專利名稱：一種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于保溫材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種建筑場合使用的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)的保溫板狀材料，特別是一種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料。
背景技術(shù)：
自國家公安部2011年65號文件頒布實施以來，A級防火外墻保溫被列入民用建筑外墻保溫強制標(biāo)準(zhǔn)，因B級防火材料退出，而使市場對A級防火標(biāo)準(zhǔn)的外墻保溫材料產(chǎn)生很大的需求；膨化珍珠巖顆粒是一種常見的不燃性保溫材料，以其為主料的保溫材料具有價廉、質(zhì)輕、長期使用不變形、不收縮、壽命長、施工簡便等特點而市場前景廣闊，是達(dá)到A級防火標(biāo)準(zhǔn)的首選保溫材料之一，但現(xiàn)有珍珠巖保溫型材加工技術(shù)存在諸多不足，影響其進一步的開發(fā)和推廣使用?，F(xiàn)有保溫材料及其生產(chǎn)工藝一般為膠體材料配制一添加珍珠巖顆?；旌蠑嚢枰换旌虾玫奈锪涎b入模具一外力壓模成型一脫水烘干等工序，需要在物料濕態(tài)下，先借助外力壓模成型，脫模后采用微波或熱風(fēng)等方式烘干脫水成固態(tài)成品，這種生產(chǎn)工藝濕態(tài)下的物料粘性不能太大，否則脫模困難；還有一種生產(chǎn)工藝是將較有粘性的珍珠巖漿體直接抹墻，自然晾干；或把粘性珍珠巖漿體包覆在其它材質(zhì)的保溫型材上成型?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點是首先是需先濕態(tài)壓模成型，這多一道的加工工序，需要更多的生產(chǎn)設(shè)備，投入就要更多；濕態(tài)壓模成型工藝導(dǎo)致成品是密實的結(jié)構(gòu)，雖然密度高，成品的強度高，但作為保溫材料更重要的隔熱性能，相比較多孔態(tài)的結(jié)構(gòu)無疑是降低了 ；現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的珍珠巖保溫型材主要靠珍珠巖自身的微孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生保溫作用。這樣達(dá)到同等保溫效果就需較厚的尺寸，密實的結(jié)構(gòu)和更厚的尺寸要求，無疑需要更多的原材料，再加上更多生產(chǎn)設(shè)備的投入，成本提高；而且這種技術(shù)還受模具形狀和壓模設(shè)備的局限，而只能生產(chǎn)諸如平板或塊狀等簡單外形產(chǎn)品，存在對形狀復(fù)雜的產(chǎn)品無法直接達(dá)到的問題；并且濕態(tài)下脫模后的物料容易被損壞，這些都降低了生產(chǎn)效率，并且加大了產(chǎn)品的局限性。另外現(xiàn)有的技術(shù)相對高的密度和差的保溫效果，而帶來在建筑設(shè)計中公攤面積、建筑載荷以及在施工便利性和安全等方面的諸多不足；再說現(xiàn)有技術(shù)將粘性珍珠巖漿體直接抹墻的辦法，晾干前易受溫度、降雨等天氣因素影響工期和完工后的質(zhì)量；因漿體攜帶大量水分，存在運輸不方便并且成本高，冬季易凍等問題，而粘性漿體包覆其它材質(zhì)的保溫型材，要么是同厚度下保溫效果降低，要么是成本太高，而缺乏競爭力，純屬畫蛇添足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，尋求設(shè)計制備一種新型的建筑用保溫材料，特別是制備一種多孔態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖保溫材料。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的保溫材料制備工藝流程包括膠體母液配制、添加珍珠巖顆?；旌蠑嚢琛⒒旌虾玫奈锪涎b入模具和微波脫水烘干成型四個工段，其保溫材料的原料成分及重量配比為
珍珠巖顆粒15%—60%皂土30%—70%多晶氧化鋁纖維2%—10%防裂纖維0-1%聚丙烯酰胺1%—10%甲苯二異氰酸酯(TDI-，100-65): 5% —20%憎水劑5%—10%
本發(fā)明涉及的珍珠巖顆粒的直徑不大于6mm ;多晶氧化鋁纖維中的氧化鋁含量的重量百分比為30% -90%;防裂纖維包括聚丙烯，其纖維長度為I-IOcm ;聚丙烯酰胺的分子量為300-1200萬。本發(fā)明涉及的TDI是聚氨酯樹脂的生產(chǎn)原料，與水反應(yīng)能夠生成二氧化碳，是聚氨酯泡沫塑料制造過程的關(guān)鍵反應(yīng)之一；常溫下聚合物反應(yīng)速度很慢，加熱至45°C以上或有催化劑時能生成二聚物，這是物料在模具中受熱膨脹的重要一環(huán)；TDI與水的混合液使多晶氧化鋁纖維產(chǎn)生水溶性，分散在TDI與水的混合液中，再依次加入皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺、憎水劑制成膠體母液；將珍珠巖顆粒加入膠體母液中充分?jǐn)嚢杈鶆?，成粘性漿體后，裝入專用模具中，使得用以上配方制成的粘性漿體在受熱產(chǎn)生膨脹時，不受阻礙地充滿整個模具，保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性，并最終形成多孔態(tài)的珍珠巖型材，干燥成型后的成品脫模順利；將裝有適量粘性珍珠巖漿體的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在50--160°C溫度條件下，經(jīng)過20-180分鐘，模具中粘性的漿體狀態(tài)物料開始隨受熱反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體，而不斷膨脹，并充滿整個模具內(nèi)腔，隨著物料中所有液體物質(zhì)氣化從模具的排氣孔逸出，或變?yōu)楣腆w物質(zhì)，最后干燥形成固態(tài)的含豐富多孔狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合珍珠巖型材；這種成型工藝不僅珍珠巖自身所具備的多孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很好的保溫作用，而且整個成品本身明顯有別于現(xiàn)有技術(shù)下產(chǎn)品的多孔態(tài)結(jié)構(gòu)，進一步增強了整個型材的保溫性能，并且?guī)斫档统杀?、提高效率、容易加工?fù)雜形狀、更方便擴大應(yīng)用領(lǐng)域等一系列益處。本發(fā)明涉及的保溫材料以TDI、多晶氧化鋁纖維、皂土、防裂纖維、聚丙烯酰胺、珍珠巖顆粒等一系列具有質(zhì)輕、保溫、理化性能穩(wěn)定的材料組成的多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫型材。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點一是制成的多孔態(tài)珍珠巖保溫型材，比現(xiàn)有的珍珠巖保溫型材的密實形態(tài)，整體外觀明顯呈現(xiàn)豐富的多孔狀結(jié)構(gòu)，有利于提高型材的隔熱保溫效果；二是成型過程中，利用物料自身膨脹形成的多孔結(jié)構(gòu)，相比密實的形態(tài)，降低了成品密度，在同體積情況下節(jié)省原材料用量；三是因保溫效果更好，達(dá)到同等保溫效果時僅需較薄尺寸就可以；四是成品的低密度和更好的保溫效果，在建筑設(shè)計中公攤面積降低和建筑載荷降低；五是在施工階段更便利，并且在高層建筑中使用時安全性更好，不需要現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)中的外力壓模成型工序，減少了生產(chǎn)設(shè)備的投入；六是在固態(tài)成品后脫模，提高了生產(chǎn)效率，成型是靠物料本身內(nèi)力，在模具中自然成型，解決了現(xiàn)有技術(shù)在壓模階段，受模具形狀和壓模設(shè)備的局限，直接脫模出任意外形的成品，擴展出更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，提高效率，降低加工成本；其總體加工工藝簡單，科學(xué)性好，生產(chǎn)成本低，原材料易得，產(chǎn)品保溫性能好，質(zhì)量輕，便于推廣應(yīng)用。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明，以下均為重量百分比。本實施例涉及的保溫材料制備工藝流程包括膠體母液配制、添加珍珠巖顆粒混合攪拌、混合好的物料裝入模具和微波脫水烘干成型四個工段，其保溫材料的原料成分及重量配比為珍珠巖顆粒15%—60%皂土30%—70%多晶氧化鋁纖維2%—10%防裂纖維0-1%聚丙烯酰胺1%—10%甲苯二異氰酸酯(TDI-，100-65): 5% —20%憎水劑5%—10%本實施例涉及的珍珠巖顆粒的直徑不大于6mm ;多晶氧化鋁纖維中的氧化鋁含量的重量百分比為30% -90%;防裂纖維包括聚丙烯，其纖維長度為I-IOcm ;聚丙烯酰胺的分子量為300-1200萬。實施例I :使用密度為60kg/m3的珍珠巖顆粒為原料制備保溫材料。(I)、將重量比為9%的TDI加入適量水中構(gòu)成混合液，將3. 6%的多晶氧化鋁纖維放入TDI和水的混合液中，攪拌并拍打至多晶氧化鋁纖維完全分散開；(2)、將重量比為45. 6%的皂土和0.5%的防裂纖維加入第(I)步制成的混合液中，并加入適量水繼續(xù)攪拌,至皂土充分與液體混合,形成粘性漿體；(3)、將重量比為2. 3%的聚丙烯酰胺加適量水調(diào)成液狀，加入第(2)步制備的粘性漿體中，再加入9 %的憎水劑，攪拌均勻，制成膠體母液；(4)、將重量比為30%的珍珠巖顆?；烊肽z體母液，加水調(diào)至粘稠，攪拌均勻，制成粘性的復(fù)合珍珠巖漿料；(5)、將第(4)步制成的復(fù)合珍珠巖漿料倒入專用模具中，使其占模具體積的65% ；
(6)、將裝好漿料的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在120°C溫度下，加熱80分鐘，待物料成型干燥后脫模，得到密度為135kg/m3左右的保溫材料型材。實施例2 :使用密度為60kg/m3的珍珠巖顆粒為原料制備保溫材料。(I)、將重量比為9%的TDI加入適量水中，將3. 6%的多晶氧化鋁纖維放入TDI和水的混合液中，攪拌并拍打至多晶氧化鋁纖維完全分散開；(2)、將重量比為45. 6%的皂土和0.5%的防裂纖維加入第(I)步制成的混合液中，并加入適量水繼續(xù)攪拌,至皂土充分與液體混合,形成粘性漿體；(3)、將重量比為2. 3%的聚丙烯酰胺加適量水調(diào)成液狀，加入第(2)步的漿體中，再加入9%的憎水劑，攪拌均勻，制成膠體母液；(4)、將重量比為30%的珍珠巖顆?；烊肽z體母液，加適量水至合適粘稠度，攪拌均勻，制成粘性的復(fù)合珍珠巖漿料；(5)、將第(4)步制成的復(fù)合珍珠巖漿料倒入專用模具中，占模具體積的100% ；(6)、將裝好漿料的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在120°C溫度下，經(jīng)過80分鐘加熱，待物料成型干燥后脫模，得到密度為185kg/m3左右的保溫材料型材。實施例3 :使用密度為125kg/m3的珍珠巖顆粒制備保溫材料(I)、將重量比為7%的TDI加入適量水中，將2. 9%的多晶氧化鋁纖維放入TDI和水的混合液中，攪拌并拍打至多晶氧化鋁纖維完全分散開；(2)、將重量比為35. 9%的皂土和0.4%的防裂纖維加入第(I)步制成的混合液中，并加入適量水繼續(xù)攪拌,至皂土充分與液體混合,形成粘性漿體；(3)、將重量比為I. 8%的聚丙烯酰胺加適量水調(diào)成 液狀，加入第(2)步的漿體中，再加入7%的憎水劑，攪拌均勻，制成膠體母液；(4)、將重量比為45%的珍珠巖顆粒混入膠體母液，加適量水至合適粘稠度，攪拌均勻，制成粘性的復(fù)合珍珠巖漿料；(5)、將第(4)步制成的復(fù)合珍珠巖漿料倒入專用模具中，占模具體積的80% ；(6)、將裝好漿料的模具放入微波加熱烘干設(shè)備中，在120°C溫度下，經(jīng)過80分鐘，待物料成型干燥后脫模，得到密度為240kg/m3左右的保溫材料型材，經(jīng)檢測導(dǎo)熱系數(shù)為
0.055。
權(quán)利要求
1.一種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料，其特征在于原料成分及重量配比為 珍珠巖顆粒15%—60% 皂土30%—70% 多晶氧化鋁纖維2 % —10 % 防裂纖維0-1% 聚丙烯酰胺1%—10% 甲苯二異氰酸酯(TDI-，100-65) 5% —20% 憎水劑5%—10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料，其特征在于涉及的珍珠巖顆粒的直徑不大于6mm ;多晶氧化鋁纖維中的氧化鋁含量的重量百分比為30% -90%;防裂纖維包括聚丙烯，其纖維長度為I-IOcm ;聚丙烯酰胺的分子量為300-1200萬。
全文摘要
本發(fā)明屬于保溫材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多孔態(tài)復(fù)合珍珠巖保溫材料，其保溫材料的原料成分及重量配比為珍珠巖顆粒為15％--60％；皂土為30％--70％；多晶氧化鋁纖維為2％--10％；防裂纖維為0-1％；聚丙烯酰胺為1％--10％；甲苯二異氰酸酯(TDI-，100-65)為5％--20％；憎水劑為5％--10％；涉及的珍珠巖顆粒的直徑不大于6mm；多晶氧化鋁纖維中的氧化鋁含量的重量百分比為30％-90％；防裂纖維包括聚丙烯，其纖維長度為1-10cm；聚丙烯酰胺的分子量為300-1200萬；其加工工藝簡單，科學(xué)性好，生產(chǎn)成本低，原材料易得，產(chǎn)品保溫性能好，質(zhì)量輕，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號C04B38/00GK102627467SQ201210134779
公開日2012年8月8日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者張崢, 張耀方 申請人:張崢