防火絕熱保溫材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保溫材料，尤其涉及一種防火絕熱保溫材料，和該防火絕熱保溫 材料的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)目前正處于發(fā)展的高峰時(shí)期，建筑行業(yè)更是突飛猛進(jìn)，每年我國(guó)的新建房屋 數(shù)量已經(jīng)超過(guò)很多發(fā)達(dá)國(guó)家。其中，高能耗建筑房屋占所有房屋數(shù)量的97%以上。而單位建 筑面積的能耗，也是發(fā)達(dá)國(guó)家單位建筑能耗的3倍以上。如果以這個(gè)發(fā)展速度計(jì)算，到2020 年我國(guó)的建筑能耗會(huì)是現(xiàn)在的3倍以上，存在著巨大的能源危機(jī)。因此降低我國(guó)建筑能耗工 作刻不容緩。
[0003] 建筑節(jié)能是改善人民生活工作條件、緩解我國(guó)能源緊缺、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、保 護(hù)生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)最廉價(jià)、最直接的措施，更是深化經(jīng)濟(jì)體制改革的重要組成部分，保溫隔 熱材料的使用是建筑節(jié)能的主要途徑之一。
[0004] 傳統(tǒng)的保溫材料有兩種:一種是無(wú)機(jī)保溫砂漿，另一種則是有機(jī)保溫砂漿。其中，
[0005] 無(wú)機(jī)保溫砂漿是一種用于建筑物內(nèi)外墻粉刷的新型保溫節(jié)能砂漿材料。根據(jù)膠凝 材料的不同可分為水泥基無(wú)機(jī)保溫砂漿和石膏基無(wú)機(jī)保溫砂漿，其具有節(jié)能利廢、保溫隔 熱、防火防凍、耐老化的優(yōu)異性能等優(yōu)點(diǎn)，然而也具有導(dǎo)熱系數(shù)高、強(qiáng)度低、體積收縮大、保 溫性能差、空鼓開(kāi)裂等諸多缺點(diǎn)，而且有一定的吸水性，厚度不易控制，受施工影響大。
[0006] 有機(jī)保溫砂漿也是一種用于建筑物內(nèi)外墻的新型保溫節(jié)能保溫砂漿材料，但其為 以有機(jī)類(lèi)的輕質(zhì)保溫顆粒作為輕骨料，加由膠凝材料、聚合物添加劑及其他填充料等組成 的聚合物干粉砂漿保溫材料。該材料具有熱工性能好、工程造價(jià)低、耐候性好以及施工簡(jiǎn)便 等優(yōu)點(diǎn)。然而卻存在易老化、耐火性差的現(xiàn)象。
[0007] 目前建筑能耗約占全社會(huì)能耗的28%，市場(chǎng)上的部分無(wú)機(jī)保溫材料中，可以滿足 防火要求其價(jià)格卻高，造成很多建筑商在一些建筑中使用成本較低的有機(jī)保溫材料，故而 使得有機(jī)保溫材料占整個(gè)保溫材料市場(chǎng)的90%以上，這也是導(dǎo)致火災(zāi)高發(fā)的主要原因。
[0008] 因此全社會(huì)越來(lái)越關(guān)注建筑保溫材料的防火要求，因此節(jié)能又防火的建筑保溫材 料成為建筑保溫材料的發(fā)展趨勢(shì)。由于市場(chǎng)上以巖棉為主的防火無(wú)機(jī)保溫材料僅占不足 10%，產(chǎn)量嚴(yán)重不足，因而只能大量使用防火等級(jí)較低但技術(shù)相對(duì)成熟的有機(jī)保溫材料?？?見(jiàn)，研制開(kāi)發(fā)一種優(yōu)質(zhì)的節(jié)能又防火的保溫材料是目前急需解決的問(wèn)題。
[0009] 另一方面，礦渣是高爐冶煉生鐵的主要副產(chǎn)物之一，同時(shí)也是鋼鐵企業(yè)主要廢渣。 由于對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排和降低成本等方面的要求，世界各國(guó)的鋼鐵廠都非常重視對(duì)二 次資源綜合利用技術(shù)的研究。因此，研究解決礦渣的回收利用將會(huì)成為實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)無(wú)廢 生產(chǎn)的一個(gè)主要內(nèi)容。具體來(lái)說(shuō)，礦渣棉是由熔融礦渣(高爐渣、銅礦渣、鋁礦渣等)為主要 原料制成的棉絲狀無(wú)機(jī)纖維，顏色呈白色或灰白色。優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低、容重小、隔熱保溫 性能高、不燃燒、不易震壞、不受大氣和霉菌的侵蝕，而且原料來(lái)源廣，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備簡(jiǎn) 單。因此發(fā)展礦渣棉對(duì)當(dāng)前及今后高爐渣綜合利用很有意義。
[0010] 可見(jiàn)，由于礦渣棉制品具有原料易得，可就地取材化害為利;生產(chǎn)過(guò)程能耗少，成 本低;產(chǎn)品的性能良好等特點(diǎn)，故在保溫材料市場(chǎng)中將具有綜合優(yōu)勢(shì)。
[0011] 因此，本發(fā)明就目前有機(jī)保溫建筑材料占有的市場(chǎng)份額較大，但是其防火等級(jí)，使 得火災(zāi)造成的損失是難為估量的;而作為無(wú)機(jī)保溫材料的巖棉制品市場(chǎng)份額小、產(chǎn)量少;提 出一種以礦渣棉為主要原材料的新型建筑節(jié)能保溫材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是針對(duì)傳統(tǒng)有機(jī)保溫建筑材料存在防火等級(jí)差，無(wú)機(jī)保溫建筑材料 存在成本高、份額小、產(chǎn)量少的問(wèn)題提供一種防火絕熱保溫材料，其以產(chǎn)量豐富的礦渣棉為 主要原料，通過(guò)與無(wú)機(jī)材料復(fù)配而得，具有保溫、防火性能良好，成本低廉可進(jìn)行大量生產(chǎn) 的突出優(yōu)勢(shì)。
[0013] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種防火絕熱保溫材料的制備方法，制備簡(jiǎn)單，易操 作，施工方便。
[0014] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種防火絕熱保溫材料的應(yīng)用，既可應(yīng)用到建筑墻體 材料中，也可以單獨(dú)制作成保溫板的形式，推廣性強(qiáng)。
[0015] 本發(fā)明的上述目的是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0016] -種防火絕熱保溫材料，其原料組成包括按重量計(jì)的下述組分： 水泥 80-120份 礦渣棉 180~220份 石棉纖維 30-70份
[0017] 閉孔膨脹珍珠巖 432~594份 石英砂 14Ch480_份· 消泡劑 0.5~0.15份 EVA乳液 （13~0.7份
[0018] 另一種配方的優(yōu)化方案，所述防火絕熱保溫材料還包括按重量計(jì)的防水劑0.3~ 0.7份。
[0019] 優(yōu)選的是，所述防火絕熱保溫材料的各組分按重量計(jì)為： 水泥 100份 礦渣棉 200份 石棉纖維 50扮 閉孔膨脹珍珠巖 480份
[0020] 石英砂 ]60份 消泡劑 0.1份 EVA乳液 0.5份 防水劑 0.5份。
[0021] 優(yōu)選的是，所述礦渣棉采用纖維長(zhǎng)度大于20mm的長(zhǎng)纖維礦渣棉，所述長(zhǎng)纖維礦渣 棉基本包含有按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的以下組分:二氧化硅39.01%、三氧化二鋁14.32%、三氧化 二鐵1 · 51 %、氧化鈣35 · 23 %、氧化鎂6 · 79 %。
[0022] 優(yōu)選的是，所述水泥采用52.5R普通硅酸鹽水泥。
[0023] 優(yōu)選的是，所述防水劑采用有機(jī)硅乳液。
[0024] 在上述方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了將所述防火絕熱保溫材料作為建筑墻體材 料的應(yīng)用。
[0025] 在上述方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了將所述防火絕熱保溫材料作為保溫板的應(yīng) 用。
[0026] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得了以下有益效果：
[0027] 本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的保溫材料的缺陷，從建筑保溫節(jié)能的基礎(chǔ)出發(fā)，利用礦渣棉優(yōu) 良的保溫性能，以及輕質(zhì)和價(jià)格低廉的特點(diǎn)，研制出了一種具有保溫性能好、相關(guān)技術(shù)性能 優(yōu)良、施工方便、成本低、防火性能良好、便于推廣等優(yōu)點(diǎn)的上述防火絕熱保溫材料。該材 料以礦渣棉、水泥、石英砂、消泡劑、防水劑等為原材料。通過(guò)探究原材料的選擇與摻量對(duì)防 火絕熱保溫材料性能的影響，確定各原材料的重量配合比例，制備出性能優(yōu)異的防火絕熱 保溫材料。該性能優(yōu)異的防火絕熱保溫材料的性能測(cè)試結(jié)果參見(jiàn)下表1:
[0028] 表1:
[0030]由上表1可知，本發(fā)明所提供的防火絕熱保溫材料是符合國(guó)標(biāo)的"ΑΓ級(jí)的防火材 料。且驗(yàn)證了用礦渣棉制備防火絕熱保溫材料是可行的。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解， 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：
[0032] 本發(fā)明提供了一種防火絕熱保溫材料，其原料組成包括按重量計(jì)的下述組分:水 泥80~120份，礦渣棉180~220份，石棉纖維30~70份，閉孔膨脹珍珠巖432~594份，石英砂 140~180份，消泡劑0 · 05~0 · 15份，EVA乳液0 · 3~0 · 7份。
[0033] 上述方案中，本案發(fā)明人在進(jìn)行了大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定出了防火絕熱保溫材 料的各原料組分及組分的重量份數(shù)（即重量配合比）。也是通過(guò)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證了按照上述 重量配合比的防火絕熱保溫材料在各方面性能均能滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，具體體現(xiàn)在干密度、 導(dǎo)熱系