；添加的酚醛树脂，具有良好的阻燃性和低烟雾性，在火中不燃烧，不熔化，也不会有滴落物，配合抑烟剂，使得烟毒进一步减少；

（4）、本发明中添加硅藻土，具有体轻、质软、多孔、隔声、耐热、耐酸及化学性质稳定等特性，经过改性处理后可以提高板材的保温性、防水性和阻燃性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种外墙保温板，包括以下份计的原料：

改性硫氧镁水泥料浆 65份；

改性可膨胀石墨 45份；

酚醛树脂 40份；

骨料 35份；

工业固体废弃物 30份；

天然纤维 27份；

无机合成纤维 25份；

助剂 15份；

去离子水 60份；

所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料：硫酸镁溶液15份、氧化镁粉15份、改性剂10份、活性填料10份和去离子水20份；

所述改性可膨胀石墨包括以下份计的原料：聚乙烯醇15份、可膨胀石墨12份、硼酸水溶液10份和去离子水5份；

所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5份、润滑剂5份、粘结剂3份和抑烟剂2份。

其中，所述硫酸镁溶液的浓度为20%，所述改性剂包括以下份计的原料：硅灰3份、有机硅防水剂粉末3份、蔗糖2份和腐植酸1份，所述活性填料包括以下份计的原料：滑石粉3份、粉煤灰1份、闭孔珍珠岩0.2份和蛭石粉0.2份。

其中，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，其水分为3wt％，固含量为80wt％，粘度为9000cps。

其中，所述骨料包括以下份计的原料：玻化微珠15份、改性硅藻土13份、稻壳粉10份、轻质碳酸钙5份和云母粉3份。

其中，所述改性硅藻土由硅藻土原矿进行干燥、反复粉碎及分选，然后在200℃条件下煅烧制得。

其中，所述工业固体废弃物为煤矸石。

其中，所述天然纤维为棉绒纤维，所述无机合成纤维为玻璃纤维。

其中，所述阻燃剂为磷酸三(2-氯乙基)酯，所述粘结剂为乳胶，所述润滑剂为硬脂酸，所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌按照2：1的比例混合而成。

本实施例中提供一种外墙保温板的制备方法，包括如下步骤：

（1）、配制改性硫氧镁水泥料浆

按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中，以100r/min的转速混合搅拌20min，然后加入改性剂，以150r/min的转速继续混合搅拌10min，然后加入活性填料，搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆；

（2）、制备改性可膨胀石墨

按照配比称取聚乙烯醇,加入去离子水中，在80℃条件下加热20min，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；

称取可膨胀石墨，加入到聚乙烯醇溶液中，以200r/min的转速混合搅拌10min，干燥处理后得到粉料，然后加入至硼酸水溶液，搅拌反应20min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨；

（3）、原料混合

将步骤（1）得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤（2）得到的改性可膨胀石墨混合，然后按照配比依次加入剩余原料，以300r/min的转速混合搅拌30min，分散均匀得到混合物料；

（4）、压制成型

将步骤（3）得到的混合物料放入模具中，高温压制成型，压制温度为300℃，压制完成后冷却至室温，得到所述外墙保温板。

实施例2

一种外墙保温板，包括以下份计的原料：

改性硫氧镁水泥料浆 75份；

改性可膨胀石墨 55份；

酚醛树脂 42份；

骨料 37份；

工业固体废弃物 32份；

天然纤维 29份；

无机合成纤维 27份；

助剂 25份；

去离子水 70份；

所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料：硫酸镁溶液25份、氧化镁粉20份、改性剂15份、活性填料12份和去离子水22份；

所述改性可膨胀石墨包括以下份计的原料：聚乙烯醇17份、可膨胀石墨15份、硼酸水溶液15份和去离子水8份；

所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂8份、润滑剂7份、粘结剂5份和抑烟剂3份。

其中，所述硫酸镁溶液的浓度为30%，所述改性剂包括以下份计的原料：硅灰5份、有机硅防水剂粉末5份、蔗糖3份和腐植酸2份，所述活性填料包括以下份计的原料：滑石粉5份、粉煤灰2份、闭孔珍珠岩1.2份和蛭石粉0.6份。

其中，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，其水分为2wt％，固含量为85wt％，粘度为10000cps。

其中，所述骨料包括以下份计的原料：玻化微珠17份、改性硅藻土15份、稻壳粉12份、轻质碳酸钙8份和云母粉5份。

其中，所述改性硅藻土由硅藻土原矿进行干燥、反复粉碎及分选，然后在400℃条件下煅烧制得。

其中，所述工业固体废弃物为金属尾矿。

其中，所述天然纤维为木浆纤维，所述无机合成纤维为玻璃纤维。

其中，所述阻燃剂为甲基磷酸二甲酯，所述粘结剂为海菜粉，所述润滑剂为硬脂酸钙，所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌按照3：1的比例混合而成。

本实施例中提供一种外墙保温板的制备方法，包括如下步骤：

（1）、配制改性硫氧镁水泥料浆

按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中，以120r/min的转速混合搅拌30min，然后加入改性剂，以200r/min的转速继续混合搅拌15min，然后加入活性填料，搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆；

（2）、制备改性可膨胀石墨

按照配比称取聚乙烯醇,加入去离子水中，在83℃条件下加热30min，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；

称取可膨胀石墨，加入到聚乙烯醇溶液中，以250r/min的转速混合搅拌13min，干燥处理后得到粉料，然后加入至硼酸水溶液，搅拌反应30min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨；

（3）、原料混合

将步骤（1）得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤（2）得到的改性可膨胀石墨混合，然后按照配比依次加入剩余原料，以400r/min的转速混合搅拌50min，分散均匀得到混合物料；

（4）、压制成型

将步骤（3）得到的混合物料放入模具中，高温压制成型，压制温度为400℃，压制完成后冷却至室温，得到所述外墙保温板。

实施例3

一种外墙保温板，包括以下份计的原料：

改性硫氧镁水泥料浆 70份；

改性可膨胀石墨 50份；

酚醛树脂 41份；

骨料 36份；

工业固体废弃物 31份；

天然纤维 28份；

无机合成纤维 26份；

助剂 20份；

去离子水 65份；

所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料：硫酸镁溶液20份、氧化镁粉17.5份、改性剂12.5份、活性填料11份和去离子水21份；

所述改性可膨胀石墨包括以下份计的原料：聚乙烯醇16份、可膨胀石墨13.5份、硼酸水溶液12.5份和去离子水6.5份；

所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂6.5份、润滑剂6份、粘结剂4份和抑烟剂2.5份。

其中，所述硫酸镁溶液的浓度为25%，所述改性剂包括以下份计的原料：硅灰4份、有机硅防水剂粉末4份、蔗糖2.5份和腐植酸1.5份，所述活性填料包括以下份计的原料：滑石粉4份、粉煤灰1.5份、闭孔珍珠岩0.7份和蛭石粉0.4份。

其中，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，其水分为1wt％，固含量为76wt％，粘度为9000cps。

其中，所述骨料包括以下份计的原料：玻化微珠16份、改性硅藻土14份、稻壳粉11份、轻质碳酸钙6.5份和云母粉4份。

其中，所述改性硅藻土由硅藻土原矿进行干燥、反复粉碎及分选，然后在300℃条件下煅烧制得。

其中，所述工业固体废弃物为赤泥，

其中，所述天然纤维为木浆纤维，所述无机合成纤维为玻璃纤维。

其中，所述阻燃剂为三溴新戊醇，所述粘结剂为海菜粉，所述润滑剂为石蜡，所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌按照3：1的比例混合而成。

本实施例中提供一种外墙保温板的制备方法，包括如下步骤：

（1）、配制改性硫氧镁水泥料浆

按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中，以110r/min的转速混合搅拌25min，然后加入改性剂，以175r/min的转速继续混合搅拌13min，然后加入活性填料，搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆；

（2）、制备改性可膨胀石墨

按照配比称取聚乙烯醇,加入去离子水中，在82℃条件下加热25min，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；

称取可膨胀石墨，加入到聚乙烯醇溶液中，以225r/min的转速混合搅拌12min，干燥处理后得到粉料，然后加入至硼酸水溶液，搅拌反应25min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨；

（3）、原料混合

将步骤（1）得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤（2）得到的改性可膨胀石墨混合，然后按照配比依次加入剩余原料，以350r/min的转速混合搅拌40min，分散均匀得到混合物料；

（4）、压制成型

将步骤（3）得到的混合物料放入模具中，高温压制成型，压制温度为350℃，压制完成后冷却至室温，得到所述外墙保温板。

参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外墙保温板，其特征在于，包括以下份计的原料：改性硫氧镁水泥料浆65~75份、改性可膨胀石墨45~55份、酚醛树脂40~42份、骨料35~37份、工业固体废弃物30~32份、天然纤维27~29份、无机合成纤维25~27份、助剂15~25份和去离子水60~70份；

所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料：硫酸镁溶液15~25份、氧化镁粉15~20份、改性剂10~15份、活性填料10~12份和去离子水20~22份；

所述改性可膨胀石墨包括以下份计的原料：聚乙烯醇15~17份、可膨胀石墨12~15份、硼酸水溶液10~15份和去离子水5~8份；

所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂5~8份、润滑剂5~7份、粘结剂3~5份和抑烟剂2~3份。

2.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，包括以下份计的原料：改性硫氧镁水泥料浆70份、改性可膨胀石墨50份、酚醛树脂41份、骨料36份、工业固体废弃物31份、天然纤维28份、无机合成纤维26份、助剂20份和去离子水65份；

所述改性硫氧镁水泥料浆包括以下份计的原料：硫酸镁溶液20份、氧化镁粉17.5份、改性剂12.5份、活性填料11份和去离子水21份；

所述改性可膨胀石墨包括以下份计的原料：聚乙烯醇16份、可膨胀石墨13.5份、硼酸水溶液12.5份和去离子水6.5份；

所述助剂包括以下份计的原料：阻燃剂6.5份、润滑剂6份、粘结剂4份和抑烟剂2.5份。

3.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，所述硫酸镁溶液的浓度为20~30%，所述改性剂包括以下份计的原料：硅灰3~5份、有机硅防水剂粉末3~5份、蔗糖2~3份和腐植酸1~2份，所述活性填料包括以下份计的原料：滑石粉3~5份、粉煤灰1~2份、闭孔珍珠岩0.2~1.2份和蛭石粉0.2~0.6份。

4.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，其水分小于4wt％，固含量大于75wt％，粘度为9000~10000cps。

5.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，所述骨料包括以下份计的原料：玻化微珠15~17份、改性硅藻土13~15份、稻壳粉10~12份、轻质碳酸钙5~8份和云母粉3~5份。

6.根据权利要求5所述的外墙保温板，其特征在于，所述改性硅藻土由硅藻土原矿进行干燥、反复粉碎及分选，然后在200~400℃条件下煅烧制得。

7.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，所述工业固体废弃物为煤矸石、金属尾矿和赤泥中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，所述天然纤维为棉绒纤维或者木浆纤维，所述无机合成纤维为玻璃纤维。

9.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸三(2-氯乙基)酯、甲基磷酸二甲酯和三溴新戊醇中的一种或几种，所述粘结剂为乳胶或者海菜粉，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙和石蜡中的一种或几种，所述抑烟剂为三氧化钼和硼酸锌按照2~3：1的比例混合而成。

10.一种根据权利要求1~9任一项所述的外墙保温板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、配制改性硫氧镁水泥料浆

按照配比称取氧化镁粉和硫酸镁溶液加入去离子水中，以100~120r/min的转速混合搅拌20~30min，然后加入改性剂，以150~200r/min的转速继续混合搅拌10~15min，然后加入活性填料，搅拌均匀后得到所述改性硫氧镁水泥料浆；

（2）、制备改性可膨胀石墨

按照配比称取聚乙烯醇,加入去离子水中，在80~83℃条件下加热20~30min，搅拌溶解至透明状，得到聚乙烯醇溶液；

称取可膨胀石墨，加入到聚乙烯醇溶液中，以200~250r/min的转速混合搅拌10~13min，干燥处理后得到粉料，然后加入至硼酸水溶液，搅拌反应20~30min，过滤，干燥，得到改性可膨胀石墨；

（3）、原料混合

将步骤（1）得到的改性硫氧镁水泥料浆和步骤（2）得到的改性可膨胀石墨混合，然后按照配比依次加入剩余原料，以300~400r/min的转速混合搅拌30~50min，分散均匀得到混合物料；

（4）、压制成型

将步骤（3）得到的混合物料放入模具中，高温压制成型，压制温度为300~400℃，压制完成后冷却至室温，得到所述外墙保温板。