专利名称：一种玻璃饰面保温砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用砖及其制备方法，特别是一种建筑节能用 玻璃饰面保温砖及其制备方法。建筑外墙的美观装饰越来越重要，是一种发展趋势。同时，建筑 能耗是指建筑在使用过程中的能耗，主要包括采暖、空调等等，其中 采暖和空调能耗又占最大的比例。据统计我国有近500亿平方米的房 屋面积，达到节能标准设计标准的不到10亿平方米，大部分旧建筑 外墙单位能耗为发达国家的4 5倍，假如保温节能达到我国新标准 一节能50%的话，每1亿平方米每年可节约采暖用煤150万吨，可减 少S02排放量12.7万吨。因此建筑节能是非常重要的。外保温可减轻热桥对建筑物的破坏从而保护建筑物，延长其使用 寿命，在国内外均属鼓励使用的保温节能方法，因此外墙保温又是建 筑节能中的关键。建筑物，尤其是旧建筑物墙体形状复杂不一、保温砖施工面积有 大有小，传统使用的具备保温隔热和装饰双重功能的保温砖，其规格 都很大，尤其是使用玻璃饰面材料装饰美观时，对施工的设备、技术 要求极高。如果能生产一种既具有装饰美观效果又具有保温性能且可 以象贴装瓷砖一样由普通的泥水技工铺装的玻璃饰面保温砖，那么这 种建筑材料就很容易推广开，从而以较低的成本同时解决建筑物的能耗和装饰美观问题，为国家节约能源做出巨大贡献。 发明内容本发明的目的是针对上述问题而提供一种价廉环保、节能美观的 玻璃饰面保温砖，它可以镶贴在建筑物内外墙上，并且可以防止高楼 表层脱落的不安全因素。本发明的上述目的是通过以下技术方案解决的提供一种玻璃饰面保温砖，包括饰面玻璃层、玻璃釉面烧结层、 微塑性粘结保护层、纤维网加强筋层和膨胀珍珠岩保温层。提供上述玻璃饰面保温砖的制备方法，包含以下步骤(1) 将玻璃材料经处理后进行玻璃色釉烧结；(2) 玻璃烧结面化学处理；(3) 化学处理后的玻璃烧结面涂覆粘结保护层材料；涂覆面贴 放纤维网；纤维网另一面涂覆粘结保护层材料；扣上模具；(4) 步骤(3)中粘结保护层材料尚未固化时，将膨胀珍珠岩保 温层材料倒入模具中，抹压振动成型，置入烘烤炉中热处理，脱模， 涂防水层即得。所述玻璃材料的处理为裁切、带限位磨边和钢化或半钢化处理或 退火处理。所述的退火处理是采用不少于24个温区的多温区控制隧道式热 处理生产线及双线温控程序的生产工艺。所述玻璃烧结面化学处理为采用1%的HK-550乙醇溶液浸润玻 璃釉面烧结面。所述粘结保护层材料为36%的E-42 (44)环氧树脂、9%的593、 55%的填料的混合物以及树脂量的5 15%的邻苯二甲酸二丁酯；粘 结保护层材料的用量约占保温砖总重量的1 2%;所述填料为7%的 太白粉、24%的轻质碳酸钙和24%的石英粉的混合物。所述膨胀珍珠岩保温层的材料为按照体积比，将水泥1份、生石 灰1份、石膏0.2份和膨胀珍珠岩6 8份混合置于搅拌器中；以水 泥重量十分之一的108胶溶于20 30倍水制成溶液以喷洒方式注入 干料搅拌器中，搅拌5 10min混合即得。所述烘烤炉中热处理是采用75 95"和105 13(TC这两个温区 的双恒温区程序。一、本发明的玻璃饰面保温砖是由如图1所示结构构成1) 饰面玻璃层当本发明的保温砖用于外墙时，此玻璃层需经 钢化处理以提高其抗冲击，抗冷热变化的强度，建议使用质量较好的 浮法玻璃，厚度为4 5mm;用于内墙时，此玻璃层需经退火或半钢 化处理，可用厚度为3 5mm的普通平板玻璃，也可用压花玻璃。2) 玻璃釉面烧结层外墙饰面必须用玻璃质色釉烧结显色，以 确保在长期日光紫外光线照射下不变色不褪色；内墙可用无机、有机 色釉以及金墨、银墨、有机闪偏、金属粉料等。印有图案的釉层烧结 退火(或淬火)到一定温度范围内即进入第3层施工。3) 微塑性粘结保护层保护层由36免的E-42 (44)环氧树脂、 9%的593、 7%的太白粉、24%的轻质碳酸钙、24%的石英粉，再加入 树脂量的5 15%的增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯)制成，它的总用量约占保温砖总重量的1 2%;4) 纤维网加强筋置于微塑性粘结保护层之间的纤维网加强筋 起到进一步加强强度的作用，当玻璃受外力而破裂时不致大幅剥落伤 人，加强安全性。5) 膨胀珍珠岩保温层生产时采用微膨胀与增强耐水性配方的 珍珠岩保温材料，将其搅拌均匀，因膨胀珍珠岩壁薄又脆，所以搅拌 时间不宜过长，以免破碎，搅拌时间也不可不足，否则会影响料浆和 易性，粘结力降低，所以搅拌时间选择为5 10分钟；珍珠岩保温材 料的干料配方按照体积比为水泥l份、生石灰1份、石膏0.2份、膨胀珍珠岩6 8份，将此混合物放到干料搅拌器中，再以水泥重量十 分之一的108胶溶于20 30倍水制成溶液以喷洒方式注入干料搅拌 器中搅拌至颜色均匀，无结团为止，然后倒入模具中抹压振动成型。 原料中生石灰兼具有微膨胀作用，108胶水溶液干结后可增强保温材 料的韧性和耐水性；烘烤炉采用双恒温区程序加热(如图6所示)， 开始时升温不能过快，IV恒温结束后，待炉体自然冷却后才出炉，可 达到能耗少，质量高的效果，否则不当的加热会造成产品开裂，强度 及成品率降低的不良后果。二、本发明的玻璃饰面保温砖的制备方法流程图如图5所示 1、玻璃裁切后，首先对四边进行带限位磨边，使之既保证直角 及边长准确，又使边部光滑，提高热处理成品率。对于5mm浮法玻 璃，还可在玻璃四边磨12 15mm宽斜边，然后用玻璃清洗机清洗干 净。接着将干净玻璃经色釉印刷后进行热处理钢化或半钢化都采用玻璃钢化炉生产；退火方式处理玻璃要用隧道式玻璃热处理生产线生产，为了使釉层烧结时，玻璃变形小又节能，建议采用不少于24个温区的多温区控制隧道式生产线及双线温控程序的生产工艺；2、 用1%的HK-550乙醇溶液浸润玻璃釉面烧结层表面，使之发 生縮合反应，这一步的縮合反应可以大大提高保护层与玻璃的粘结强 度；3、 将微塑性粘结保护层涂覆在上述化学处理后的玻璃烧结面上， 涂覆面贴放纤维网，在纤维网的另一面再涂覆一层微塑性粘结保护层 材料，扣好模具；4、 粘结保护层材料尚未固化时，往模具中倒入膨胀珍珠岩保温 层材料，抹压振动成型后，置入烘烤炉中按图6所示的双恒温区程序 进行热处理，脱模，涂防水层，质量检査后包装成品入库。在上述玻璃饰面保温砖的制备方法中，用纤维网做加强筋和具有 微塑性特点的E-42(44)聚合物粘结保护层是把釉面玻璃和保温层材 料牢固粘结在一起的关键； 一个能大大增强保护层与釉面玻璃粘结强 度的化学处理(HK-550乙醇溶液浸润)也是有效而重要的。保护层 的强力粘结不仅大大提高产品的安全性，还使烧结层玻璃得到有效屏 蔽保护，使来自墙体的水分或含碱性或酸性的水分对玻璃的腐蚀作用 得到抑制。添加树脂量的5 15%的增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯)所 达到的微塑性可以化解因玻璃与保温层热膨胀系数不同而产生的应 力破坏作用，从而保护玻璃免遭应力破坏。将调拌好的保温材料注入 模具抹压振动成型时，粘结保护层的聚合物材料尚未固化，进入烘烤炉按图6所示的双恒温区程序加热可达到较佳的固化、干燥又节能的 效果。三、玻璃饰面保温砖在建筑物上的应用本发明的玻璃饰面保温砖主要应用在建筑物，尤其是旧建筑物墙 体的内外，起到保温节能、美观效果的作用。玻璃饰面保温砖的外墙镶贴时，必须留出8 10mm的热膨胀缝， 排列方式如图3所示，用齐缝或错缝。方法是在平整的外墙上先弹好 线，然后自下而上分层分段进行粘贴，建议采用粘结力强而兼具一定 耐水性的柔性粘结材料一瓷砖用聚合物粘结剂。待粘结剂固化后，在 面砖的角缝间用冲击钻往墙基体上钻孔，后埋入O8X50或OnoX70 的塑料胀锚螺栓，再用不锈钢卡压自攻螺钉套平垫圈加塑胶垫圈压住 玻璃四角(或两角加边)位置(如图3、 4所示)。最后采用瓷砖外墙 填缝剂填缝，待填缝剂初干后，用湿海绵进行面砖表面清洗，整个镶 贴完成。本发明的玻璃饰面保温砖的外墙镶贴不受高度限制，其安全性有 如下几点保证(1) 饰面玻璃经钢化处理属安全玻璃，有很强的抗冲击，抗冷 热剧变能力，即使受意外遭到破坏时，也会爆裂为许多不锋利的碎块;(2) 玻璃背面粘有带纤维网加强筋的粘结层，即使玻璃破碎， 也不易掉下来；(3) 四角(或角加边)均有嵌入墙体的螺栓拉着不锈钢卡压螺 钉，使砖体不易剥离；(4) 保温砖的饰面玻璃层比较薄(4 5mm)，而膨胀珍珠岩保 温层的容重更轻(本发明的玻璃饰面砖平均容重约为700 800kg/m3)，相对于0.24 0.36mV件的粘贴面来说，墙基体的负重轻；(5) 边角部位异形砖采用退火玻璃饰面砖裁切后粘贴再加螺钉 卡压，保障了其安全性。对于要求较高的场合，可以用退火饰面玻璃 裁切后再钢化制成玻璃饰面砖镶贴，也可按用户订货时提供异形部位 图纸加工解决。本发明的玻璃饰面保温砖用于内墙镶贴时，其镶贴更加简单，只 需将膨胀缝改为1.5 2mm的密封式，排列方式仍分齐缝和错缝两种， 免去卡压螺钉的装嵌，其余与外墙镶贴一样。与现有技术相比，本发明的优点在于
1. 适用性强。因建筑物墙体形状复杂不一，面积有大有小，为 了施工镶贴方便，保温砖制成面积为400X600、 500X500、 600X 600mi^的常用规格，厚度范围为4 8cm，采用贴瓷片一样的方法粘 贴，在边角的异形部位，用经退火处理的饰面玻璃砖进行金钢石砂轮 切割解决；
2. 施工容易，造价低。本发明的玻璃饰面保温砖是一种既具有装 饰美观效果又具有保温性能且可以象贴装瓷砖一样由普通的泥水技 工铺装的保温砖，尤其外墙保温镶贴更显现其优越性，外墙镶贴施工 只需要一次性粘贴， 一次性膨胀螺栓镶嵌， 一次性填缝就可以完成， 不需要保温砖镶贴前在墙上先装金属骨架或预埋钢筋。同时因为本发 明的砖重量轻， 一两个人施工即可，只需要在外墙搭简易脚手架，或者吊挂一个安装平台即可，不必动用大型吊装机械。本发明的玻璃饰 面保温砖以其较低的成本同时解决了建筑物的能耗和装饰美观问题， 为国家节约能源做出巨大贡献。3. 装饰性很强，有众多图案特色供选择。本发明的玻璃饰面保 温砖可制成单色到多色、明暗深浅渐变、颜色色彩渐变的色彩效果； 图案范围广，从简单图案到仿制大理石、花岗岩图案，也可以复制名 画图象，以及用拼图方法在巨大建筑物墙面上再现各种名画风采；在 5mm厚饰面玻璃四边磨12 15mm宽斜边，镶贴在内外墙体上可以 增加饰面美观效果；面积约2cn^的卡压不锈钢垫圈与玻璃饰面砖面 积相比小于千分之一，故它不会影响整体装饰效果。4. 环保性。本发明玻璃饰面保温砖的三大主要材料(1)饰面 玻璃用石英砂占70%的无机原料制成，地球上石英砂取之不尽，我国 也连续多年为世界第一大玻璃生产国；(2)粘结层采用E_42 ( 44)环氧树脂属于无毒聚合物，它的用量约占保温砖总重量的1 2%; (3) 膨胀珍珠岩是用我国矿藏资源丰富的火山熔岩制成，是无毒、无气味、 耐火、耐腐蚀、耐老化的保温隔音材料，它烧制的热耗低、成本低， 故很适合我国旧建筑保温节能改造中使用。5. 用途推广的可能性。对于一些仅要求装饰或防水防污效果的场 合，可采用仅由饰面玻璃加上带纤维网加强筋粘结保护层组成的产品(以下简称玻璃面砖)做饰面材料，其保护层兼具加强安全性、防水 防污防腐蚀保护、放热膨胀应力破坏三项功能，同时也可以很简便地 镶贴于内外墙、卫生间、厨房等各种场合，既价廉物美又安全环保，具有一定的市场开发潜力。
图1为玻璃饰面保温砖截面结构示意图；图2为玻璃面砖截面结构示意图；图3为玻璃饰面保温砖施工排列方式示意图；图4为卡压螺钉安装示意图；图5为玻璃饰面保温砖的制备方法流程图；图6为双恒温热处理程序示意图；图中1为饰面玻璃层；2为玻璃釉面烧结层；3为微塑性粘结 保护层；4为纤维网加强筋；5为微塑性粘结保护层；6为膨胀珍珠 岩保温层；7为墙基体(砖或混凝土)； 8为塑料胀锚螺栓；9为找平 层；IO为聚合物粘结层；ll为玻璃饰面转；12为塑胶垫圈；13为不锈钢平垫圈；14为不锈钢卡压自攻螺钉；1\为75 95°C; 丁2为105 130。C; t2—h为30 50min; t4—13为40 60min; t!^30min。
具体实施方式
实施例1本实施方式的玻璃饰面保温砖是由如图1所示的六层构成，其具体生产工艺步骤如下1) 将玻璃经裁切、带限位磨边、清洗、色釉印刷后通过玻璃钢 化炉进行热处理一钢化；2) 用l免的HK-550乙醇溶液浸润玻璃釉面烧结层的表面，使之 发生縮合反应；，3) 用36%的E-42 (44)环氧树脂、9%的593、 7%的太白粉、24%的轻质碳酸钙、24%的石英粉，再加入树脂量的5 15%的邻苯 二甲酸二丁酯制成微塑性粘结保护层，保护层的用量约占保温砖总重量的1 2%;在上述化学处理后的玻璃烧结面上涂覆微塑性粘结保护层材料；涂覆面上贴放纤维网；纤维网的另一面上涂覆粘结保护层材 料，扣好模具；4) 按照体积比，将水泥1份、生石灰1份、石膏0.2份、膨胀 珍珠岩7份，再以水泥重量十分之一的108胶溶于20 30倍水制成 溶液以喷洒方式注入干料搅拌器中搅拌至颜色均匀，无结团为止，搅 拌时间为5 10min，得到保温层材料；然后在步骤3)中粘结保护层 材料尚未固化时，将保温层材料倒入模具中，抹压振动成型后，置入 烘烤炉中进行双恒温区程序热处理；热处理具体过程如图5所示，炉 内1\升温时间不可少于30min，当炉内温度达到75t:时，此时第一 次恒温烘烤30min，然后将温度升高到105°C，第二次恒温烘烤40min 后，自然降温冷却；5) 将已经固化好的砖从烘烤炉中取出，脱模，涂防水层，并进 行质量检査后，包装入库。实施例2本实施方式的玻璃饰面保温砖是由如图1所示的六层 构成，其具体生产工艺步骤如下1) 将玻璃经裁切、带限位磨边、清洗、色釉印刷后，采用24个 温区的控制隧道式热处理生产线及双线温控程序对其进行烧结退火 处理；2) 用1%的HK-550乙醇溶液浸润玻璃釉面烧结层的表面，使之发生縮合反应；，3) 用36%的E-42 (44)环氧树脂、9%的593、 7%的太白粉、 24%的轻质碳酸钙、24%的石英粉，再加入树脂量的5 15%的邻苯 二甲酸二丁酯制成微塑性粘结保护层，保护层的用量约占保温砖总重 量的1 2%;在上述化学处理后的玻璃烧结面上涂覆微塑性粘结保护 层材料；涂覆面上贴放纤维网；纤维网的另一面上涂覆粘结保护层材 料，扣好模具；4) 按照体积比，将水泥1份、生石灰1份、石膏0.2份、膨胀 珍珠岩7份，再以水泥重量十分之一的108胶溶于20 30倍水制成 溶液以喷洒方式注入干料搅拌器中搅拌至颜色均匀，无结团为止，搅 拌时间为5 10min，得到保温层材料；然后在步骤3)中粘结保护层 材料尚未固化时，将保温层材料倒入模具中，抹压振动成型后，置入 烘烤炉中进行双恒温区程序热处理；热处理具体过程如图5所示，炉 内Ti升温时间不可少于30min，当炉内温度达到95'C时，此时第一 次恒温烘烤50min，然后将温度升高到130°C，第二次恒温烘烤60min 后，自然降温冷却；5) 将已经固化好的砖从烘烤炉中取出，脱模，涂防水层，并进 行质量检查后，包装入库。实施例3本实施方式的玻璃面砖是由如图2所示的五层构成， 其具体生产工艺步骤如下1)将玻璃经裁切、带限位磨边、清洗、色釉印刷后通过玻璃钢 化炉进行热处理一钢化；2) 用1%的HK-550乙醇溶液浸润玻璃釉面烧结层的表面，使之 发生縮合反应；，3) 用36%的E-42 (44)环氧树脂、9%的593、 7%的太白粉、 24%的轻质碳酸钙、24%的石英粉，再加入树脂量的5 15%的邻苯 二甲酸二丁酯制成微塑性粘结保护层，保护层的用量约占保温砖总重 量的1 2%;在上述化学处理后的玻璃烧结面上涂覆微塑性粘结保护 层材料；涂覆面上贴放纤维网；纤维网的另一面上涂覆粘结保护层材 料后，置入烘烤炉中进行单恒温区程序热处理；热处理具体过程为炉内升温时间不可少于30min，升温至75。C恒温烘烤30min后，自然降 温冷却，涂防水层，并进行质量检查后，包装入库。实施例4本实施方式的玻璃面砖的生产工艺步骤，除步骤3)中 的单恒温热处理过程中的恒温烘烤温度为95°C，烘烤时间为50min 外，其余步骤同实施例3。
权利要求
1、一种玻璃饰面保温砖，其特征在于所述的保温砖由饰面玻璃层、玻璃釉面烧结层、微塑性粘结保护层、纤维网加强筋层、膨胀珍珠岩保温层构成。
2、 一种权利要求1所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在于包含以下步骤(1 )将玻璃材料经处理后进行玻璃色釉烧结；(2) 玻璃烧结面化学处理； (3) 化学处理后的玻璃烧结面涂覆粘结保护层材料；涂覆面贴 放纤维网；纤维网另一面涂覆粘结保护层材料；扣上模具；(4) 步骤(3)中粘结保护层材料尚未固化时，将膨胀珍珠岩保 温层材料倒入模具中，抹压振动成型，置入烘烤炉中热处理，脱模， 涂防水层即得。
3、 根据权利要求2所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于步骤(1)所述玻璃材料的处理为裁切、磨边和钢化或半钢化处理 或退火处理。
4、 根据权利要求3所述玻璃饰面砖的制备方法，其特征在于所 述的退火处理是采用不少于24个温区的多温区控制隧道式热处理生 产线及双线温控程序的生产工艺。
5、 根据权利要求2所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于步骤(2)所述玻璃烧结面化学处理为采用l呢的HK-550乙醇溶液 浸润玻璃质釉面烧结面。
6、 根据权利要求2所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于步骤(3)所述粘结保护层材料为36免的E-42 (44)环氧树脂、9% 的593、 55%的填料的混合物以及树脂量的5 15%的邻苯二甲酸二 丁酯；粘结保护层材料的用量占保温砖总重量的1 2%;
7、 根据权利耍求6所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于所述填料为7%的太白粉、24%的轻质碳酸钙和24%的石英粉的混
8、 根据权利要求4所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于步骤(4)所述膨胀珍珠岩保温层的材料为按照体积比，将水泥1 份、生石灰1份、石膏0.2份和膨胀珍珠岩6 8份混合置于搅拌器 中；以水泥重量十分之一的108胶溶于20 30倍水制成溶液以喷洒 方式注入干料搅拌器中，搅拌混合即得。
9、 根据权利要求8所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于所述搅拌时间为5 10min。
10、 根据权利要求8所述玻璃饰面保温砖的制备方法，其特征在 于所述烘烤炉中热处理是采用75 95。C和105 13(TC这两个温区的 双恒温区程序。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃饰面保温砖及其制备方法，这种玻璃饰面保温砖由饰面玻璃层、玻璃釉面烧结层、微塑性粘结保护层、纤维网加强筋和膨胀珍珠岩保温层构成。本发明的保温砖，其具有微塑性特点的E-42(44)聚合物粘结保护层采用纤维网做加强筋，并通过化学处理将釉面玻璃和保温层材料牢固粘结在一起，不仅大大提高了产品的安全性，还使来自墙体的水分或含碱性、酸性的水分对玻璃的腐蚀作用得到抑制，并且化解了因玻璃与保温层热膨胀系数不同而产生的应力破坏。本发明的玻璃饰面保温砖可广泛用于建筑领域，具有价廉环保、节能美观、成本低、施工容易、安全性高的优点。
文档编号E04F13/15GK101225698SQ20071003170
公开日2008年7月23日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者张锦朋 申请人:张锦朋