增强发泡陶瓷无机保温板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种增强发泡陶瓷无机保温板，包括重量份数的以下组份：纳米级微硅粉60-120份，水泥5-30份，石灰5-14份，发泡剂0.3-3份，增强元素0.8-3.4份；所述增强元素为钛系或硼系增强物。本发明还提供了该种增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法，先经过发泡后蒸养得到产品。本发明纳米级微硅粉导热系数低，能够有效阻止空气分子对流运动的作用，达到保温、阻燃的目的，不易形成冷热桥。增加增强元素，形成高强度莫来石，从而具有更高抗压抗折强度。强度高、密度低、导热系数低。
【专利说明】增强发泡陶瓷无机保温板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种保温板，特别涉及一种增强发泡陶瓷无机保温板，本发明还涉及该种保温板的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着经济的持续快速发展，带来能源、资源问题的日益突出，保护环境、节能减排、合理利用资源、发展低碳循环经济已经成为举国关注的重大主题。
[0003]建设部2005年6月10日召开的北方十四省、市建筑节能座谈会上提出:到2010年，全国城镇建筑总能耗实现建筑节能50% ;既有建筑节能改造逐步开展,大城市完成改造面积25%，中等城市达到15%，小城市达到10% ;到2020年，北方和沿海经济发达地区和特大城市实现建筑节能65%的目标，绝大部分既有建筑完成节能改造。这就是说今后国内建筑中，采用外墙外保温材料的市场前景十分看好。
[0004]由于近年来多起建筑保温火灾事件的发生，引发了各界对保温防火的思考，保温材料的防火性能史无前例的引起了业内各界的高度重视。然而，很多保温材料起火都是在施工过程中产生的，如:电焊、明火、不良的施工习惯。这些材料在燃烧过程中不断产生的融滴物和毒烟，同时释放出来的氯氟烃、氢氟碳化物、氟利昂等气体对环境的危害也不可忽视。保温设计过程中防火性能更好、保温性能出色，更能赢得市场的认可。
[0005]目前我国市场上主要使用的建筑保温材料多为有机高分子保温材料，其均具有容易燃烧、烟气有毒等缺陷。市场上也有不燃的无机保温材料，但均具有较大的缺陷，大大降低了无机保温材料的使用推广。如；水泥发泡保温板具有易吸水、强度低、易碎、导热高(大于0.07W.m/k)的缺点，泡沫玻璃保温板、发泡陶瓷保温板则具有生产能耗高(发泡温度在1200°C以上)，强度低，易碎等缺点。而真空绝热板的导热虽然很低，但其包覆层较薄，强度低，容易刺穿，易产生真空泄露，其保温效果易降低，达不到保温节能的效果，并且其施工工艺复杂且不能根椐墙体施工需切割，遇到窗口、阴阳角、檐口等无法施工。另外，其施工时因真空板本身的生产的需要，真空板均具有较宽的边。施工时，板与板之间的板缝较为宽，容易形成冷热桥，造成保温性能下降及室内结露。
【发明内容】
[0006]为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种强度高、低密度、低导热系数、施工方便的增强发泡陶瓷无机保温板，本发明还提供了该种增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法。
[0007]本发明目的是这样实现的:一种增强发泡陶瓷无机保温板，包括重量份数的以下组份:纳米级微硅粉60-120份，水泥5-30份，石灰5-14份，发泡剂0.3-3份，增强元素
0.8-3.4份 ；所述增强元素为钛系或铝系或硼系或硅系增强物。
[0008]采用上述技术方案，纳米级微硅粉导热系数低，能够有效阻止空气分子对流运动的作用，达到保温、阻燃的目的，不易形成冷热桥。增加增强元素，在制备过程中形成高强度莫来石，从而具有更高抗压抗折强度。
[0009]作为优选:还包括重量份数为3-15份的石膏。石膏可改善莫来石晶体结构,起到增强骨架支撑作用。
[0010]在上述技术方案中:所述钛系增强物为二氧化钛或钛精矿。
[0011]在上述技术方案中:所述硼系增强物为硼酸或硼砂或硼烷。
[0012]在上述技术方案中:所述硅系增强物为硅溶胶。
[0013]在上述技术方案中:所述铝系增强物为铝溶胶、氢氧化铝。
[0014]本发明的另一目的是这样实现的:一种增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法，按照权利要求1准备原材料，将原材料加水搅拌混合均匀后注入模具中，在模具中发泡成型；脱模后将蒸养得到产品。
[0015]在上述技术方案中:所述发泡时间为20-60分钟，发泡温度为20_35°C。
[0016]在上述技术方案中:所述蒸养的温度为220_280°C，压力为3.8MPa_4.2MPa，相对湿度为80%-100%，蒸养时间为6-10小时。加水的量为所有原材料重量的30%-40%。
[0017]所述增强发泡陶瓷无机保温板外还覆盖有一层纤维增强层。或在表面涂覆装饰材料。该纤维增强层为玻纤网或无纺布。大大增加了板材表面粗糙度，使该保温板更易于黏贴于墙壁。施工人员只需将粘接砂浆涂抹于板材背面，便可快速平整的将该板材固定于墙壁，因此施工简单方便快捷。
[0018]有益效果:本发明经增强元素优化的配方在一定温度、湿度和压力下大量生成高强度莫来石结构，从而比普通发泡水泥板具有更高抗压抗折强度，其强度与发泡陶瓷保温板相当，同时其发泡剂在上述温度和压力下，形成比普通水泥发泡板具有更好的气孔封闭性、气泡大小更均匀和更小的气泡直径，从而使低温发泡的陶瓷保温板具有更低的导热系数。质量轻，强度高，防火性能达到国家标准要求Al级，用于建筑保温不易腐蚀、变形，长期耐候性优良。因该保温板材是在相同规格的模具中制造而成，其尺寸精度高，在施工过程中，材料整齐、不易破碎，可任意切割，施工简单方便快捷。不易形成冷热桥。是目前房屋墙体装修和屋(楼)顶隔热的一种较为理想的替代材料。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明:
[0020]实施例1
[0021]原料重量份数为:纳米级微硅粉:60份；水泥:5份；石灰:5份；石膏:3份；双氧水:0.3份；钛系增强物(二氧化钛):0.8份。将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的30%的水搅拌混合均匀。在模具中铺一层纤维增强层(无纺布或玻纤网)，然后将混合材料注入模具，在20-35°C下发泡20分钟后成型，脱模，放入温度为220°C _280°C、压力为3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护6小时得到产品。
[0022]其导热系数:0.052ff/m.k ；
[0023]抗压强度-J.2MPa ；
[0024]密度:215kg/m3。
[0025]实施例2:
[0026]该板材原料重量份数为:纳米级微硅粉:90份；水泥:15份；石灰:8份；铝粉:3.0份,钛系增物(钛精矿):3.4份，将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。在模具中铺一层纤维增强层(无纺布或玻纤网)，然后将混合材料注入模具，在20-35°C下发泡60分钟后成型，脱模，放入温度为220°C _280°C、压力为
3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护8小时得到产品。
[0027]其导热系数0.048ff/m.k ；
[0028]抗压强度:5.6MPa ；
[0029]密度:205kg/m3。
[0030]实施例3 [0031]该板材原料重量份数:纳米级微硅粉:120份；水泥30份；石灰:14份；发泡剂1.0份；硼系增强物(硼砂):2.5份，将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。在模具中铺一层纤维增强层(无纺布或玻纤网)，然后将混合材料注入模具，在20-35°C下发泡50分钟后成型，脱模，放入温度为220°C _280°C、压力为
3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护10小时得到产品。
[0032]其导系数0.058ff/m.k ；
[0033]抗压强度:9MPa ；
[0034]密度:235kg/m3。
[0035]实施例4
[0036]该板材原料重量份数为:纳米级微硅粉:85份；水泥20份；石灰:8份；石膏:15份；发泡剂:1.5份；硼系增强物(硼酸):1.5份；将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。然后将混合材料注入模具，在20-35°C下发泡45分钟后成型，脱模，放入温度为220°C _280°C、压力为3.8MPa_4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护8小时得到产品。
[0037]其导系数0.065K/m.k ；
[0038]抗压强度:12MPa;
[0039]密度:255kg/m3。
[0040]实施例5
[0041]该板材原料重量百分比为:纳米级微硅粉:110份；水泥25份；石灰:6份；石膏:7份；发泡剂:2.5份；硼系增强物(硼烷):2.0份；将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。
[0042]在20-35 °C下发泡45分钟后成型，脱模，放入温度为220 °C -280 V、压力为
3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护8小时得到产品。然后在成形的该保温板材上喷涂无机纳米底漆，一定温度烘干固化后打磨，再次喷涂无机陶瓷涂料、杂化陶瓷涂料、纳米耐高温涂料等饰面材料，一定温度烘干固化后完成
[0043]其导系数0.045K/m.k ；
[0044]抗压强度:4.7MPa ；
[0045]密度:195kg/m3。
[0046]实施例6
[0047]该板材原料重量百分比为:纳米级微硅粉:110份；水泥25份；石灰:6份；石膏:7份；发泡剂:2.5份；铝系增强物(铝溶胶):1.6份；将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。
[0048]在20-35 °C下发泡45分钟后成型，脱模，放入温度为220 °C -280 V、压力为
3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护8小时得到产品。然后在成形的该保温板材上喷涂无机纳米底漆，一定温度烘干固化后打磨，再次喷涂无机陶瓷涂料、杂化陶瓷涂料、纳米耐高温涂料等饰面材料，一定温度烘干固化后完成
[0049]其导系数0.047K/m.k ；
[0050]抗压强度:5.3MPa ；
[0051]密度:196kg/m3。
[0052]实施例7
[0053]该板材原料重量百分比为:纳米级微硅粉:110份；水泥25份；石灰:6份；石膏:7份；发泡剂:2.5份；铝系增强物(氢氧化铝):1.2份；将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。
[0054]在20-35 °C下发泡45分钟后成型，脱模，放入温度为220 °C -280 V、压力为
3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护8小时得到产品。然后在成形的该保温板材上喷涂无机纳米底漆，一定温度烘干固化后打磨，再次喷涂无机陶瓷涂料、杂化陶瓷涂料、纳米耐高温涂料等饰面材料，一定温度烘干固化后完成
[0055]其导系数0.052K/m.k ；
[0056]抗压强度:6.0MPa ；
`[0057]密度:208kg/m3。
[0058]实施例8
[0059]该板材原料重量百分比为:纳米级微硅粉:110份；水泥25份；石灰:6份；石膏:7份；发泡剂:2.5份；硅系增强物(硅溶胶):2.2份；将这些原材料混合，并加入质量为上述材料总质量的40%的水搅拌混合均匀。
[0060]在20-35 °C下发泡45分钟后成型，脱模，放入温度为220 °C -280 V、压力为
3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%的蒸压釜内养护8小时得到产品。然后在成形的该保温板材上喷涂无机纳米底漆，一定温度烘干固化后打磨，再次喷涂无机陶瓷涂料、杂化陶瓷涂料、纳米耐高温涂料等饰面材料，一定温度烘干固化后完成
[0061 ]其导系数 0.042K/m.k ；
[0062]抗压强度:5.8MPa ；
[0063]密度:212kg/m3。
[0064]本发明不局限于具体实施例，只要是在本发明基础上的任意变形均落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种增强发泡陶瓷无机保温板，其特征在于:包括重量份数的以下组份:纳米级微硅粉60-120份，水泥5-30份，石灰5-14份，发泡剂0.3-3份，增强元素0.8-3.4份；所述增强元素为钛系或铝系或硼系或硅系增强物。
2.根据权利要求1所述增强发泡陶瓷无机保温板，其特征在于:还包括重量份数为3-15份的石骨。
3.根据权利要求1所述增强发泡陶瓷无机保温板，其特征在于:所述钛系增强物为二氧化钛或氢氧化钛或钛精矿。
4.根据权利要求1所述增强发泡陶瓷无机保温板，其特征在于:所述硼系增强物为硼酸盐或硼砂或硼烷。
5.根据权利要求1所述增强发泡陶瓷无机保温板，其特征在于:所述硅系增强物为硅溶胶。
6.根据权利要求1所述增 强发泡陶瓷无机保温板，其特征在于:所述铝系增强物为铝溶胶、氢氧化铝。
7.一种增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法，其特征在于:按照权利要求1准备原材料，将原材料加水搅拌混合均匀后注入模具中，在模具中发泡成型；脱模后蒸养得到产品。
8.根据权利要求7所述增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法，其特征在于:所述发泡时间为20-60分钟，发泡温度为20-35°C。
9.根据权利要求7或8所述增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法，其特征在于:所述蒸养的温度为220-280°C，压力为3.8MPa-4.2MPa，相对湿度为80%_100%，蒸养时间为6_10小时。
10.根据权利要求7所述增强发泡陶瓷无机保温板的制备方法，其特征在于:所述增强发泡陶瓷无机保温板外还覆盖有一层纤维增强层，或在表面涂覆装饰材料。
【文档编号】C04B14/04GK103708780SQ201310706947
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】姜伟基, 周癸豆, 李云妹 申请人:重庆龙者高新材料股份有限公司