CN1278997C - 复合材料保温板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合材料保温板配制方法，其特征是以废酚醛泡沫粉料(或废聚氨酯泡沫粉料)为保温基料，粉煤灰为填料，膨胀珍珠岩为骨料，矿物棉、玻璃棉、海泡石、坡缕石为增强材料，中性水玻璃或硅溶胶为无机粘结剂，瓜尔胶粉、甲基纤维素或羧甲基纤维素为有机粘结剂，通过进行高速分散、搅拌、混合、注模、成型干燥工艺制得本发明的复合材料保温板，该复合材料保温板导热系数较低、不燃、无味、无毒、使用寿命长，应用范围广，另外该保温板生产过程中无工业三废产生，且废品可回收再利用，生产中又利用工业废料作为其主要成分，有一定的环保意义和经济价值。

Description

复合材料保温板

所属技术领域

本发明涉及到建筑物、锅炉管道用隔热保温材料的技术领域，具体地讲，涉及到一种利用工业废弃物生产复合材料保温板的技术领域。

背景技术

保温材料系指不易传热的、对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体，是用于减少结构与环境热交换的一种功能材料。材料的保温性能好坏是由材料的导热系数的大小来决定。导热系数愈小，保温、隔热性能愈好。保温材料的特点是轻质、疏松、多孔，有些为纤维状，保温、隔热效果好。通常所指的保温隔热材料是指密度＜350kg/m³、导热系数＜0.12W/(m.K)的材料。保温隔热材料通常是多孔材料，结构上的基本特点是具有高的空隙率。材料中的气孔尺寸一般在3-5mm范围内。气孔可分为封闭气孔和连通气孔两种类型，一般具有大量封闭气孔材料的隔热性能比具有大量连通气孔的要好一些。保温隔热材料的结构基本上可分为纤维状结构多孔结构、粒状结构或层状结构。具有多孔结构的材料中的孔一般为近似于球形的封闭孔，而纤维状结构、粒状结构和层状结构的材料内部的孔通常是相互连通的。

目前，建筑节能保温的保温形式虽然只有屋面保温、外墙外保温和外墙内保温三种，但建筑节能保温材料的种类较多。一般建筑保温节能材料按材质主要概分为四大类，即无机质保温材料、有机质保温材料、有机-无机复合型保温材料和金属类保温材料。按节能保温材料的物理形态可分为纤维状保温材料、微孔粒状保温材料、气泡状保温材料和层状保温材料。按使用温度可分为常温保温材料(使用温度低于100℃)、中温保温材料(使用温度为100-800℃)、高温保温材料(使用温度在800℃以上)。按节能保温机理来划分，节能保温材料又分为多孔轻质型保温材料和高光热反射型保温材料。从结构上划分为：均质单一结构节能保温材料及复合复结构保温材料。从材料形状上划分，又可分为：型材类、干粉料类和浆料类保温材料三种。从材料的生成方式上可分为：人工合成保温材料和天然保温材料。

有机质保温材料主要包括刨花板、软木、纤维板、聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚合酚醛树酯泡沫、脲醛泡沫塑料、橡塑泡沫材料、聚氯乙烯泡沫塑料等。该类材料依据其独特的低导热性、轻质、憎水性强而得到广泛的应用。然而由于该类材料的易燃性，特别是燃烟系数大，毒性大，对环境有显著及直接的和潜在严重的污染性而在应用领域和应用等级上受到极大的限制。

无机质节能保温材料，该类材料又包括：1、松散纤维及其制品。如石棉、矿渣棉、岩棉、玻璃纤维棉和制品。2、松散粉粒状保温材料，如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和轻质硅酸钙。3、混合型：该类材料主要是将松散纤维和多孔颗粒状物料混合制成的复合硅酸盐保温涂料。同有机节能保温材料相比，无机质节能保温材料防火、阻燃性强，多为不燃物，且无毒性，安全系数高，其导热系数一般介于0.045-0.070w/(m.k)。

有机-无机质复合保温材料是指两相材料中某一相的最低量不低于25％的复合均一的新材料，如GRC板、聚苯类复合硅酸盐保温砂浆等。此外更多的有机-无机单相结构复合式。例如三明治式的水泥聚苯板、陶粒聚苯板、夹芯式的轻钢彩板屋面保温板。有机-无机复合型节能保温材料克服了无机质的低强度、有机质的易燃性。

目前市场上使用的保温材料有水泥聚苯板、珍珠岩保温砂浆、碎加气混凝土砌块、复合硅酸盐系列保温材料、内外墙聚苯板保温材料等，产品种类比较丰富。虽然外保温技术近年来被大力提倡和推广，但由于施工技术水平和生产力水平的限制，外保温技术施工难度较大、造价高，而且其应用仍处于探索阶段；内保温材料石膏保温板、保温砂浆依然是主导产品，生产厂家的生产工艺良莠不齐，市场比较混乱，从而影响了整体应用水平的提高。

近年来隔热保温材料发展非常快，以聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃、微孔硅酸钙为材料的隔热保温技术推广使用较多。用聚苯乙烯作保温材料，虽然其保温隔热性能好，但它最高适用温度为40℃，当温度高时会使收缩、分解、开裂；泡沫玻璃、微孔硅酸钙保温材料其造价太高。另外，水泥聚苯保温板层厚，面层易于开裂，且聚苯乙烯泡沫塑料易燃性强，燃烟有剧毒、不宜为民用建筑内装修材料；节能保温膏湿作业施工、自然干燥周期较长，影响工程进度。

发明内容

本发明的目的在于把环保、废弃物回收利用和高效保温相互结合起来，将对环境造成污染的废酚醛泡沫塑料、废聚氨酯泡沫塑料和粉煤灰一类的三废产品加以回收利用，提供一种造价低、隔热保温效果好、不燃、不空鼓、不开裂、吸声、防潮、强度高、无石棉、可再生利用的复合材料保温板。

本发明的复合材料保温板原料是以工业废料废酚醛泡沫粉料或废聚氨酯泡沫粉料为保温基料，粉煤灰为填料，膨胀珍珠岩为骨料，矿物棉或玻璃棉、海泡石、坡缕石为增强材料，中性水玻璃或硅溶胶为无机粘结剂，瓜尔胶粉或甲基纤维素或羧甲基纤维素为有机粘结剂，通过将坡缕石、矿物棉加水进行高速分散后，加入海泡石进行搅拌，之后再加入无机粘结剂和有机粘结剂，然后加入废酚醛泡沫粉料、粉煤灰和珍珠岩再混合、最后注模、成型干燥制成本发明的复合材料保温板。

本发明的复合材料保温板原料组分按下列配合比(重量％)配制：

废酚醛泡沫粉料或废聚氨酯泡沫粉料10-30％；

粉煤灰2-8％；

珍珠岩5-30％；

海泡石5-15％；

坡缕石5-10％；

矿物棉或玻璃棉2-10％；

中性水玻璃或硅溶胶2.0-5.0％；

瓜尔胶粉或甲基纤维素或羧甲基纤维素0.15-1.5％；

水35-50％。

原料组分配合比确定后，按生产工艺流程制备(见图1)。

1-将坡缕石、矿物棉加水；2-高速分散；3-加海泡石；4-搅拌；5-加中性水玻璃或硅溶胶；6-加甲基纤维素、羧甲基纤维素或瓜尔胶粉；7-混合；8-加废酚醛泡沫粉料或废聚氨酯泡沫粉料；9-加珍珠岩、粉煤灰；10-二次混合；11-成型、干燥；12-检测；13包装。

实例1：

复合材料保温板原料组分按下列配合比(重量％)配制：

废酚醛泡沫粉料-15％；粉煤灰-7％；珍珠岩-15％；海泡石-10％；坡缕石-5％；矿物棉-10％；水玻璃-2.75％；甲基纤维素-0.25％；水-35％。

实例2：

废聚氨酯泡沫粉料-20％；粉煤灰-5％；珍珠岩-15％；海泡石-5％；坡缕石-5％；矿物棉-8％；硅溶胶-1.5％；羧甲基纤维素-0.5％；水-40％。

本发明原料配制的复合材料保温板的性能指标如下：

导热系数：＜0.062W/(m.k)；使用温度：-100℃-500℃；密度小：＜250kg/m³；抗压强度：≥0.20Mpa；粘结强度：≥0.05MPa；抗拉强度：≥0.10MPa；石棉含量：0；憎水率：≥80％。

复合材料保温板是在保温膏产品的基础上，在结合当前环境保护、矿产资源合理利用及废弃物回收利用政策的前提之下，经反复试验研究制成的一种具有轻质、多孔、高强的保温板材，该产品与保温膏相比，具有导热系数低，容重轻，抗压强度高，耐水性好，施工周期短的特点。材料同时具有强度高、成型性强、粘接施工方便、可锯性好等优点。其主要性能特点作如下：

(1)导热系数较低，容重轻。

(2)生产原料均为无毒、无味、无污染的材料，生产工艺简单，投资成本低。

(3)本产品可再回收利用，生产、施工过程中对周围环境不会产生任何污染。

(4)强度高、不开裂、不空鼓、无粉尘污染。本产品具有吸音、隔热、调湿、自呼吸功能强的特性。

附图说明

图1为复合材料保温板生产工艺流程

图中：1-将坡缕石、矿物棉加水；2-高速分散；3-加海泡石；4-搅拌；5-加中性水玻璃或硅溶胶；6-加甲基纤维素、羧甲基纤维素或瓜尔胶粉；7-混合；8-加废酚醛泡沫粉料或废聚氨酯泡沫粉料；9-加珍珠岩、粉煤灰；10-二次混合；11-成型、干燥；12-检测；13包装。

具体实施方式

本发明的复合材料保温板原料为废酚醛泡沫粉料、粉煤灰、膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、海泡石、坡缕石、作为无机粘结剂的中性水玻璃、作为有机粘结剂的甲基纤维素及水组成，原料组分按下列配合比(重量％)配制：

废酚醛泡沫粉料-15％；粉煤灰-7％；珍珠岩-15％；海泡石-10％；坡缕石-5％；矿物棉-10％；水玻璃-2.75％；甲基纤维素-0.25％；水-35％。

通过将坡缕石、矿物棉加水进行高速分散后，加入海泡石进行搅拌，之后再加入中性水玻璃和甲基纤维素混合，然后加入废酚醛泡沫粉料、粉煤灰和珍珠岩再混合、最后注模、成型干燥制成本发明的复合材料保温板。

Claims (3)

1、一种复合材料保温板，其特征在于：复合材料保温板原料是以工业废料废酚醛泡沫粉料或废聚氨酯泡沫粉料为保温基料，粉煤灰为填料，膨胀珍珠岩为骨料，矿物棉或玻璃棉、海泡石、坡缕石为增强材料，中性水玻璃或硅溶胶为无机粘结剂，甲基纤维素或羧甲基纤维素或瓜尔胶粉为有机粘结剂，通过将坡缕石、矿物棉或玻璃棉加水进行高速分散后，加入海泡石进行搅拌，之后再加入无机粘结剂和有机粘结剂，然后加入废酚醛泡沫粉料、粉煤灰和珍珠岩再混合、最后注模、成型干燥制成本发明的复合材料保温板；

本发明的复合材料保温板原料组分按下列配合比(重量％)配制：

废酚醛泡沫粉料或废聚氨酯泡沫粉料10-30％；

粉煤灰2-8％；

珍珠岩5-30％；

海泡石5-15％；

坡缕石5-10％；

矿物棉或玻璃棉2-10％；

中性水玻璃或硅溶胶2.0-5.0％；

瓜尔胶粉或甲基纤维素或羧甲基纤维素0.15-1.5％；

水35-50％。

2、按权利要求1所述的复合材料保温板，其特征在于：复合材料保温板原料组分按下列配合比(重量％)配制：

废酚醛泡沫粉料-15％；粉煤灰-7％；珍珠岩-15％；海泡石-10％；坡缕石-5％；矿物棉-10％；水玻璃-2.75％；甲基纤维素-0.25％；水-35％。

3、按权利要求1所述的复合材料保温板，其特征在于：复合材料保温板原料组分按下列配合比(重量％)配制：

废聚氨酯泡沫粉料-20％；粉煤灰-5％；珍珠岩-15％；海泡石-5％；坡缕石-5％；矿物棉-8％；硅溶胶-1.5％；羧甲基纤维素-0.5％；水-40％。

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