一種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn)方法，包括以下重量份計(jì)的組分：水泥20?30份、粉煤灰5?8份、丙基三甲氧基硅烷2?5份、聚丙烯酸酯乳液5?10份、改性膨脹珍珠巖50?70份、十二烷基苯磺酸鈉0.7?2.9份、添加劑5?10份、生石灰1?3份、PP纖維0.1?0.5份、羥丙基甲基纖維素0.5?2份、膨潤(rùn)土5?10份和水10?20份。本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板以水泥、粉煤灰、膨潤(rùn)土、PP纖維和其它有機(jī)、無機(jī)物作為原料，有效利用了工礦廢棄料，且沒有添加有毒有害物質(zhì)，綠色環(huán)保。本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板的原料來源廣泛、成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、易于操作，能夠滿足不同建筑材料的需求，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
-種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn)方法，屬于建筑材料技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 建筑節(jié)能是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策重點(diǎn)扶持的行業(yè)。目前，建筑節(jié)能材料主要分為無機(jī)保 溫輕骨料和有機(jī)保溫輕骨材料，但是由于材料化學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn)，不論是無機(jī)體系還是有機(jī) 體系，都無法同時(shí)兼顧保溫節(jié)能性能和消防安全的要求:從保溫性能而言，有機(jī)材料優(yōu)于無 機(jī)材料;從消防安全性能來考慮，A級(jí)阻燃性保溫材料又是不二選擇。近年來，無機(jī)保溫材料 中膨脹珍珠巖W其優(yōu)良防火性能，對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)勢(shì)正逐步成為無機(jī)外墻保溫材料的首 選。
[0003] 膨脹珍珠巖作為一種非金屬礦物材料，廣泛應(yīng)用于建筑、冶金、石油、化工、輕工、 電力、運(yùn)輸及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。河南信陽上天梯珍珠巖礦藏探明儲(chǔ)量1.27億噸，居"亞洲第一，世 界第二"，占我國(guó)珍珠巖工業(yè)儲(chǔ)量的70% W上。在建筑行業(yè)，由信陽師范學(xué)院研究的球形閉 孔珍珠巖實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，膨脹珍珠巖便被廣泛應(yīng)用于外墻保溫板的輕骨材料。但是由于各 種原因，膨脹珍珠巖保溫板的應(yīng)用還是受到一些限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板及其生產(chǎn) 方法，該改性膨脹珍珠巖保溫板具有防火性能優(yōu)越、質(zhì)輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、吸水率低、 柔初性好、施工性能好等特點(diǎn)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種憎水的改性膨脹珍珠巖 保溫板，包括W下重量份計(jì)的組分:水泥20-30份、粉煤灰5-8份、丙基Ξ甲氧基硅烷2-5份、 聚丙締酸醋乳液5-10份、改性膨脹珍珠巖50-70份、十二烷基苯橫酸鋼0.7-2.9份、添加劑δ? ι? 份、生石灰 1-3 份、 PP 纖維 0.1-0.5 份、徑丙基甲基纖維素 0.5-2 份、膨潤(rùn) ±5-10 份和水 10- 20份。
[0006] 所述的水泥的型號(hào)為Ρ052.5。
[0007] 所述的粉煤灰的細(xì)度為12% (R45)，燒失量為5%，Ξ氧化硫含量為3%。
[000引所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為:將珍珠巖加熱至1000-1300°c進(jìn)行膨 化處理，使珍珠巖體積膨脹7-10倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至100-200°C時(shí)， 對(duì)膨脹珍珠巖噴施膨脹珍珠巖總重量5-10%的丙基Ξ甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過so- so 目篩， 即得。
[0009]所述的添加劑包括W下重量份計(jì)的組分:硫酸巧25-35份、氧化侶2-5份、Ξ乙醇胺 0.2-5份、憐酸鋒5-10份和氧化鐵15-20份。
[0010] 所述的PP纖維的長(zhǎng)度為12-16mm。
[0011]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案還在于提供一種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn) 方法，包括w下步驟：
[0012] (1)將粉煤灰、添加劑、聚丙締酸醋乳液、PP纖維、膨潤(rùn)上、生石灰和徑丙基甲基纖 維素混合并攬拌均勻，再加入水泥和十二烷基苯橫酸鋼繼續(xù)攬拌，得到膠粉料；
[0013] (2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攬拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，攬拌均 勻，連續(xù)模壓成型，得到半干的改性膨脹珍珠巖保溫板；
[0014] (3)將半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)；
[0015] (4)加熱養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，開始干燥，干燥至改性膨脹珍珠巖保溫板含水量低于5%，即 可出害。
[0016] 步驟(2)中連續(xù)模壓成型所使用的設(shè)備為液壓機(jī)，液壓機(jī)的壓力為50t。
[0017] 步驟(3)中加熱養(yǎng)護(hù)的溫度為20-70°C，時(shí)間為10-2地。
[0018] 改性膨脹珍珠巖保溫板的加熱養(yǎng)護(hù)可采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法。本發(fā)明是將半干的 改性膨脹珍珠巖保溫板送入隧道害中，關(guān)閉隧道害害口，開啟生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)和熱風(fēng)機(jī) 對(duì)半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)。
[0019] 步驟(4)中干燥的溫度為90-120°C。
[0020] 有益效果
[0021] 1、防火性能優(yōu)越。本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板主要使用的是無機(jī)不燃材料，能 夠有效提高保溫板的防火性能，本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板的燃燒性能可達(dá)A1級(jí)。
[0022] 2、質(zhì)輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低。本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板材采用高標(biāo)號(hào)水泥作 為主要膠凝材料，同時(shí)外滲PP纖維、粉煤灰、生石灰、十二烷基苯橫酸鋼、添加劑、徑丙基甲 基纖維素和膨潤(rùn)上提高膠凝材料的強(qiáng)度，使保溫材料在保證抗壓、抗折強(qiáng)度的基礎(chǔ)上大大 降低干密度，使板材具有較高的強(qiáng)度和較低的導(dǎo)熱系數(shù)，從而保證保溫板材和系統(tǒng)具有良 好的保溫性能。
[0023] 3、與保溫系統(tǒng)的粘結(jié)層和抗裂保護(hù)層相容性好。由于本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫 板采用高標(biāo)號(hào)水泥作為主要的膠凝材料，沒有采用泡花堿和含有泡花堿或含有氯離子水泥 添加劑，從根源上保證改性膨脹珍珠巖保溫板材和保溫系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)返堿返氯等問題，同 時(shí)本發(fā)明的保溫板與保溫系統(tǒng)使用的粘接砂漿、抗裂砂漿成分基本相似，保證了系統(tǒng)相容 性好，不會(huì)發(fā)生空鼓開裂等現(xiàn)象，能夠與建筑物同壽命。
[0024] 4、柔初性好、壓折比合理、施工性能好。本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板采用半干料 模壓技術(shù)和采用柔初性較好的聚丙締酸醋乳液作為膠凝材料添加劑，且保溫板材料從改性 膨脹珍珠巖制作到板材模壓成型，全部采用自動(dòng)化生產(chǎn)，產(chǎn)品柔初性好、壓折比合理、質(zhì)量 穩(wěn)定，降低了施工過程改性膨脹珍珠巖保溫板破損率。
[0025] 5、吸水率低。本發(fā)明的改性膨脹珍珠巖保溫板加入丙基Ξ甲氧基硅烷作為憎水 劑，并通過改性膨脹珍珠巖，優(yōu)化各組分的比例關(guān)系，降低保溫板的吸水率，延長(zhǎng)使用壽命。
[0026] 6、綠色環(huán)保。本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板W水泥、粉煤灰、膨潤(rùn)±、PP纖維和其 它有機(jī)、無機(jī)物作為原料，有效利用了工礦廢棄料，且沒有添加有毒有害物質(zhì)，綠色環(huán)保。
[0027] 7、膨脹珍珠巖在生產(chǎn)過程中雖然可W通過提高?；蕘磉_(dá)到提高保溫效果的目 的，但是仍有接近30 %的開孔珍珠巖存在，為了降低運(yùn)一部分膨脹珍珠巖的吸水率，本發(fā)明 在膨化爐膨化后降溫過程中噴施丙基Ξ甲氧基硅烷，改性膨脹珍珠巖W達(dá)到憎水的目的。
[0028] 8、本發(fā)明通過控制半干的保溫板的加熱養(yǎng)護(hù)溫度和時(shí)間，控制干燥溫度，能夠進(jìn) 一步提高保溫板的各項(xiàng)性能。
[0029] 9、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板的干密度小于188kg/m3,抗壓強(qiáng) 度大于0.62MPa，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.051W/(m. k)，抗折強(qiáng)度大于0.42MPa，質(zhì)量含水量小于 4.2 %，垂直于板面方向抗拉強(qiáng)度大于0.30MPa，體積吸水率小于7.7 %，軟化系數(shù)大于0.89， 質(zhì)量損失率小于3.3%，抗壓強(qiáng)度損失率小于22%，憎水率大于99.2%。
[0030] 10、本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板的原料來源廣泛、成本低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、易于 操作，能夠滿足不同建筑材料的需求，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0031] W下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0032] 本發(fā)明中所用的原料的要求為：
[0033] 水泥的型號(hào)為P052.5。
[0034] 粉煤灰的細(xì)度為12% (R45)，燒失量為5%，Ξ氧化硫含量為3%。
[0035] ΡΡ纖維的長(zhǎng)度為16mm。
[0036] 聚丙締酸醋乳液購(gòu)自太原市晉源區(qū)晉遠(yuǎn)建材廠。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 本實(shí)施例的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，包括W下重量份計(jì)的組分:水泥20份、 粉煤灰5份、丙基Ξ甲氧基硅烷5份、聚丙締酸醋乳液10份、改性膨脹珍珠巖50份、十二烷基 苯橫酸鋼2份、添加劑8份、生石灰1份、PP纖維0.3份、徑丙基甲基纖維素0.5份、膨潤(rùn)±5份和 水10份。
[0039] 所述的添加劑包括W下重量份計(jì)的組分:硫酸巧30份、氧化侶5份、Ξ乙醇胺3份、 憐酸鋒10份和氧化鐵15份。
[0040] 所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至ΙΟΟΟΓ進(jìn)行膨化處 理，使珍珠巖體積膨脹7倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至150°C時(shí)，對(duì)膨脹珍珠巖 噴施膨脹珍珠巖總重量5%的丙基Ξ甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過20目篩，即得。
[0041] 本實(shí)施例的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：
[0042] (1)將粉煤灰、添加劑、聚丙締酸醋乳液、PP纖維、膨潤(rùn)上、生石灰和徑丙基甲基纖 維素加入強(qiáng)制攬拌機(jī)混合并攬拌15min，再加入水泥和十二烷基苯橫酸鋼繼續(xù)攬拌20min， 得到膠粉料；
[0043] (2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攬拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，攬拌均 勻，送至液壓機(jī)連續(xù)模壓成型，得到半干的改性膨脹珍珠巖保溫板;液壓機(jī)壓力為50t;
[0044] (3)將半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)，加熱養(yǎng)護(hù)的溫度為20°C，時(shí)間 為2地；
[0045] (4)加熱養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，開始干燥，干燥溫度為90°C，干燥至改性膨脹珍珠巖保溫板 含水量低于5%，即可出害。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 本實(shí)施例的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，包括W下重量份計(jì)的組分:水泥30份、 粉煤灰8份、丙基Ξ甲氧基硅烷2份、聚丙締酸醋乳液5份、改性膨脹珍珠巖60份、十二烷基苯 橫酸鋼0.7份、添加劑5份、生石灰2份、PP纖維0.1份、徑丙基甲基纖維素2份、膨潤(rùn)±10份和 水15份。
[004引所述的添加劑包括W下重量份計(jì)的組分：硫酸巧25份、氧化侶3份、Ξ乙醇胺0.2 份、憐酸鋒5份和氧化鐵20份。
[0049] 所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至130(TC進(jìn)行膨化處 理，使珍珠巖體積膨脹10倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至100°c時(shí)，對(duì)膨脹珍珠 巖噴施膨脹珍珠巖總重量10%的丙基Ξ甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過20目篩，即得。
[0050] 本實(shí)施例的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：
[0051] (1)將粉煤灰、添加劑、聚丙締酸醋乳液、PP纖維、膨潤(rùn)上、生石灰和徑丙基甲基纖 維素加入強(qiáng)制攬拌機(jī)混合并攬拌lOmin，再加入水泥和十二烷基苯橫酸鋼繼續(xù)攬拌40min， 得到膠粉料；
[0052] (2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攬拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，攬拌均 勻，送至液壓機(jī)連續(xù)模壓成型，得到半干的改性膨脹珍珠巖保溫板;液壓機(jī)壓力為50t;
[0053] (3)將半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)，加熱養(yǎng)護(hù)的溫度為50°C，時(shí)間 為 20h;
[0054] (4)加熱養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，開始干燥，干燥溫度為100°C，干燥至改性膨脹珍珠巖保溫板 含水量低于5%，即可出害。
[0化5] 實(shí)施例3
[0056] 本實(shí)施例的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，包括W下重量份計(jì)的組分:水泥25份、 粉煤灰6份、丙基Ξ甲氧基硅烷4份、聚丙締酸醋乳液8份、改性膨脹珍珠巖70份、十二烷基苯 橫酸鋼2.9份、添加劑10份、生石灰3份、PP纖維0.5份、徑丙基甲基纖維素1份、膨潤(rùn)±8份和 水20份。
[0057] 所述的添加劑包括W下重量份計(jì)的組分:硫酸巧35份、氧化侶2份、Ξ乙醇胺5份、 憐酸鋒8份和氧化鐵16份。
[005引所述的改性膨脹珍珠巖的具體制備方法為：將珍珠巖加熱至1200°C進(jìn)行膨化處 理，使珍珠巖體積膨脹7倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至200°C時(shí)，對(duì)膨脹珍珠巖 噴施膨脹珍珠巖總重量8%的丙基Ξ甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過30目篩，即得。
[0059] 本實(shí)施例的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：
[0060] (1)將粉煤灰、添加劑、聚丙締酸醋乳液、PP纖維、膨潤(rùn)上、生石灰和徑丙基甲基纖 維素加入強(qiáng)制攬拌機(jī)混合并攬拌20min，再加入水泥和十二烷基苯橫酸鋼繼續(xù)攬拌20min， 得到膠粉料；
[0061] (2)將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攬拌，再加入丙基Ξ甲氧基硅烷和水，攬拌均 勻，送至液壓機(jī)連續(xù)模壓成型，得到半干的改性膨脹珍珠巖保溫板;液壓機(jī)壓力為50t;
[0062] (3)將半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)，加熱養(yǎng)護(hù)的溫度為70°C，時(shí)間 為 lOh;
[0063] (4)加熱養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，開始干燥，干燥溫度為120°C，干燥至改性膨脹珍珠巖保溫板 含水量低于5%，即可出害。
[0064] 實(shí)驗(yàn)例一
[0065] W實(shí)施例1的改性膨脹珍珠巖保溫板為實(shí)驗(yàn)材料，驗(yàn)證不同長(zhǎng)度的PP纖維對(duì)改性 膨脹珍珠巖保溫板的強(qiáng)度影響，結(jié)果見表1。
[0066] 表1不同長(zhǎng)度的PP纖維對(duì)改性膨脹珍珠巖保溫板的強(qiáng)度影響
[0067] _
[006引實(shí)驗(yàn)例二
[0069] W本發(fā)明的膨脹珍珠巖為實(shí)驗(yàn)材料，按照實(shí)施例1的改性膨脹珍珠巖的制備方法， 僅改變丙基Ξ甲氧基硅烷的噴施溫度，驗(yàn)證不同噴施溫度對(duì)改性膨脹珍珠巖憎水性影響， 結(jié)果見表2。
[0070] 表2不同噴施溫度對(duì)改性膨脹珍珠巖憎水性影響
[0071]
[0072] ~實(shí)驗(yàn)例Ξ
[0073] W本發(fā)明的改性膨脹珍珠巖保溫板作為實(shí)驗(yàn)組，并采用市售的膨脹珍珠巖保溫板 作為對(duì)照，檢測(cè)各項(xiàng)性能指標(biāo)，結(jié)果見表3。
[0074] 表3本發(fā)明改性膨脹珍珠巖保溫板的各項(xiàng)性能指標(biāo)
[0075]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，其特征在于，包括以下重量份計(jì)的組分：水泥 20-30份、粉煤灰5-8份、丙基三甲氧基硅烷2-5份、聚丙烯酸酯乳液5-10份、改性膨脹珍珠巖 50-70份、十二烷基苯磺酸鈉0.7-2.9份、添加劑5-10份、生石灰1-3份、PP纖維0.1-0.5份、羥 丙基甲基纖維素0.5-2份、膨潤(rùn)土 5-10份和水10-20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，其特征在于，所述的水泥的型 號(hào)為 P052.5。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，其特征在于，所述的粉煤灰的 細(xì)度為12% (R45)，燒失量為5%，三氧化硫含量為3%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，其特征在于，所述的改性膨脹 珍珠巖的具體制備方法為:將珍珠巖加熱至1000-1300 °C進(jìn)行膨化處理，使珍珠巖體積膨脹 7-10倍，得到膨脹珍珠巖，然后降溫，當(dāng)溫度降至100-200°C時(shí)，對(duì)膨脹珍珠巖噴施膨脹珍珠 巖總重量5-10%的丙基三甲氧基硅烷，繼續(xù)降溫至室溫，過20-30目篩，即得。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，其特征在于，所述的添加劑包 括以下重量份計(jì)的組分:硫酸鈣25-35份、氧化鋁2-5份、三乙醇胺0.2-5份、磷酸鋅5-10份和 氧化鐵15-20份。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板，其特征在于，所述的PP纖維的 長(zhǎng)度為12-16mm。7. -種如權(quán)利要求1所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，其特征在于，包 括以下步驟： (1) 將粉煤灰、添加劑、聚丙烯酸酯乳液、PP纖維、膨潤(rùn)土、生石灰和羥丙基甲基纖維素 混合并攪拌均勻，再加入水泥和十二烷基苯磺酸鈉繼續(xù)攪拌，得到膠粉料； (2) 將改性膨脹珍珠巖和膠粉料混合攪拌，再加入丙基三甲氧基硅烷和水，攪拌均勻， 連續(xù)模壓成型，得到半干的改性膨脹珍珠巖保溫板； (3) 將半干的改性膨脹珍珠巖保溫板進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)； (4) 加熱養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，開始干燥，干燥至改性膨脹珍珠巖保溫板含水量低于5%，即可出 窯。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟 (2) 中連續(xù)模壓成型所使用的設(shè)備為液壓機(jī)，液壓機(jī)的壓力為50t。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟 (3) 中加熱養(yǎng)護(hù)的溫度為20-70°C，時(shí)間為10_24h。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的憎水的改性膨脹珍珠巖保溫板的生產(chǎn)方法，其特征在于，步 驟(4)中干燥的溫度為90-120°C。
【文檔編號(hào)】C04B20/06GK105948642SQ201610280632
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】安武, 梅春河, 張巍, 魏燕
【申請(qǐng)人】中晶工程材料（信陽）有限公司