專利名稱：：三合一保溫材料、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其涉及一種建筑物屋頂用的保溫防水材料及其制備方法，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。聚苯板不吸水，導熱系數(shù)小，在0.029-0.035w/(m.k)之間，受溫度影響敏感，分子活動非?；钴S。耐熱溫度只有70°C,經(jīng)實驗測得7(TC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°C~-20°C,南方地區(qū)夏季墻面溫度最高可達到70°C~75。C。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，翹曲、開裂不可避免。所以使用聚苯板出現(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。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。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，造成全國的保溫計劃結(jié)果無法順利實施，使國家保溫政策無法貫徹始終，中途夭折。此外，聚苯板屬于有機物，老化期短，10-203年就開始降解，著火點低、隨溫度變化而變化膨脹收縮，容易變形易燃，燃燒后釋放有害氣體，對人體有巨大殺傷力。保溫砂漿僅由水泥加聚苯顆粒外加粘接劑混合而成。水泥的導熱系數(shù)高到l-2w/nvk，包裹導熱系數(shù)為0.042-0.043w/m'k的聚苯顆粒，所形成的水泥聚苯砂漿導熱系數(shù)為0.095-0.098w/nvk。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熱系數(shù)在0.06w/m'k以下的規(guī)范。由于水泥的導熱系數(shù)高，水泥黏結(jié)物間存在微傳導。水泥黏結(jié)物間存在微傳導即是指冷、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、熱氣流導入室內(nèi)，導致室外的冷、熱氣流傳導進室內(nèi)，最終破壞了室內(nèi)空間的恒溫條件?，F(xiàn)有保溫材料不能真正達到保溫要求。(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；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。現(xiàn)北京地區(qū)的節(jié)能要求規(guī)定達到節(jié)能65%。面對這一要求和標準的具體實施，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熱系數(shù)為0.04w/m.k，密質(zhì)板的導熱系數(shù)為0.027-0.029w/nvk,密質(zhì)板的導熱系數(shù)雖好，但使用在高層建筑上其抗風壓值就不能承受。水泥聚苯砂漿的導熱系數(shù)在0.095-0.098，要達到65%的保溫節(jié)能指標，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。
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屋頂或地下室用的保溫材料。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)的一種建筑物外墻保溫材料，由以下重量份的組分組成氧化鎂10-14份、硫酸鎂6-9份、纖維素基添加劑0.8-1.2份、膨脹珍珠巖8-12份、聚苯乙烯顆粒2-4份；優(yōu)選的，各組分的重量份是氧化鎂12-14份、硫酸鎂6-8份、纖維素基添加劑0.9-1.2份、珍珠巖9-12份、聚苯乙烯顆粒3-4份；更優(yōu)選的，各組分的重量份是氧化鎂13份、硫酸鎂7份、纖維素基添加劑1份、珍珠巖10份、聚苯乙烯顆粒3.5份。為了達到更好的效果，上述組分中還可含有0.01-0.5重量份的植物纖維。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。所述的膨脹珍珠巖包括閉孔膨脹珍珠巖和開孔膨脹珍珠巖。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1~30目篩即得。本發(fā)明采用回收的廢聚苯板制成聚苯乙烯顆粒，經(jīng)過將廢聚苯板進行簡單的處理加工，此舉不僅可解決城市中存在的大量白色垃圾污染，而且還由于聚苯乙烯顆粒本身具有優(yōu)異的保溫性能，將其加進本發(fā)明保溫材料中能夠大大提高材料的保溫性能。所述的纖維素基添加劑主要由中性纖維素醚(一般纖維素醚都是堿性物體而本發(fā)明所用材料屬于酸性，所以必須要把纖維素醚的pH值改成中性)組成，呈白色或淺黃色粉狀固體是一種具有可分散性的改性材料，在2%的水溶液條件下其黏度可大于2000厘泊，有內(nèi)聚力和滲透功能干燥后膨脹能力大，可增強產(chǎn)品的附著力。該纖維素基添加劑可以通過商業(yè)途徑購買得到，例如可以購自中國林科院林產(chǎn)化工研究所，其商品名稱是"纖維素基添加劑"，型號為"PQA-B",該纖維素基添加劑是一種中性添加劑，具有良好的水溶性，遇水即分散，其黏度大于2000厘泊，不含甲醛。珍珠巖老化期長，可達上百年，導熱系數(shù)小，在0.042-0.043w/(m.k)之間；同時，珍珠巖存在抗壓小、易碎、吸水率過大(可吸收其自身四倍體積的水分)等缺陷；珍珠巖的無機物老化期極為漫長，通過攪拌將膨脹珍珠巖磨成粉末可填補聚苯顆粒的縫隙，兩者更好扭合為一體，既增加了整體物料的抗壓強度，又增強了物料的無機性，與墻面更好結(jié)合。珍珠巖是一種燒結(jié)膨脹體，蜂窩狀結(jié)構(gòu)強度低、易碎、易吸水，纖維素基添加劑浸入珍珠巖孔毛細內(nèi)，可以增強其干密度，從而增加其強度，切斷珍珠巖蜂窩狀的吸水點，降低其吸水率。氧化4^的導熱系數(shù)為0.065,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，在1700。C高溫下也不發(fā)生變化；硫酸鎂分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在高溫17000。C下其分子結(jié)構(gòu)不變，阻溫性能極高，導熱系數(shù)極小，與氧化鎂結(jié)合后產(chǎn)生硬骨架，如同水泥一樣堅硬，遇水不分化，老化期長，其導熱系數(shù)僅為0.07，通過加入纖維素基添加劑，氧化鎂和硫酸鎂能夠很好的分散在水中并具有一定的黏性。此三種物質(zhì)能對膨脹珍珠巖進行很好的包裹，另也對聚苯乙烯顆粒形成包裹，延長聚苯乙烯顆粒顆粒的老化期，改變它的冷熱膨脹系數(shù)，解決它的燃燒點(不會再燃燒)；纖維素基添加劑有一定的滲透性，在坯刮漿料過程中，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。用硫酸鎂、珍珠巖2種無機材料將聚苯顆粒包裹起來，使聚苯顆粒與空氣隔絕，這樣可以結(jié)合硫S臾鎂和珍珠巖導熱系數(shù)小、阻燃、硬度大、老化期長的優(yōu)勢，來巧妙地克服聚苯顆粒自身易老化、隨環(huán)境變化、遇熱易膨脹、遇冷易收縮、遇火易燃燒的缺點。纖維素基添加劑可以隨水分子滲透墻內(nèi)，待水分子蒸發(fā)后，仍然保留在里面，干燥后產(chǎn)生一種裂變力，隨水分子的蒸發(fā)產(chǎn)生了內(nèi)聚力的象鉚釘一樣牢牢固在墻面與墻面產(chǎn)生無界面的結(jié)合，將硫S交鎂、珍珠巖和聚苯顆粒與墻面牢固無界面的組合為一體，增加了材料與墻體結(jié)合的安全性與牢固性，與聚苯板7個鉚釘/1112相比，降低了材料及人工成本，縮短施工時間，減少了建筑物不安全因素，能延長建筑物使用壽命。本發(fā)明產(chǎn)品導熱系數(shù)小，阻溫性能強，向墻面施工2公分半即可達到國家對江南地區(qū)節(jié)能5060%的保溫技術(shù)指標要求。該產(chǎn)品施工簡單，普通水泥工人就可進行操作，并且吸水率小，耐候性強、牢固性強。試驗證實，本發(fā)明保溫防水聚苯乙烯顆粒砂漿導熱系數(shù)低(0.045-0.048w/m.k),耐候性強，抗拉強度、抗風壓值和抗沖擊強度高，是一種性能優(yōu)異的外墻保溫材料。本發(fā)明建筑物外墻保溫材料的制備方法如下(1)按以下重量份稱取組分氧化鎂10-14份、硫酸鎂6-9份、纖維素基添加劑0.8-1.2份、膨脹珍珠巖8-12份、聚苯乙烯顆粒2-4份；(2)首先將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑混合在一起，添加適量的水(至于何為適量，只要將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑三者能相互混合在一起成粥樣均可，水多一點或少一點，都不影響本發(fā)明的實施)，攪拌均勻，得混合物1;將膨脹珍珠巖和聚苯乙烯顆粒與混合物1混合，得混合物2，將混合物2與1-1.2倍的溶有防水劑的水溶液(防水劑與水的重量比為1:16)混合，充分攪拌均勻，即^曰付。本發(fā)明保溫防水聚苯顆粒砂漿在建筑中的應(yīng)用，包括將所述的保溫防水聚苯顆粒砂漿直接涂敷于建筑物外墻屋頂或地下室的墻面，其涂敷厚度為22.5公分，主要適用于江南地區(qū)。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按下述重量稱取各組分(單位kg):氧化鎂10、硫酸鎂6、纖維素基添加劑0.8(購自中國林科院林產(chǎn)化工研究所，其商品名稱是"纖維素基添加劑"，型號為"PQA-B")、膨脹開孔珍珠巖8、聚苯乙烯顆粒2;首先將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑混合在一起，添加適量的水，攪拌均勻，得粥樣的混合物1;將膨脹珍珠巖和聚苯乙烯顆粒與混合物1混合，得混合物2，將混合物2與1-1.2倍重量的溶有防水劑的水溶液(防水劑與水的重量比為1:16,其中防水劑購自成都興隆化工有限公司，商品名稱為"KL-205科樂"高效防水劑)混合，充分攪拌均勻，即得。實施例2按下述重量稱取各組分(單位kg):氧化鎂14、硫酸鎂9、纖維素基添加劑(購自中國林科院林產(chǎn)化工研究所，其商品名稱是"纖維素基添加劑"，型號為"PQA-B")1.2、膨脹珍珠巖12、聚苯乙烯顆粒4;首先將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑混合在一起，添加適量的水，攪拌均勻，得粥樣的混合物1;將膨脹珍珠巖和聚苯乙烯顆粒與混合物1混合，得混合物2,將混合物2與l-1.2倍重量的溶有防水劑的水溶液(防水劑與水的重量比為1:16，其中防水劑購自成都興隆化工有限公司，商品名稱為"KL-205科樂，，高效防水劑)混合，充分攪拌均勻，即得。實施例3按下述重量稱取各組分(單位kg):氧化鎂13、硫酸鎂7、纖維素基添加劑(購自中國林科院林產(chǎn)化工研究所，其商品名稱是"纖維素基添加劑"，型號為"PQA-B")1、膨脹珍5朱巖10、聚苯乙烯顆粒3.5。首先將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑混合在一起，添加適量的水，攪拌均勻，得粥樣的混合物1;將膨脹珍珠巖和聚苯乙烯顆粒與混合物1混合，得混合物72,將混合物2與1-1.2倍重量的溶有防水劑的水溶液(防水劑與水的重量比為1:16,其中防水劑購自成都興隆化工有限公司，商品名稱為"KL-205科樂"高效防水劑)混合，充分攪拌均勻，即得。實施例4按下述重量稱取各組分(單位kg):氧化鎂13、硫酸鎂7、纖維素基添加劑(購自中國林科院林產(chǎn)化工研究所，其商品名稱是"纖維素基添加劑"，型號為"PQA-B")1、膨脹珍珠巖10、聚苯乙烯顆粒3.5、棉桿纖維O.l。首先將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑混合在一起，添加適量的水，攪拌均勻，得粥樣的混合物l;將膨脹珍珠巖、聚苯乙烯顆粒和棉桿纖維與混合物1混合，得混合物2,將混合物2與1-1.2倍重量的溶有防水劑的水溶液(防水劑與水的重量比為1:16，其中防水劑購自成都興隆化工有限公司，商品名稱為"KL-205科樂"高效防水劑)混合，充分攪拌均勾，即得。試驗例本發(fā)明保溫砂漿各項性能檢測1、檢測對象實施例1、2、3和4所制備的保溫材料。2、檢測方法分別按照行業(yè)標準檢測方法對保溫材料的導熱系數(shù)、抗拉強度、耐候性、抗風壓值、抗沖擊強度等性能進行檢測，檢測結(jié)果見表l。3、檢測結(jié)果表1本發(fā)明保溫砂漿各項性能檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>檢測結(jié)果表明，本發(fā)明保溫沙漿具有優(yōu)異的保溫性能，其它各項性能的要求也完全符合國家對建筑材料的有關(guān)要求。權(quán)利要求1、一種保溫防水聚苯乙烯顆粒砂漿，其特征在于，主要由以下重量份的組分組成氧化鎂10-14份、硫酸鎂6-9份、纖維素基添加劑0.8-1.2份、珍珠巖8-12份、聚苯乙烯顆粒2-4份。2、按照權(quán)利要求1的保溫防水聚苯乙烯顆粒砂漿，其特征在于，各組分的重量份是氧化鎂12-14份、硫S交鎂6-8份、纖維素基添加劑0.9-1.2份、珍珠巖9-12份、聚苯乙烯顆粒3-4份。3、按照權(quán)利要求2的保溫防水聚苯顆粒砂漿，其特征在于，各組分的重量份是氧化鎂13份、硫酸鎂7份、纖維素基添加劑l份、珍珠巖10份、聚苯乙烯顆粒3.5份。4、按照權(quán)利要求1的保溫防水聚苯顆粒砂漿，其特征在于還含有0.01-0.5重量份的植物纖維。5、按照權(quán)利要求l-3任何一項的保溫防水聚苯顆粒砂漿，其特征在于所述的珍珠巖為開孔膨脹珍珠巖或閉孔膨脹珍珠巖。6、按照權(quán)利要求1-3任何一項的保溫防水聚苯顆粒砂漿，其特征在于，所述的聚苯乙烯顆粒的按照以下方法制備得到將回收的廢聚苯板粉碎后過1~30目篩即-J曰付。7、按照權(quán)利要求4的保溫防水聚苯顆粒砂漿，其特征在于所述的植物纖維選自稻草、麥桿、棉桿，或者將紙箱打漿后所得到的植物纖維。8、按照權(quán)利要求l-3任何一項的保溫防水聚苯顆粒砂漿，其特征在于所述的纖維素基添加劑具有良好的水溶性，遇水即分散；其私度大于2000厘泊。9、一種制備權(quán)利要求1的保溫防水聚苯乙烯顆粒砂漿的方法，包括首先將氧化鎂、硫酸鎂和纖維素基添加劑混合在一起加入水攪拌均勻，得混合物1;將膨脹珍珠巖、聚苯乙烯顆粒和混合物1混合，加入防水溶液，攪拌均勻，即得。10、權(quán)利要求1-8任何一項的保溫防水聚苯顆粒砂漿在建筑中的應(yīng)用，包括將所述的保溫防水聚苯顆粒砂漿直接涂敷于建筑物外墻屋頂或地下室的墻面，其涂敷厚度為22.5公分。全文摘要本發(fā)明公開了一種保溫防水聚苯乙烯顆粒砂漿、其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明保溫防水聚苯顆粒砂漿主要由以下重量份的組分組成氧化鎂10-14份、硫酸鎂6-9份、纖維素基添加劑0.8-1.2份、珍珠巖8-12份和聚苯乙烯顆粒2-4份。將上述組分混合后加入一定重量的水攪拌均勻后，可直接涂敷于屋頂或地下室，作為外墻的保溫材料。本發(fā)明保溫防水聚苯顆粒砂漿兼具保溫和防水的雙重性能，其導熱系數(shù)為0.045～0.048w/m·k，穩(wěn)定性好，遇水不分化，老化期長，是一種性能優(yōu)異的建筑保溫材料。文檔編號C04B28/36GK101486560SQ200810000670公開日2009年7月22日申請日期2008年1月14日優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日發(fā)明者劉貴堂申請人:劉貴堂