一種氣凝膠改性的無機(jī)保溫砂漿及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種氣凝膠改性無機(jī)保溫砂漿。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的發(fā)展中國家，能源消耗不斷增加。建筑能耗已成為我國最主要的能耗單元之一，約占社會總能耗的30%，其中60%的能量損失是由建筑墻體造成的。因此，建筑節(jié)能很重要的一個措施就是對墻體進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造和創(chuàng)新，建立保溫系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的保溫材料中，有機(jī)類保溫材料系統(tǒng)以其優(yōu)異的保溫效果、較輕的材料密度、操作的方便性等優(yōu)勢占據(jù)了絕大多數(shù)市場份額。有機(jī)類保溫材料雖然優(yōu)點(diǎn)很多但是其致命缺點(diǎn)是不能阻燃，使其在施工過程、實(shí)際應(yīng)用存在巨大的火災(zāi)隱患，并且其火災(zāi)環(huán)境中還有可能成為火勢蔓延的幫兇。北京央視大樓、上海“11.15”大火就是在外墻外保溫施工過程中，因操作不當(dāng)由保溫材料引發(fā)的大火。因此國家相關(guān)主管部門已經(jīng)開始關(guān)注外墻外保溫材料的防火性能，公安部并與2011年3月中旬發(fā)布了加強(qiáng)居住建筑外墻外保溫材料防火性能要求的第65號文件。順應(yīng)形勢發(fā)展，A級不然的無機(jī)?；⒅樯皾{保溫系統(tǒng)已成為部分城市的主要保溫材料。雖然這些材料克服了有機(jī)類保溫材料不阻燃的先天性缺陷，但是它們導(dǎo)熱系數(shù)相對較高，導(dǎo)致要實(shí)現(xiàn)較好的隔熱保溫效果就必須增加材料的厚度，存在著較多推廣應(yīng)用的實(shí)際限制因素。因此如何降低無機(jī)?；⒅楸厣皾{的導(dǎo)熱系數(shù)，提供其保溫性能是最急迫的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)高、保溫性能差的特點(diǎn)，采用二氧化硅氣凝膠材料改性現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿技術(shù)，在保持原有無機(jī)保溫砂漿強(qiáng)度、施工等性能的基礎(chǔ)上，大大提高其保溫性能。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種氣凝膠改性的無機(jī)保溫砂漿，其由按重量份數(shù)計(jì)的如下原料組成:
[0006]硅酸鹽水泥60?80份、二氧化硅氣凝膠顆粒10?30份、膨脹?；⒅?0?60份、硅灰10?20份、可再分散乳膠粉2?5份、聚丙烯纖維0.4?I份、纖維素醚0.4?I份和木質(zhì)纖維I?3份。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述二氧化硅氣凝膠顆粒的孔隙率大于60%、導(dǎo)熱系數(shù)小于0.03w/m.ko
[0008]作為優(yōu)選方案，所述的膨脹?；⒅榈亩逊e密度為100?120kg/m3。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述的可再分散乳膠粉為聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述的聚丙烯纖維的纖維長度為50?150mm。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述的纖維素醚為羥丙基甲基纖維素醚。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述的木質(zhì)纖維的纖維長度0.5?3mm。
[0013]一種如本發(fā)明所述的無機(jī)保溫砂漿的使用方法，其是將所述的保溫砂漿按照與水按照1: (I?2)的質(zhì)量比，攪拌均勻，即可施工應(yīng)用。
[0014]二氧化硅氣凝膠是一種由納米量級顆粒相互聚合形成的連續(xù)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因其具有特殊的納米級微孔和骨架結(jié)構(gòu)而致使其熱傳導(dǎo)效率、對流傳熱效率和輻射傳熱效率都得到了有效的限制，所以，氣凝膠具有非常低的導(dǎo)熱系數(shù)，其在常溫常壓下為0.01?
0.03W/ (m.K)，是目前世界上導(dǎo)熱系數(shù)最低的固體材料。并且其材料組成為無機(jī)物，屬于A級不燃材料，這種材料可以替代現(xiàn)有有機(jī)類保溫板在外墻外保溫系統(tǒng)中應(yīng)用，可以滿足北方嚴(yán)寒地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別適宜于在嚴(yán)寒地區(qū)推廣應(yīng)用。因此，本發(fā)明設(shè)想采用二氧化硅氣凝膠材料改性現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿技術(shù)，在保持原有無機(jī)保溫砂漿強(qiáng)度、施工等性能的基礎(chǔ)上，大大提高其保溫性能。
[0015]因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0016]本發(fā)明針對現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿相比有機(jī)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)高、保溫性能差的特點(diǎn)，通過采用具有超低導(dǎo)熱系數(shù)的二氧化硅氣凝膠材料復(fù)合方法，使其導(dǎo)熱系數(shù)有原來的最低0.07w/m.k，降為0.05w/m.k，大大改善現(xiàn)有無機(jī)保溫砂楽的保溫性，同時保證其他性能滿足施工質(zhì)量要求。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]本發(fā)明所述氣凝膠材料改性無機(jī)保溫砂漿由硅酸鹽水泥、二氧化硅氣凝膠顆粒、膨脹?；⒅?、硅灰、可再分散乳膠粉、聚丙烯纖維、纖維素醚和木質(zhì)纖維為原料，經(jīng)過預(yù)攪拌干混復(fù)合加工而成。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本實(shí)施例涉及的氣凝膠材料改性無機(jī)保溫砂漿具體步驟如下:
[0021]將硅酸鹽水泥60份、孔隙率大于60%、且導(dǎo)熱系數(shù)小于0.03w/m-k的二氧化硅氣凝膠顆粒10份、堆積密度為100?120kg/m3的膨脹?；⒅?0份、平均粒徑在0.1 μ m，比表面積為:28m2/g的硅灰10份、聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉2份、長度為50mm的聚丙烯纖維0.4份、羥丙基甲基纖維素醚0.4份和木質(zhì)纖維I份投入攪拌機(jī)中攪拌5min，得到干粉砂漿，將所述干粉砂漿倒入料桶，按照砂漿與水的質(zhì)量比為1:1加水，再次攪拌均勻，即可施用應(yīng)用。由上述方法制備的無機(jī)保溫砂漿試樣經(jīng)導(dǎo)熱儀(沈陽紫微⑶-DR2030)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)為0.064w/m.ko
[0022]實(shí)施例2
[0023]本實(shí)施例涉及的氣凝膠材料改性無機(jī)保溫砂漿具體步驟如下:
[0024]將硅酸鹽水泥75份、孔隙率大于60%、且導(dǎo)熱系數(shù)小于0.03w/m.k的二氧化硅氣凝膠顆粒20份、堆積密度為120kg/m3的膨脹?；⒅?0份、平均粒徑在0.3 μ m，比表面積為:28m2/g的硅灰15份、聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉4份、長度為150mm的聚丙烯纖維0.6份、羥丙基甲基纖維素醚0.6份和木質(zhì)纖維2份投入攪拌機(jī)中攪拌5min，得到干粉砂漿，將所述干粉砂漿倒入料桶，按照砂漿與水的質(zhì)量比為1:1.5加水，再次攪拌均勻，即可施用應(yīng)用。由上述方法制備的無機(jī)保溫砂漿試樣經(jīng)導(dǎo)熱儀(沈陽紫微⑶-DR2030)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)為0.062w/m.ko
[0025]實(shí)施例3
[0026]本實(shí)施例涉及的氣凝膠材料改性無機(jī)保溫砂漿具體步驟如下:
[0027]將硅酸鹽水泥80份、孔隙率大于60%、且導(dǎo)熱系數(shù)小于0.03w/m-k的二氧化硅氣凝膠顆粒30份、堆積密度為110kg/m3的膨脹玻化微珠60份、平均粒徑在0.15 μm，比表面積為:25m2/g的硅灰20份、聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉5份、長度為10mm的聚丙烯纖維I份、羥丙基甲基纖維素醚I份和木質(zhì)纖維3份投入攪拌機(jī)中攪拌5min，得到干粉砂漿，將所述干粉砂漿倒入料桶，按照砂漿與水的質(zhì)量比為1:2加水，再次攪拌均勻，即可施用應(yīng)用。由上述方法制備的無機(jī)保溫砂漿試樣經(jīng)導(dǎo)熱儀(沈陽紫微CD-DR2030)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)為 0.05w/m.ko
[0028]綜上所述，本發(fā)明針對現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿相比有機(jī)保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)高、保溫性能差的特點(diǎn)，通過采用具有超低導(dǎo)熱系數(shù)的二氧化硅氣凝膠材料復(fù)合方法，使其導(dǎo)熱系數(shù)有原來的最低0.07w/m.k，降為0.05w/m.k，大大改善現(xiàn)有無機(jī)保溫砂楽的保溫性，同時保證其他性能滿足施工質(zhì)量要求。
[0029]對比例I
[0030]將硅酸鹽水泥110份、堆積密度為120kg/m3的膨脹玻化微珠60份、平均粒徑在0.15 μ m，比表面積為:25m2/g的硅灰20份、聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉5份、長度為10mm的聚丙烯纖維I份、羥丙基甲基纖維素醚I份和木質(zhì)纖維3份投入攪拌機(jī)中攪拌5min，得到干粉砂漿，將所述干粉砂漿倒入料桶，按照砂漿與水的質(zhì)量比為1:3加水，再次攪拌均勻，即可施用應(yīng)用。由上述方法制備的無機(jī)保溫砂漿試樣經(jīng)導(dǎo)熱儀(沈陽紫微CD-DR2030)檢測，導(dǎo)熱系數(shù)為 0.075w/m.k。
[0031]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣凝膠改性的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，由按重量份數(shù)計(jì)的如下原料組成: 娃酸鹽水泥60?80份、二氧化娃氣凝膠顆粒10?30份、膨脹?；⒅?0?60份、硅灰10?20份、可再分散乳膠粉2?5份、聚丙烯纖維0.4?I份、纖維素醚0.4?I份和木質(zhì)纖維I?3份。
2.如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠顆粒的孔隙率大于60%、導(dǎo)熱系數(shù)小于0.03w/m.ko
3.如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，所述的膨脹?；⒅榈亩逊e密度為 100 ?120kg/m3。
4.如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，所述的可再分散乳膠粉為聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉。
5.如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，所述的聚丙烯纖維的纖維長度為50 ?1 SOmnin
6.如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，所述的纖維素醚為羥丙基甲基纖維素醚。
7.如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿，其特征在于，所述的木質(zhì)纖維的纖維長度0.5?3mm ο
8.一種如權(quán)利要求1所述的無機(jī)保溫砂漿的使用方法，其特征在于，是將所述的保溫砂漿按照與水按照1: (I?2)的質(zhì)量比，攪拌均勻，即可施工應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣凝膠改性無機(jī)保溫砂漿；所述氣凝膠復(fù)合纖維保溫材料由硅酸鹽水泥、二氧化硅氣凝膠顆粒、膨脹玻化微珠、硅灰、可再分散乳膠粉、聚丙烯纖維、纖維素醚和木質(zhì)纖維為原料復(fù)合加工而成；所述氣凝膠改性無機(jī)保溫砂漿具有比現(xiàn)有無機(jī)保溫砂漿更好的保溫性能和施工性能，可替代現(xiàn)有無機(jī)保溫系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻節(jié)能領(lǐng)域。
【IPC分類】C04B28-04
【公開號】CN104829196
【申請?zhí)枴緾N201510189030
【發(fā)明人】史繼超, 辛春華, 阮豐樂
【申請人】上海英碩聚合材料股份有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月17日