一种防水、防晒、保温的建材防保砖及其制备方法与流程

文档序号:20579526发布日期:2020-04-29 01:22阅读:213来源:国知局

本发明涉及建筑材料技术领域,具体涉及一种防水、防晒、保温的建材防保砖及其制备方法和应用。



背景技术:

目前,在我国工民建筑中,普遍采用混凝土平屋顶,在平屋顶之上是屋面。公知的屋面结构为多层结构,用来防止雨水渗漏和夏季太阳暴晒。根据中国建筑出版社出版的《民用房屋混合结构》一书,平屋顶地防水主要有卷材防水和刚性防水两种结构。卷材防水层其施工工艺复杂,施工条件要求苛刻,施工时污染环境,卷材易老化、开裂、鼓起,造价高、寿命短;刚性防水结构造价高,屋面重,防水效果也不理想。该书指出,屋面防水问题,是目前有待于进一步解决的问题。同时根据武汉工业大学1999年出版的《工民建设计手册》提供资料,屋顶隔热防晒层,主要采用架空隔热结构和铺设一定厚度的隔热材料。实际生活中,其隔热效果差。当采用铺设一定厚度的隔热材料隔热防晒时,下雨时,因其表层极易产生裂纹使雨水渗入隔热材料。这种吸水后的隔热材料除失去隔热效能之外,反而变成水载体,加剧了屋面渗漏水。

随着社会的发展,人们对于居住舒适度的要求也越来越高,为了保证住宅隔热的效果,从而就需要用到隔热砖,目前使用的隔热砖防水效果差,造成了隔热砖使用寿命短,在长时间与水接触时会出现损坏,从而提高了隔热砖的使用成本,降低了隔热砖的实用性。而传统的隔热方法是在屋顶上架空铺设一层水泥预制板,在水泥预制板和屋顶之间形成一空气层,通过该空气层来阻隔热量传入室内,这种方法虽能起到一定地隔热作用。但是,由于水泥预制板较重,加重了楼房的承重负担,事实上大热天的空气本身都是热的,所以其隔热效果并不理想。目前也有采用隔热砖代替预制板,其效果比预制板好些,但由于这种隔热砖使用易燃材料作隔热层,所以并不适于应用。

因此,一次性解决降低楼房承重负担、屋面漏水、夏季隔热防晒、冬季保温防冻的问题,是一个众所周知的热点难题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种防水、防晒、保温的建材防保砖,所述原料按重量份计,至少包括以下组分:水泥30-60份、隔热材料70-100份、丙烯酸乳液25-45份、聚氨酯乳液5-25份、脱模剂0-3份、填料5-15份。

作为本发明一种优选的技术方案,所述防保砖的厚度为15-16cm。

作为本发明一种优选的技术方案,所述隔热材料为陶粒。

作为本发明一种优选的技术方案,所述丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液的重量比为1:(0.3-0.5)。

作为本发明一种优选的技术方案,所述原料还包括热塑性弹性体;所述丙烯酸乳液和热塑性弹性体的重量比为1:(0.1-0.4)。

作为本发明一种优选的技术方案,所述热塑性弹性体为苯乙烯系热塑性弹性体;所述苯乙烯系热塑性弹性体选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案,所述填料选自重质碳酸钙、硅灰石、陶土、云母粉、滑石粉、硅藻土、蒙脱土、大理石粉、陶瓷粉、石英砂粉、高岭土、白炭黑、膨润土中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案,所述原料还包括乙烯基三元共聚物;所述填料和乙烯基三元共聚物的重量比为1:(1-1.5)。

本发明的第二个方面提供了一种所述防保砖的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将所述原料混合均匀,得混合物;

(2)将步骤(1)获得的混合物注入涂脱模剂后模具中,加压成型,再将加压成型后得到的模块在120-150℃下烘干,脱模后放置5-10天,即得。

本发明的第三个方面提供了所述防保砖的应用,可应用于建筑物的顶部。

有益效果:本发明提供了一种由水泥、隔热材料、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、乙烯基三元共聚物、热塑性弹性体、脱模剂、填料制备得到的防保砖。本防保砖不仅质量轻,不会对建筑的承重结构造成破坏,而且承重性能好,能够同时承受多人在上随意走动;铺装在建筑物的顶部,能够形成一体的防水屏障,且具有良好的保温隔热性能,可以完全阻断盛夏太阳的暴晒和冬季寒气的入侵,增加室内的舒适感,节约降温、取暖的成本。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。

“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。

为了解决上述技术问题,本发明的第一个方面提供了一种防水、防晒、保温的建材防保砖,按重量份计,至少包括以下组分:水泥30-60份、隔热材料70-100份、丙烯酸乳液25-45份、聚氨酯乳液5-25份、脱模剂0-3份、填料5-15份。

作为优选,所述防保砖,按重量份计,至少包括以下组分:水泥40份、隔热材料80份、丙烯酸乳液35份、聚氨酯乳液14份、脱模剂1份、填料10份。

水泥

本发明中,所述水泥,没有特别的限制,可提及硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高贝利特硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、氧化镁水泥等。

作为优选,所述水泥为硅酸盐水泥。

所述硅酸盐类水泥,没有特别的限制,市售均适用与本发明,可提及但不限于佛山市润合建材有限公司,型号:华润325水泥。

隔热材料

本发明中,所述隔热材料为陶粒。

作为优选,所述陶粒为粒径为15-30mm的大陶粒与粒径为5-10mm的小陶粒的组合。

作为更优选,所述大陶粒与小陶粒的重量比为(3-5):1。

作为最优选,所述大陶粒与小陶粒的重量比为4:1。

本发明中,所述陶粒的来源没有特别的限制,市售均适用于本发明,可提及但不限于安徽盛茂陶粒制品有限公司。

本发明中,所述防保砖的厚度为15-16cm。

本发明采用粒径大小不同的陶粒进行复配,混合均匀后用于防保砖的制备,使防保砖的保温效果得到明显的提升。发明人认为可能的原因是:单一使用小粒径的陶粒,在防保砖内的容易聚集,分散不均匀导致防保砖的密度不均匀,质量降低,且小粒径的陶粒价格较大粒径陶粒贵,使防保砖的成本大幅度提升;单一使用大粒径的陶粒,容易造成防保砖应力及重点数目变少,导致其力学性能变差,强度不够,不能承重。而本发明中,发明人使用大小粒径的复配不仅解决了单一使用某种粒径带来的不确定性,还明显提高了防保砖的保温性能。本发明大粒径陶粒和小粒径陶粒的复配使用,一定程度上增加了防保砖应力集中点的数目,提高了其力学性能和承重能力,同时,大小粒径的陶粒交叉均匀分布在防保砖的内部,使防保砖外层热量经内部陶粒封闭孔的重重阻隔不断削弱,不能传递到防保砖内层,内层几乎不受外层的影响。同时,发明人发现陶粒轻质,其制备得到的防保砖的重量是同体积纯水泥制品的四分之一,对建筑的承重结构不会造成负担和损坏。

发明人意外发现,尤其当防保砖的厚度在15-16cm时,其隔热效果最好。当防保砖的厚度低于15cm时,防保砖的强度不够,隔热效果不理想;当防保砖的厚度大于16cm时,不仅增加防保砖的重量和建筑体的承重,且防保砖的成本也随之增加。本发明防保砖铺装在建筑物顶部,一方面完全可以阻隔盛夏太阳的暴晒,解决烈日暴晒使楼顶发烫、室内闷热的问题,使建筑物室内顶部温度与四周墙体温度几乎没有温差,既增加了舒适感,又节约了降温成本;另一方面,在寒冷的冬季也可以隔断室外寒气的入侵和室内热量的散发,双重功效达到房屋的保暖效果,不仅增加了住户的舒适感,又节约了取暖的成本。

丙烯酸乳液

本发明中,所述丙烯酸乳液,按重量份计,包括以下组分:丙烯酸100份、丙烯酸酯40-60份、缩水甘油胺型环氧树脂60-80份、三羟基聚醚30-50份、松香醇15-25份、催化剂0.1-2.5份、阻聚剂0.1-1份、引发剂1.5-2份、n-甲基吡咯烷酮20-30份、木质素磺酸钙4-8份、水20-40份。

作为优选,所述缩水甘油胺型环氧树脂选自二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂、三缩水甘油基对氨基苯酚环氧树脂、四甲基异丙叉苯撑四缩水甘油胺环氧树脂、n,n,n’,n’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯甲烷环氧树脂中的至少一种。

作为优选,所述催化剂选自三甲基苄基氯化铵、三苯基锑、乙酰丙酮铬中的至少一种。

作为优选,所述阻聚剂选自羟基苯甲烷、对苯二酚、2,5-二甲基对苯二酚中的至少一种。

作为优选,所述引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈、过硫酸铵中的至少一种。

所述丙烯酸乳液的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将丙烯酸、丙烯酸丁酯、催化剂、阻聚剂加入反应釜中,加热至80-100℃,以2-8滴/min的速率滴加缩水甘油胺型环氧树脂,并不断搅拌,进行开环缩合反应,得环氧丙烯酸酯;

(2)将环氧丙烯酸酯降温至65-75℃,加入三羟基聚醚、松香醇、引发剂,搅拌反应6-8h,再加入n-甲基吡咯烷酮,搅拌稀释10min,再加入木质素磺酸钙和水,超声分散20min,得丙烯酸乳液。

作为优选,所述丙烯酸乳液的制备方法为:

(1)按重量份,将100份丙烯酸、40份丙烯酸丁酯、0.1份三甲基苄基氯化铵、0.1份羟基苯甲烷加入反应釜中,加热至80℃,以3滴/min的速率滴加二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂60份,并不断搅拌,进行开环缩合反应,得环氧丙烯酸酯;

(2)将环氧丙烯酸酯降温至65℃,加入30份三羟基聚醚、15份松香醇、0.6份过氧化苯甲酰,搅拌反应6h,再加入20份n-甲基吡咯烷酮,搅拌稀释10min,再加入4份木质素磺酸钙和30份水,超声分散20min,得丙烯酸乳液。

聚氨酯乳液

本发明中,所述聚氨酯乳液,按重量份计,至少包括以下组分:聚醚多元醇30-90份、异氰酸酯类单体20-60份、蓖麻油10-60份、小分子扩链剂5-12份、亲水扩链剂5-14份、成盐剂4-8份。

作为优选,所述聚醚多元醇选自聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃二醇中的至少一种。

作为优选,所述异氰酸酯类单体选自六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的至少一种。

作为优选,所述小分子扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或一缩二乙二醇中的至少一种。

作为优选,所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸、二羟基半脂、乙二胺基乙磺酸钠、二乙烯三胺、甲基二乙醇胺中的至少一种。

作为优选,所述成盐剂选自三乙胺、盐酸、醋酸、环氧丙烷中的至少一种。

本发明中,所述聚氨酯乳液的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将聚醚多元醇、异氰酸酯单体、蓖麻油、小分子扩链剂、亲水扩链剂和催化剂在70-90℃条件下反应2-3h,得到预聚物;

(2)将体系迅速降温至30-50℃,加入成盐剂反应10-20min,然后加入去离子水搅拌30-50min,得到聚氨酯乳液。

作为优选,所述步骤(1),先将聚醚多元醇在80-120℃条件下真空脱水1-2h,然后加入异氰酸酯单体、小分子扩链剂、亲水扩链剂和催化剂,逐步升温至70-90℃,反应20-40min,最后加入蓖麻油继续反应70-100min。

作为优选,所述步骤(1)中,催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的至少一种。

作为优选,所述催化剂的重量份为0.01-0.1份。

作为优选,所述步骤(2)中,高速搅拌的速度为1000-1200rad/min。

作为更优选,所述聚氨酯乳液的制备方法为:

(1)在装有搅拌装置、冷凝装置、温度计并通有氮气保护的四口烧瓶中,加入聚四氢呋喃二醇(数均分子量为1000)30kg,在90℃条件下真空脱水1.5h,然后加入异佛尔酮二异氰酸酯51kg、小分子扩链剂1,4-丁二醇7kg、亲水扩链剂二羟甲基丙酸14kg以及催化剂二月桂酸二丁基锡0.1kg,将体系升温至75℃反应30min,加入蓖麻油10kg,反应100min,得到预聚物;

(2)将体系迅速降温至30℃,加入成盐剂三乙胺5kg,继续反应10min,然后加入去离子水,将搅拌装置转数调整至1000rad/min,室温乳化30min得到聚氨酯乳液。

本发明中,所述丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液的重量比为1:(0.2-0.5)。

作为优选,所述丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液的重量比为1:0.4。

本发明中,所述聚氨酯乳液选用聚醚多元醇和蓖麻油为软段,通过两种软段不同比例的配比,达到拓宽有效阻尼温度范围的效果。然后通过对软硬段比例的调整,克服了聚氨酯材料低温硬的缺点,有效阻尼初始温度低,耐低温性能好。但发明制备得到的聚氨酯乳液耐水性不好,且机械强度不够,为了解决这一问题,发明人在配方中添加一定比例的丙烯酸乳液,使制得的防保砖的机械强度、耐水性能得到明显提高的同时,其耐高温的性能也得到显著的增加。发明人认为可能的原因的是:本发明先利用缩水甘油胺型环氧树脂的-nh和-oh官能团与丙烯酸和丙烯酸丁酯发生脱水缩合反应或开环酯化反应,延长丙烯酸分子链,提高丙烯酸酯的化学交联程度和结构强度,再利用环氧基与多元醇羟基间的接枝反应,将松香醇和三羟基聚醚等柔性链接入环氧主链中,大量可旋转的-c-c-和-c-o-键进一步提高丙烯酸的分子密度和交联密度,并改善环氧芳环的韧性,固化后涂膜成膜致密性高,具有良好的耐高温性、防水性和优异的力学强度。丙烯酸和聚氨酯按照一定比例混合均匀与后形成具有微交联结构的乳液,乳液中各分子之间分散性更加均匀,形成致密的网络结构体,从而大幅度提高防保砖的防水效果和强度。发明人意外发现,当丙烯酸酯、聚氨酯的重量比为1:(0.2-0.5),尤其是1:0.4时,制得的防保砖不仅能够同时耐高、低温,而且还具有较强的防水性。

乙烯基三元共聚物

本发明中,所述防保砖的原料还包括乙烯基三元共聚物。

作为优选,所述乙烯基三元共聚物为乙烯-醋酸乙烯共聚乳液。

作为优选,所述乙烯-醋酸乙烯为羧化的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液,没有特别的限制,市售均适用于本发明,可提及但不限于青岛星火大地化工有限公司,型号:瓦克vae乳液920。

填料

本发明中,所述填料选自重质碳酸钙、硅灰石、陶土、云母粉、滑石粉、硅藻土、蒙脱土、大理石粉、陶瓷粉、石英砂粉、高岭土、白炭黑、膨润土中的至少一种。

作为优选,所述填料为重质碳酸钙,可购买不限于立达超微工业(苏州)有限公司。

本发明中,所述填料和乙烯基三元共聚物的重量比为1:(1-1.5)。

作为优选,所述填料和乙烯基三元共聚物的重量比为1:1.2。

本发明中,添加一定量的乙烯-醋酸乙烯共聚物可以提高填料的分散性,防止其聚集。发明人认为可能的原因是:乙烯基三元共聚物是一种羧化的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液,具有优异的流动性、润湿性和粘接性能。通过羧化反应,乳液不但能够产生交联反应,而且能通过碱性材料来增稠。因此,其可以提高填料,尤其是碱性无机粉末类填料在防保砖中的分散性,防止其聚集。发明人意外发现,当乙烯-醋酸乙烯共聚物的添加量过多时,会影响防保砖的耐水性。因此,本发明中,乙烯-醋酸乙烯的添加量一般不能超过无机粉末重量的1.5倍。

热塑性弹性体

本发明中,所述原料还包括热塑性弹性体。

本发明中,所述热塑性弹性体为苯乙烯系热塑性弹性体;所述苯乙烯系热塑性弹性体选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物中的至少一种。

作为优选,所述热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,没有特别的限制,市售均适用于本发明,可提及但不限于广州市乾亦元合成材料科技有限公司,牌号:1401(yh-792)。

本发明中,所述丙烯酸乳液和热塑性弹性体的重量比为1:(0.1-0.4)。

作为优选,所述丙烯酸乳液和热塑性弹性体的重量比为1:0.2。

本发明中,丙烯酸乳液将松香醇和三羟基聚醚等柔性链接入环氧主链中,大量可旋转的-c-c-和-c-o-键,导致分子间容易结晶,脆性变大。发明人意外发现,加入一定量的苯乙烯系热塑性弹性体可以很好的解决这一问题。发明人认为可能的原因是:丙烯酸乳液、苯乙烯系热塑性弹性体混合均匀后,苯乙烯系热塑性弹性体可以增大丙烯酸链段分子间的距离,降低丙烯酸分子链段的规整性和作用力,降低分子间的缠绕,降低其结晶性,进而提高防保砖的韧性和力学强度。使制得的防保砖在在大自然气候的冷热交替下,不会产生裂痕。

脱模剂

所述脱模剂,没有特别的限制,市售均适用于本发明,可提及但不限于北京蒙泰伟业建材有限公司。

本发明的第二个方面提供了一种所述的防保砖的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将所述原料混合均匀,得混合物;

(2)将步骤(1)获得的混合物注入涂脱模剂后模具中,加压成型,再将加压成型后得到的模块在120-150℃下烘干,脱模后放置5-10天,即得。

作为优选,所述的防保砖的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将水泥、隔热材料、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、乙烯基三元共聚物、热塑性弹性体、填料混合均匀,得混合物;

(2)将步骤(1)获得的混合物注入涂脱模剂后模具中,加压成型,再将加压成型后得到的模块在120-150℃下烘干,脱模后放置5-10天,即得。

本发明的第三个方面提供了一种所述防保砖的应用,可应用于建筑物的顶部。

本发明中,所述防保砖采用胶浆代替水泥进行铺装;所述铺装方法为本领域技术人员所熟知。

所述胶浆,按重量份计,包括100份丙烯酸乳液、5-15份乳化剂制得。

作为优选,所述乳化剂没有特别的限制,可提及阴离子乳化剂、非离子乳化剂、阳离子乳化剂。

作为阴离子乳化剂,可提及脂肪酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐。

作为非离子乳化剂,可提及多元醇型非离子乳化剂、聚氧乙烯型非离子乳化剂。

作为阳离子乳化剂,可提及脂肪族季铵盐。

作为更优选,所述脂肪酸盐选自脂肪酸钠;所述烷基硫酸盐选自烷基硫酸钠;所述烷基磺酸盐选自烷基磺酸钠;所述烷基芳基磺酸盐选自烷基芳基磺酸钠;所述多元醇型非离子乳化剂选自山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的至少一种;所述聚氧乙烯型非离子乳化剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚;所述脂肪族季铵盐选自十六烷基三甲基溴化铵。

本发明中,所述乳化剂为脂肪酸钠,可购买但不限于济南欧密生物科技有限公司。

所述胶浆的制备方法为:将丙烯酸乳液和乳化剂混合,搅拌均匀,即得。

发明人认为,一般的砖是使用水泥铺装,而本发明防保砖采用胶浆进行封装,不仅减少了铺装后墙体的质量,同时能够将防保砖铺装粘接在一起,起到密封的作用,使其成为一个整体的防水屏障。

本发明利用聚合物乳液的耐高低温性、高柔韧性、优异的防水性和粘结性能,同时结合了水泥水化产物刚性,聚合物乳液与水泥形成的特殊的互穿网络结构,以及高聚合物比例所表现出的致密性和连续性,使聚合物乳液与混凝土间具有较好的粘结力,从而使防保砖表现出“刚柔并济”的特殊性能。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种防水、防晒、保温的建材防保砖,按重量份计,至少包括以下组分:水泥40份、隔热材料80份、丙烯酸乳液35份、聚氨酯乳液14份、脱模剂1份、填料10份。

所述防保砖的厚度为15cm。

所述水泥为硅酸盐水泥,购买于佛山市润合建材有限公司,型号:华润325水泥。

所述隔热材料为粒径为20mm的大陶粒与粒径为10mm的小陶粒的组合,重量比为4:1,购买于安徽盛茂陶粒制品有限公司。

所述丙烯酸乳液的制备方法为:

(1)按重量份,将100份丙烯酸、40份丙烯酸丁酯、0.1份三甲基苄基氯化铵、0.1份羟基苯甲烷加入反应釜中,加热至80℃,以3滴/min的速率滴加二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂60份,并不断搅拌,进行开环缩合反应,得环氧丙烯酸酯;

(2)将环氧丙烯酸酯降温至65℃,加入30份三羟基聚醚、15份松香醇、0.6份过氧化苯甲酰,搅拌反应6h,再加入20份n-甲基吡咯烷酮,搅拌稀释10min,再加入4份木质素磺酸钙和30份水,超声分散20min,得丙烯酸乳液。

所述聚氨酯乳液的制备方法为:

(1)在装有搅拌装置、冷凝装置、温度计并通有氮气保护的四口烧瓶中,加入聚四氢呋喃二醇(数均分子量为1000)30kg,在90℃条件下真空脱水1.5h,然后加入异佛尔酮二异氰酸酯51kg、小分子扩链剂1,4-丁二醇7kg、亲水扩链剂二羟甲基丙酸14kg以及催化剂二月桂酸二丁基锡0.1kg,将体系升温至75℃反应30min,加入蓖麻油10kg,反应100min,得到预聚物;

(2)将体系迅速降温至30℃,加入成盐剂三乙胺5kg,继续反应10min,然后加入去离子水,将搅拌装置转数调整至1000rad/min,室温乳化30min得到聚氨酯乳液。

所述丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液的重量比为1:0.4。

所述防保砖还包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,购买于青岛星火大地化工有限公司,型号:瓦克vae乳液920。

所述填料为重质碳酸钙,购买于立达超微工业(苏州)有限公司。

所述填料和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的重量比为1:1.2。

所述防保砖还包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,购买于广州市乾亦元合成材料科技有限公司,牌号:1401(yh-792)。

所述丙烯酸乳液和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量比为1:0.2。

所述脱模剂为油性脱模剂,购买于北京蒙泰伟业建材有限公司。

所述防保砖的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将水泥、隔热材料、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、填料混合均匀,得混合物;

(2)将步骤(1)获得的混合物注入涂脱模剂后模具中,加压成型,再将加压成型后得到的模块在140℃下烘干,脱模后放置6天,即得。

实施例2

实施例2提供了一种防水、防晒、保温的建材防保砖,按重量份计,至少包括以下组分:水泥30份、隔热材料70份、丙烯酸乳液25份、聚氨酯乳液5份、脱模剂0份、填料5份。

所述防保砖的厚度为15cm。

所述水泥为硅酸盐水泥,购买于佛山市润合建材有限公司,型号华润325水泥。

所述隔热材料为粒径为20mm的大陶粒与粒径为10mm的小陶粒的组合,重量比为3:1,购买于安徽盛茂陶粒制品有限公司。

所述丙烯酸乳液的制备方法为:

(1)按重量份,将100份丙烯酸、40份丙烯酸丁酯、0.1份三甲基苄基氯化铵、0.1份羟基苯甲烷加入反应釜中,加热至80℃,以3滴/min的速率滴加二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂60份,并不断搅拌,进行开环缩合反应,得环氧丙烯酸酯;

(2)将环氧丙烯酸酯降温至65℃,加入30份三羟基聚醚、15份松香醇、0.6份过氧化苯甲酰,搅拌反应6h,再加入20份n-甲基吡咯烷酮,搅拌稀释10min,再加入4份木质素磺酸钙和30份水,超声分散20min,得丙烯酸乳液。

所述聚氨酯乳液的制备方法为:

(1)在装有搅拌装置、冷凝装置、温度计并通有氮气保护的四口烧瓶中,加入聚四氢呋喃二醇(数均分子量为1000)30kg,在90℃条件下真空脱水1.5h,然后加入异佛尔酮二异氰酸酯51kg、小分子扩链剂1,4-丁二醇7kg、亲水扩链剂二羟甲基丙酸14kg以及催化剂二月桂酸二丁基锡0.1kg,将体系升温至75℃反应30min,加入蓖麻油10kg,反应100min,得到预聚物;

(2)将体系迅速降温至30℃,加入成盐剂三乙胺5kg,继续反应10min,然后加入去离子水,将搅拌装置转数调整至1000rad/min,室温乳化30min得到聚氨酯乳液。

所述丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液的重量比为1:0.2。

所述防保砖还包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,购买于青岛星火大地化工有限公司,型号:瓦克vae乳液920。

所述填料为重质碳酸钙,购买于立达超微工业(苏州)有限公司。

所述填料和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的重量比为1:1。

所述防保砖还包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,购买于广州市乾亦元合成材料科技有限公司,牌号:1401(yh-792)。

所述丙烯酸乳液和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量比为1:0.1。

所述脱模剂为油性脱模剂,购买于北京蒙泰伟业建材有限公司。

所述防保砖的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将水泥、隔热材料、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、填料混合均匀,得混合物;

(2)将步骤(1)获得的混合物注入模具中,加压成型,再将加压成型后得到的模块在120℃下烘干,脱模后放置5天,即得。

实施例3

实施例1提供了一种防水、防晒、保温的建材防保砖,按重量份计,至少包括以下组分:水泥60份、隔热材料100份、丙烯酸乳液45份、聚氨酯乳液25份、脱模剂3份、填料15份。

所述防保砖的厚度为16cm。

所述水泥为硅酸盐水泥,购买于佛山市润合建材有限公司,型号华润325水泥。

所述隔热材料为粒径为15-30mm的大陶粒与粒径为5-10mm的小陶粒的组合,重量比为5:1,购买于安徽盛茂陶粒制品有限公司。

所述丙烯酸乳液的制备方法为:

(1)按重量份,将100份丙烯酸、40份丙烯酸丁酯、0.1份三甲基苄基氯化铵、0.1份羟基苯甲烷加入反应釜中,加热至80℃,以3滴/min的速率滴加二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺环氧树脂60份,并不断搅拌,进行开环缩合反应,得环氧丙烯酸酯;

(2)将环氧丙烯酸酯降温至65℃,加入30份三羟基聚醚、15份松香醇、0.6份过氧化苯甲酰,搅拌反应6h,再加入20份n-甲基吡咯烷酮,搅拌稀释10min,再加入4份木质素磺酸钙和30份水,超声分散20min,得丙烯酸乳液。

所述聚氨酯乳液的制备方法为:

(1)在装有搅拌装置、冷凝装置、温度计并通有氮气保护的四口烧瓶中,加入聚四氢呋喃二醇(数均分子量为1000)30kg,在90℃条件下真空脱水1.5h,然后加入异佛尔酮二异氰酸酯51kg、小分子扩链剂1,4-丁二醇7kg、亲水扩链剂二羟甲基丙酸14kg以及催化剂二月桂酸二丁基锡0.1kg,将体系升温至75℃反应30min,加入蓖麻油10kg,反应100min,得到预聚物;

(2)将体系迅速降温至30℃,加入成盐剂三乙胺5kg,继续反应10min,然后加入去离子水,将搅拌装置转数调整至1000rad/min,室温乳化30min得到聚氨酯乳液。

所述丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液的重量比为1:0.5。

所述防保砖还包括乙烯-醋酸乙烯共聚乳液,购买于青岛星火大地化工有限公司,型号:瓦克vae乳液920。

所述填料为重质碳酸钙,购买于立达超微工业(苏州)有限公司。

所述填料和乙烯-醋酸乙烯共聚乳液的重量比为1:1.5。

所述防保砖还包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,购买于广州市乾亦元合成材料科技有限公司,牌号:1401(yh-792)。

所述丙烯酸乳液和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的重量比为1:0.4。

所述脱模剂为油性脱模剂,购买于北京蒙泰伟业建材有限公司。

所述防保砖的制备方法,至少包括以下步骤:

(1)将水泥、隔热材料、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、填料混合均匀,得混合物;

(2)将步骤(1)获得的混合物注入涂脱模剂后模具中,加压成型,再将加压成型后得到的模块在150℃下烘干,脱模后放置10天,即得。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于,所述隔热材料为粒径为15-30mm的大陶粒。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于,所述隔热材料为粒径为5-10mm的小陶粒

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于,所述防保砖的厚度为10cm。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料不包括丙烯酸乳液。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料中丙烯酸乳液购买于南京贴合宝新材料有限公司。

实施例9

实施例9与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料不包括聚氨酯乳液。

实施例10

实施例10与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料中聚氨酯乳液购买于东莞市同心化工有限公司。

实施例11

实施例11与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料中不包括乙烯基三元共聚物。

实施例12

实施例12与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料中填料和乙烯基三元共聚物的重量比为1:3。

实施例13

实施例13与实施例1的区别在于,所述防保砖的制备原料不包括热塑性弹性体。

性能测试

导热系数、抗压强度、抗折强度、吸水率:根据gb/t2542-2012测试方法进行测定。测试结果见表1,“/”表示实施例未测试该项目。

表1.实施例1-13制得防保砖的性能测试结果

前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

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