專利名稱：一種外墻聚苯顆粒保溫材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其涉及一種外墻聚苯顆粒保溫材料及其制備方法，屬于建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前保溫市場上采用聚苯板、密質(zhì)聚苯板和保溫砂漿(水泥混合聚苯顆粒)的保溫材料在技術(shù)上都存在自身無法克服的缺陷和不盡如人意的部分。
聚苯板是從石油中提煉出的有機材料。受溫度影響敏感，分子活動非?；钴S。耐熱溫度只有70℃，經(jīng)實驗測得70℃時，48小時后尺寸變化率達到5％。中國東北地區(qū)冬季戶外溫度為-45℃～-20℃，南方地區(qū)夏季墻面溫度最高可達到70℃～75℃。聚苯板材料受室外空氣溫度的劇烈變化，本性上就無法改變膨脹和翹曲。以上數(shù)據(jù)證明，翹曲、開裂不可避免。使用聚苯板出現(xiàn)問題是必然的，出現(xiàn)問題的時間長短取決于粘結(jié)物體，通常選用纖維素醚和丙烯酸作為粘結(jié)體，混合水泥砂漿。這三種物質(zhì)都有老化期和導(dǎo)熱系數(shù)。既不能阻止聚苯板的翹曲、開裂；也會進一步加劇溫度的傳導(dǎo)。加之聚苯板施工上采用鉚釘穩(wěn)固上墻。這種施工方法使得聚苯板與墻面產(chǎn)生空鼓距離。存在距離的好處是在一定程度上對阻止了溫度的向內(nèi)傳導(dǎo)。面臨的問題是，一旦聚苯板翹曲，冷、熱氣流就進入空鼓距離，成為冷、熱氣流儲存點，儲存到一定值，內(nèi)墻就成為橋體，破壞了室內(nèi)的恒溫環(huán)境。不能改變聚苯板的本性就不能解決翹曲、開裂的問題，這也是中外科學(xué)家在使用聚苯板上至今難以攻克的問題。作為聚苯板生產(chǎn)的主要原料苯乙烯和丁烷在燃燒時會產(chǎn)生大量的苯和一氧化碳等有害氣體。一旦燃燒起來，人吸入該種有害氣體，便喪失自救能力，最終喪命。中國的居住環(huán)境又相當(dāng)密集，一旦產(chǎn)生燃燒，就會造成大面積的人員傷亡，使人民都生活在不安全的隱患中。聚苯為石油中的提取物，中國的保溫材料均采用聚苯板，必會大量進口石油，進而引起世界性石油價格上漲；同時也會反過來導(dǎo)致聚苯板材料的昂貴。造成外匯大量的流失之外，如單獨依靠聚苯板進行保溫，造成全國的保溫結(jié)果計劃無法順利實施，使保溫政策無法貫徹始終，中途夭折。
保溫砂漿僅由水泥加聚苯顆粒外加粘接劑混合而成。水泥的導(dǎo)熱系數(shù)高到1-2w/m·k，包裹導(dǎo)熱系數(shù)為0.042-0.043w/m·k的聚苯顆粒，所形成的水泥聚苯砂漿導(dǎo)熱系數(shù)為0.095-0.098w/m·k。經(jīng)由上海建委測試中心測試結(jié)果顯示，現(xiàn)市場上使用保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)在0.1-0.2w/m·k，根本不符合國家要求保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)在0.06w/m·k以下的規(guī)范。由于水泥的導(dǎo)熱系數(shù)高，水泥黏結(jié)物間存在微傳導(dǎo)。水泥黏結(jié)物間存在微傳導(dǎo)即是指冷、熱氣流先在微距離中積聚，積聚開始時水泥還能像水流的過濾網(wǎng)一樣產(chǎn)生一定阻隔效果，一定時間的積聚，墻體儲存冷、熱空氣達到一定值，使內(nèi)墻成為冷、熱橋體，將冷、熱氣流導(dǎo)入室內(nèi)，導(dǎo)致室外的冷、熱氣流傳導(dǎo)進室內(nèi)，最終破壞了室內(nèi)空間的恒溫條件。
現(xiàn)有保溫材料不能確實真正達到保溫要求。(以上海地區(qū)為例，二級節(jié)能要求達到55.6％的節(jié)能指標(biāo)；北京地區(qū)三級節(jié)能要求達到65％)。隨著國家節(jié)能事業(yè)的日益規(guī)范和完善，節(jié)能要求的普遍提高?，F(xiàn)北京地區(qū)的節(jié)能要求規(guī)定達到節(jié)能65％。面對這一要求和標(biāo)準(zhǔn)的具體實施，現(xiàn)慣用的保溫外墻體系，聚苯板、密質(zhì)板將面臨技術(shù)和施工上的實際問題聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.04w/m·k，密質(zhì)板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.027-0.029w/m·k，密質(zhì)板的導(dǎo)熱系數(shù)雖好，但使用在高層建筑上其抗風(fēng)壓值就不能承受。水泥聚苯砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)在0.095-0.098w/m·k，要達到65％的保溫節(jié)能指標(biāo)，厚度將厚至10或15cm。此種厚度將大大加重墻體的承重力，使建筑物的負(fù)載力加大。也有提出“三明治”法即用左右兩邊3cm的水泥聚苯砂漿中間夾聚苯板上墻。出現(xiàn)的問題首先是兩邊的水泥聚苯砂漿不能和聚苯板穩(wěn)固結(jié)合，容易造成脫落的情況。又墻體為無機物，水泥聚苯砂漿為有機物，無機和有機兩種物質(zhì)不能很好結(jié)合，一旦脫落，將會造成人員傷亡，存在極大的安全隱患。
現(xiàn)屋面大多保溫都采用普通聚苯板拼湊而成，其抗壓力極差，一般在3-4kg，易碎易破。施工時施工人員容易將聚苯板弄破、弄壞。破碎點即漏溫點，喪失了保溫的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的建筑物外墻保溫材料。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)途徑來實現(xiàn)的一種建筑物外墻用的保溫材料，由以下重量份的組分組成酸化鎂保溫材料添加劑90-98份、聚苯乙烯顆粒2-10份；優(yōu)選的，各組分的重量份是酸化鎂保溫材料添加劑94.3份、聚苯乙烯顆粒5.7份。
其中，所述的酸化鎂保溫材料添加劑可以通過商業(yè)途徑購買得到(例如，可購自上海裕宸科技有限公司生產(chǎn)的商品名稱為“雙衡”牌保溫材料)，也可通過以下方法制備得到按以下重量百分比稱取各組分酸化鎂粉劑52-54％，酸化鎂晶格體25-35％，超微建材高效添加劑8-12％和植物纖維6-8％；將以上各組分均勻的混合在一起，即得。上述各組分的重量百分比優(yōu)選為酸化鎂粉劑54％，酸化鎂晶格體30％，超微建材高效添加劑10％和植物纖維6％。
所述的酸化鎂粉劑的制備方法如下將含鎂率達到85％以上氧化鎂礦石投擲在(5％強硫酸+95％清水)強酸溶液中浸泡，酸化后進行燒結(jié)、制成粉劑即為酸化鎂粉劑。
所述的酸化鎂晶格體的制備方法如下將含鎂率達到75-85％以上氧化鎂礦石投擲在(35％強硫酸+65％清水)強酸溶液中浸泡，酸化后通過180℃反應(yīng)釜進行結(jié)晶，產(chǎn)生酸化鎂晶格體。
所述的超微建材高效添加劑為專利號為ZL200310113325.2專利所公開的超微建材高效添加劑。
所述的植物纖維可為任意一種植物纖維，例如為稻草、麥桿、棉桿，或者將紙箱打漿后所得到的植物纖維，優(yōu)選為棉桿纖維。
酸化鎂本身是粉劑，酸化鎂、酸化鎂晶格體和超微建材高效添加劑合成極好的包裹材料，包裹聚苯乙烯顆粒，聚苯乙烯顆粒是極好的保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.042w/m·k。聚苯乙烯顆粒來自對城市廢棄飯盒和包裝廢舊泡沫塑料的回收利用，解決城市白色污染轉(zhuǎn)化為城市保溫材料。
酸化鎂加入超微建材高效添加劑，超微建材高效添加劑隨水分子的揮發(fā)增大內(nèi)聚力，加大密集度，縮小體積，與酸化鎂形成膠黏包裹體。在酸化鎂膠黏包裹體中混合人少量的植物纖維，酸根進入到植物纖維，保證了纖維的不腐爛，同時中和了酸化鎂的酸性，使整體物料改性為中性。
保溫材料中的超微建材高效添加劑有極強的滲透性，在坯刮漿料過程中，超微建材高效添加劑滲透進墻體，如同鉚釘鎖在墻上，物料與墻體形成無界面的結(jié)合。加之，保溫漿料1000℃不燃，一旦房間出現(xiàn)火災(zāi)，更不會蔓延、波及到其他房間。墻體隔音效果為甲級，杜絕了馬路上的嘈雜汽笛聲，可為居民營造一個安靜、舒適、安全、四季如春的環(huán)境。
酸化鎂晶格體呈玻璃狀晶體(圖1)，分子量小于水，能迅速融于水。晶格體如同氧化鎂和氯化鎂的晶結(jié)格，但具有不分散、不還原的強硬度。用一種穩(wěn)定性極好的礦物分子對一種活躍性極強的分子進行穩(wěn)固。將原來微堿性的陽離子通過酸性轉(zhuǎn)化為陰離子，兩者結(jié)合為穩(wěn)定相融體，再通過固體晶結(jié)法，3天形成初步晶結(jié)，7天晶結(jié)格基本完成，隨著時間的延長，晶格體逐步加強，使酸性晶格體的強度達到硅酸水泥的強度和硬度。
酸化鎂保溫材料添加劑有強大的內(nèi)聚力和良好的阻溫效果，將聚苯顆粒包裹在其內(nèi)，保護有機物性聚苯顆粒不與冷、熱氣流接觸，延緩了聚苯顆粒的老化期。酸化鎂保溫材料添加劑的耐高溫穩(wěn)定性十分好，高溫1700℃分子結(jié)構(gòu)不起任何變化。聚苯顆粒燃燒就會產(chǎn)生大量的毒氣，用不燃體的酸化鎂保溫材料添加劑對其進行包裹，保證燃點接觸不到聚苯顆粒，整個物料成為不燃體。解決了聚苯顆粒一旦燃燒產(chǎn)生毒氣的弊端。同時控制住物料的吸水率在技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)。
一種制備本發(fā)明保溫材料的方法，步驟如下按下述重量份稱取各原料酸化鎂保溫材料添加劑90-98份和聚苯乙烯顆粒2-10份；將上述各組分混合后，攪拌均勻即得。
本發(fā)明保溫材料的應(yīng)用方法將本發(fā)明保溫材料與0.9-1倍的防水溶液混合攪拌，將其作為建筑物外墻的保溫材料坯刮上墻(圖2)。
本發(fā)明保溫材料可徹底阻斷冷、熱溫度的傳導(dǎo)，解決了滲水、漏水的問題。本發(fā)明保溫材料與墻面結(jié)合是無機物與無機物的結(jié)合，十分牢固，同時具有保溫和極好的防水作用，可杜絕有機物與無機墻面結(jié)合所產(chǎn)生開裂、脫落等現(xiàn)象。


圖1酸化鎂晶格體的晶相圖。
圖2本發(fā)明保溫材料的施工示意圖。
具體實施例方式
以下通過實施例來進一步描述本發(fā)明，應(yīng)該理解的是，這些實施例僅用于例證的目的，決不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1聚苯乙烯顆粒的制備將回收的廢聚苯板粉碎后過60～80目篩即得。
將酸化鎂保溫材料添加劑90kg(購自上海裕宸科技有限公司生產(chǎn)的商品名稱為“雙衡”牌保溫材料)和聚苯乙烯顆粒10kg混合均勻，即得。應(yīng)用時，加入90kg防水液，混合均勻。
經(jīng)檢測，本發(fā)明保溫材料的保溫性能參數(shù)見表1。
表1本發(fā)明保溫材料的保溫性能參數(shù)

經(jīng)國家建筑材料測試中心檢測，用本發(fā)明保溫材料制備的外墻系統(tǒng)各項性能指標(biāo)見表2。
表2外墻系統(tǒng)指標(biāo)


實施例2聚苯乙烯顆粒的制備將回收的廢聚苯板粉碎后過60～80目篩即得。
將酸化鎂保溫材料添加劑90kg(購自上海裕宸科技有限公司生產(chǎn)的商品名稱為“雙衡”牌保溫材料)和聚苯乙烯顆粒10kg混合均勻，即得。應(yīng)用時，加入100kg防水液，混合均勻；倒入屋頂施工層上，鑿平，厚度在4cm，同時可在本發(fā)明保溫材料上再涂抹5cm水泥防護層，在保護層上涂抹一層防水層。
經(jīng)檢測，本發(fā)明保溫材料的保溫性能參數(shù)見表3。
表3本發(fā)明保溫材料的保溫性能

實施例3聚苯乙烯顆粒的制備將回收的廢聚苯板粉碎后過60～80目篩即得。
將酸化鎂保溫材料添加劑94.3kg(購自上海裕宸科技有限公司生產(chǎn)的商品名稱為“雙衡”牌保溫材料)和聚苯乙烯顆粒5.7kg混合均勻，即得。應(yīng)用時，加入90kg防水液，混合均勻；倒入屋頂施工層上，鑿平，厚度在4cm，同時可在本發(fā)明保溫材料上再涂抹5cm水泥防護層，在保護層上涂抹一層防水層。
經(jīng)檢測，本發(fā)明保溫材料的保溫性能參數(shù)見表4。
表4本發(fā)明保溫材料的保溫性能參數(shù)

試驗例1本發(fā)明保溫材料與水泥包裹聚苯顆粒的保溫砂漿的保溫性能對比試驗檢測對象本發(fā)明保溫材料；水泥包裹聚苯顆粒的保溫砂漿。
檢測方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。
檢測結(jié)果見表5。
表5本發(fā)明保溫材料與水泥包裹聚苯顆粒的保溫砂漿的保溫性能對比試驗結(jié)果

檢測結(jié)果表明，本發(fā)明保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)要明顯低于用水泥包裹聚苯顆粒的保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種建筑物外墻用的保溫材料，由以下重量份的組分組成酸化鎂保溫材料添加劑90-98份和聚苯乙烯顆粒2-10份。
2.按照權(quán)利要求1的保溫材料，其特征是各組分的重量份是酸化鎂保溫材料添加劑94.3份、聚苯乙烯顆粒5.7份。
3.按照權(quán)利要求1的保溫材料，其特征是所述的酸化鎂保溫材料添加劑按照以下方法制備得到按以下重量百分比稱取各組分酸化鎂粉劑52-54％，酸化鎂晶格體25-35％，超微建材高效添加劑8-12％和植物纖維6-8％；將以上各組分均勻的混合在一起，即得。
4.按照權(quán)利要求3的保溫材料，其特征是各組分的重量百分比為酸化鎂粉劑54％，酸化鎂晶格體30％，超微建材高效添加劑10％和植物纖維6％。
5.按照權(quán)利要求3的保溫材料，其特征是所述的所述的酸化鎂粉劑通過以下制備方法制備得到將含鎂率達到85％以上的氧化鎂礦石投擲在強酸溶液中浸泡，酸化后進行燒結(jié)、制成粉劑即為酸化鎂粉劑；所述的強酸溶液由強硫酸和水按照5∶95的體積比組成。
6.按照權(quán)利要求3的保溫材料，其特征是所述的酸化鎂晶格體的制備方法如下將含鎂率達到75-85％以上氧化鎂礦石投擲在強酸溶液中浸泡，酸化后通過180℃反應(yīng)釜進行結(jié)晶，產(chǎn)生酸化鎂晶格體；所述的強酸溶液由強硫酸和水按照35∶65的體積比組成。
7.按照權(quán)利要求1的保溫材料，其特征是所述的聚苯乙烯顆粒的制備方法如下將回收的廢聚苯板粉碎后過60～80目篩即得。
8.一種制備權(quán)利要求1保溫材料的方法按下述重量份稱取各原料酸化鎂保溫材料添加劑90-98份和聚苯乙烯顆粒2-10份；將上述各組分混合后，攪拌均勻即得。
9.權(quán)利要求1的保溫材料的應(yīng)用，包括將本發(fā)明保溫材料與0.9-1倍的防水溶液混合后攪拌均勻，將其作為建筑物外墻的保溫材料坯刮上墻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的建筑物外墻用的保溫材料及其應(yīng)用方法。本發(fā)明保溫材料由以下重量份的組分組成酸化鎂保溫材料添加劑90－98份和聚苯乙烯顆粒2－10份。本發(fā)明保溫材料與墻面結(jié)合是無機物與無機物的結(jié)合，十分牢固，同時具有保溫和防水作用，可杜絕有機物與無機墻面結(jié)合所產(chǎn)生開裂、脫落等現(xiàn)象，能夠有效阻斷冷、熱溫度的傳導(dǎo)，是一種性能優(yōu)異的建筑物外墻保溫材料。
文檔編號C04B18/24GK101088951SQ200610087369
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者劉貴堂 申請人:劉貴堂