一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，按質量百分比由水泥為40?50％，玻璃纖維為2?3％，增強材料為3?4％，硫酸鋁為1?2％，瓦克膠粉為2?4％，去離子水為25?33％，減水劑為0.5?1％，偶聯(lián)劑為1?1.5％，穩(wěn)泡劑為1?3％，早強劑為5?8％，發(fā)泡材料為4?5％組成。本發(fā)明還公開了水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料的制備方法，本發(fā)明原料來源豐富，成本低廉，制備工藝簡單，具有硬度高，密度低，熱導率低，不燃等優(yōu)點，在高溫下不產生有害氣體，產品性能優(yōu)異，是一種環(huán)保型的復合保溫材料，有效解決了當前保溫材料所存在的缺陷。
【專利說明】
-種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料及制備方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，設及一種保溫建筑材料，更具體是設及一種水泥 基有機無機復合發(fā)泡保溫材料及制備方法。
【背景技術】
[0002] 外墻保溫技術作為建筑節(jié)能的有效途徑被廣泛的推廣，并相繼出現(xiàn)一些新型保溫 隔熱材料和應用技術。目前，國內外主要的外墻保溫材料分為有機發(fā)泡材料與無機發(fā)泡材 料。
[0003] 近幾年外墻保溫材料在中國開始推廣應用，運其中W聚苯乙締泡沫和硬泡聚氨醋 等有機保溫材料制成的外墻保溫材料在建筑外墻保溫系統(tǒng)的應用中最為廣泛，雖然有機保 溫材料保溫效果很好，而且質輕、導熱系數(shù)小、吸水率低、但其防火性差，聚氨醋在高溫下會 放出有毒氣體，從而不符合國家對保溫材料提出的一系列政策。
[0004] 無機保溫材料包括無機保溫材料巖棉板，膨脹珍珠巖外墻保溫材料及水泥基外墻 保溫材料等，它們的特點分別為：
[0005] 無機保溫材料巖棉板主要是W天然礦物和無公害綠色產品為主，其保溫性能好、 隔音性好、價格低。其缺點是巖棉的質量優(yōu)劣相差很大、抗拉強度低、吸水率高、耐久性差、 易脫落開裂。
[0006] 膨脹珍珠巖外墻保溫材料是一種傳統(tǒng)的保溫材料，其缺點是吸水率高、易開裂鼓 包，從而會降低材料的保溫性能。
[0007] 水泥基外墻保溫材料主要有水泥基聚氨醋泡沫保溫材料，水泥基?；⒅楸厣?漿等。雖然其耐燃性達到A1級，但其保溫性能差、容重大、聚氨醋在高溫下會分解出有毒氣 體等缺點。
[000引近年來，由于高層建筑頻繁發(fā)生火災，住建部提高了對保溫材料燃燒等級的要求。 所W，迫切需要開發(fā)不但保溫性能好，而且耐火等級高并在高溫下不會產生有害氣體的外 墻保溫材料。

【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的問題和缺陷，提供一種水泥基有機 無機復合發(fā)泡保溫材料及制備方法。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：
[0011] -種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，按質量百分比由水泥為40-50%，玻璃纖 維為2-3%，增強材料為3-4%，硫酸侶為1-2%，瓦克膠粉為2-4%，去離子水為25-33%，減 水劑為0.5-1 %，偶聯(lián)劑為1-1.5%，穩(wěn)泡劑為1-3%，早強劑為5-8%，發(fā)泡材料為4-5%組 成。
[0012] 上述所述的水泥為42.5級普通娃酸鹽水泥。
[0013] 上述所述的增強材料為氣相二氧化娃和火山灰的混合物，其混合質量比為氣相二 氧化娃:火山灰= 1:1。
[0014] 上述所述的減水劑為聚簇酸醋減水劑，其分子結構式為：
[0015]
[0016] 其中，m為 l-10，n為 1-15,分子量為 2000-40000。
[0017] 上述所述的聚簇酸醋減水劑是將馬來酸酢和苯乙締按質量比3:2混合，W過硫酸 錠為引發(fā)劑，在120°C通過本體聚合制得。
[0018] 上述所述的偶聯(lián)劑為環(huán)氧基偶聯(lián)劑，其分子結構式為：
[0019]
[0020] 其中R為烷基，碳原子數(shù)為1-4。
[0021] 上述所述的穩(wěn)泡劑為挪油脂肪酸單乙醇酷胺，其分子結構式為:RC0NHC出C出0H。
[0022] 上述所述的早強劑為氧化巧與氯化巧的組合物，其組合質量比為氧化巧：氯化巧 二 3:5〇
[0023] 上述所述的發(fā)泡材料為侶粉和氨氧化鋼的組合物，其組合質量比為侶粉:氨氧化 鋼= 3:1，其中侶粉在堿性的條件下可W與氨氧化鋼發(fā)生化學反應而產生氨氣，其發(fā)生的化 學反應為：2Al+2Na0H+甜 2〇 = 2NaAl〇2+3出 T。
[0024] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的另一技術方案是：
[0025] -種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料的制備方法，包括如下步驟：
[00%] (1)將配比組分中的水泥，玻璃纖維，增強材料，硫酸侶，瓦克膠粉和早強劑，放入 攬拌機中攬拌，得到混合均勻的混合物；
[0027] (2)將配比組分中的去離子水，減水劑，穩(wěn)泡劑和偶聯(lián)劑加入步驟（1)得到的混合 物中，繼續(xù)攬拌成料漿；
[0028] (3)將配比組分中的發(fā)泡材料加入步驟(2)得到的料漿中，繼續(xù)攬勻，靜置備用。
[0029] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，所具有的特點和有益效果主要是：
[0030] 1、利用有機無機雜化的方法制得保溫材料，具有密度低，強度高，保溫隔熱性能好 的優(yōu)點，而且耐火等級高，在高溫下不會產生有害氣體。
[0031] 2、本發(fā)明原料易得、價格低廉、制備工藝簡單、大大節(jié)約了生產成本。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，運些實施例僅用于說明而不用 于限制本發(fā)明的范圍。此外還應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可 W對本發(fā)明作各種改動或修改，運些等價形式同樣落于本申請所依附的權利要求書所限定 的范圍。
[0033] 實施例1
[0034] -、組合物的配方
[0035] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0036] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 45%， 玻璃纖維 2%， 增強材料 3%， 硫酸錯 2%，
[0037] 瓦克膠粉 2%， 去離子水 30%， 減水劑 0.5%， 偶聯(lián)劑 1.5%， 穩(wěn)泡劑 1%， 早強劑 8%，
[00；3 引 發(fā)泡材料 5%。
[0039] 二、制備方法
[0040] (1)將配比組分中的水泥，玻璃纖維，增強材料，硫酸侶，瓦克膠粉和早強劑，放入 攬拌機中攬拌，得到混合均勻的混合物；
[0041] (2)將配比組分中的去離子水，減水劑，穩(wěn)泡劑和偶聯(lián)劑加入步驟（1)得到的混合 物中，繼續(xù)攬拌成料漿；
[0042] (3)將配比組分中的發(fā)泡材料加入步驟(2)得到的料漿中，繼續(xù)攬勻，靜置備用。
[0043] Ξ、有益效果
[0044] 本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示：
[0045]

[0046] 實施例2
[0047] -、組合物的配方
[0048] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0049] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 50%, 玻璃纖維 2.5%，
[(K)加] 增強材料 3.5%， 硫酸侶 1%， 瓦克膠粉 3%， 去離子水 巧％， 減水劑 0.6%，
[005。偶聯(lián)劑 1.4%， 穩(wěn)泡劑 1%， 早強劑 7%， 發(fā)泡材料 5說。
[0化2]二、制備方法同實施例1 [0化3] Ξ、有益效果
[0054]本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示：
[0化5]
[0056] 實施例3
[0化7] -、組合物的配方
[0058] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0059] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 48% 玻璃纖維 2%
[0060] 增強村料 3% 硫酸鉛 1%， 瓦克膠粉 4%， 去離子水 27%， 減水劑 0.7%，
[006U 偶聯(lián)劑 ！.3%， 穩(wěn)泡劑 2%， 早強劑 7始， 發(fā)泡材料 4%。
[0062] 二、制備方法同實施例1
[0063] Ξ、有益效果
[0064] 本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示： 「00 化 1
[0066] 實施例4
[0067] -、組合物的配方
[0068] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0069] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 47% 玻璃纖維 2%，
[0070] 增強材料 3%， 硫酸錯 1%， 瓦克膠粉 3%， 去離子水 28%，. 減水劑 0.5%，
[007。偶聯(lián)劑 1.50/>， 穩(wěn)泡剤 2%， 早強劑 7說， 發(fā)泡材料 5%。
[0072] 二、制備方法同實施例1
[0073] Ξ、有益效果
[0074] 本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示：
[0075]
[0076] 實施例5
[0077] -、組合物的配方
[0078] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0079] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 4妒A， 玻璃纖維 3%
[0080] 增強材料 4%， 硫酸鉛 '1%: 瓦克膠粉 3從， 去離子水 33%， 減水刑 0.9%，
[00川偶聯(lián)劑 1.1%， 穩(wěn)泡荊 3%， 早強劑 6從， 發(fā)泡材料 5%。
[0082] 二、制備方法同實施例1
[0083] Ξ、有益效果
[0084] 本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示：
[0085]
[00化]實施例6
[0087] -、組合物的配方
[0088] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0089] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 43%， 玻璃舒維 2%，
[0090] 增強材料 3%, 硫酸侶 1%. 瓦克膠粉 3%， 去離予水 32%， 減水劑 1%，
[00川偶聯(lián)劑 10亦， 穩(wěn)泡劑 3%， 早強劑 6%， 發(fā)泡材料 5%。
[0092] 二、制備方法同實施例1
[0093] Ξ、有益效果
[0094] 本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示：
[0095]
[0096] 實施例7
[0097] -、組合物的配方
[0098] 1、按照混合質量比配制增強材料，早強劑，發(fā)泡材料；
[0099] 2、按質量百分比配制發(fā)泡材料各組分含量： 水泥 44%.，. 玻璃纖維 3%，
[0100] 增強村料 4%， 硫酸錯 1.·%， 瓦克膠粉 3從， 去離子水 31%， 減水刑 0.8%，
[0101] 偶聯(lián)劑 1.2%， 穩(wěn)泡荊 3%， 早強劑 5娩， 發(fā)泡材料 4%。
[0102] 二、制備方法同實施例1
[0103] Ξ、有益效果
[0104] 本實施例所得保溫材料，通過檢測，性能測定結果見如下表所示：
[0105]
[0106] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的技術人員來 說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應視為 本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于：按質量百分比由水泥為40-50%，玻璃纖維為2-3%，增強材料為3-4%，硫酸鋁為1-2%，瓦克膠粉為2-4%，去離子水為 25-33%，減水劑為0.5-1 %，偶聯(lián)劑為1-1.5%，穩(wěn)泡劑為1-3%，早強劑為5-8%，發(fā)泡材料 為4-5 %組成。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 水泥為42.5級普通娃酸鹽水泥。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 增強材料為氣相二氧化硅和火山灰的混合物，其混合質量比為氣相二氧化硅:火山灰=1: 1〇4. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 減水劑為聚羧酸酯減水劑，其分子結構式為：其中，m為1-10，n為1-15,分子量為2000-40000。5. 根據(jù)權利要求4所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 聚羧酸酯減水劑是將馬來酸酐和苯乙烯按質量比3:2混合，以過硫酸銨為引發(fā)劑，在120°C 通過本體聚合制得。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 偶聯(lián)劑為環(huán)氧基偶聯(lián)劑，其分子結構式為：其中R為烷基，碳原子數(shù)為1-4。7. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 穩(wěn)泡劑為椰油脂肪酸單乙醇酰胺，其分子結構式為:RCONHCH 2CH2OH。8. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 早強劑為氧化鈣與氯化鈣的組合物，其組合質量比為氧化鈣:氯化鈣=3:5。9. 根據(jù)權利要求1所述的一種水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料，其特征在于，所述的 發(fā)泡材料為鋁粉和氫氧化鈉的組合物，其組合質量比為鋁粉:氫氧化鈉= 3:1，其中鋁粉在 堿性的條件下能與氫氧化鈉發(fā)生化學反應而產生氫氣，其發(fā)生的化學反應為： 2Al+2NaOH+2H20 = 2NaAl〇2+3H2T〇10.-種根據(jù)權利要求1所述的水泥基有機無機復合發(fā)泡保溫材料的制備方法，其特征 在于，包括如下步驟： (1) 將配比組分中的水泥，玻璃纖維，增強材料，硫酸鋁，瓦克膠粉和早強劑，放入攪拌 機中攪拌，得到混合均勻的混合物； (2) 將配比組分中的去離子水，減水劑，穩(wěn)泡劑和偶聯(lián)劑加入步驟（1)得到的混合物中， 繼續(xù)攪拌成料漿； (3) 將配比組分中的發(fā)泡材料加入步驟(2)得到的料漿中，繼續(xù)攪勻，靜置備用。
【文檔編號】C04B38/02GK105948656SQ201610315940
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】高延敏, 左銀澤, 陳亮, 賈方方
【申請人】江蘇科技大學