專利名稱：超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑保溫材料領(lǐng)域，具體地說是一種超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法。
背景技術(shù)：
自我國外墻保溫使用有機(jī)泡沫保溫板以來，屢屢失火，已經(jīng)給我國人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，為此，國家消防局發(fā)布了(65[2011])號文，要求“禁用有機(jī)泡沫保溫板”。這給泡沫混凝土保溫板的發(fā)展注入了強(qiáng)大的推動(dòng)力。2012年，化學(xué)發(fā)泡泡沫混凝土保溫板風(fēng)靡全國(申請?zhí)?201010607495.6 ；201110322030.0 ；201110418771.9 ；201210082174.8 ；201210064021.0 ；201210287457.6)。由于生產(chǎn)化學(xué)發(fā)泡保溫板必須使用高鋁或硫鋁水泥作膠凝材料，而此類水泥制品的抗壓強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間的推移越來越低，已宣布失敗。為此，公安部又發(fā)文宣布停止執(zhí)行65號文件”。于是，在外墻保溫領(lǐng)域，有機(jī)泡沫保溫板又開始使用。要從根本上解決建筑外墻保溫的火災(zāi)隱患，唯一的途徑就是用不燃的無機(jī)材料代替易燃的有機(jī)泡沫保溫板。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，只能用普通硅酸鹽水泥生產(chǎn)容重為200kg/m3及其以下的、耐火等級為Al級為無機(jī)保溫板。要生產(chǎn)出上述無機(jī)保溫板，優(yōu)選泡沫混凝土?；瘜W(xué)法生產(chǎn)泡沫混凝土，一是需使用制品抗壓強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間推移而降低的高鋁或硫鋁水泥作膠凝材料，二是泡孔太大導(dǎo)熱系數(shù)顯著高于有機(jī)泡沫保溫板，顯然是不行的。目前泡沫混凝土行業(yè)，采用物理發(fā)泡法多數(shù)企業(yè)僅能夠生產(chǎn)最低容重在200 300kg/m3的泡沫混凝土，其抗壓強(qiáng)度、耐火、環(huán)保等性能雖高于有機(jī)泡沫板，但韌性、保溫性、抗吸濕等性能仍不及有機(jī)泡沫板。要生產(chǎn)出200kg/m3及其以下并且均為密閉泡孔的泡沫混凝土，也面臨以下 問題:一是因?yàn)槲锢戆l(fā)泡的泡沫泡徑很小(彡0.12mm)，而普通硅酸鹽水泥顆粒大，對泡沫表面不能全覆蓋；二是超低容重時(shí)制品的抗壓強(qiáng)度偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，制成的產(chǎn)品容重小、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)小。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，包括如下步驟:
步驟一、按重量百分比取42.5#、52.5#或62.5#普通硅酸鹽水泥64 — 89%、骨料10—30%和纖維I一6%，攪拌均勻，制成基料，備用；
所述的骨料為粉煤灰、娃灰中的一種或兩種的混合物；
所述的纖維為無機(jī)纖維、聚丙烯纖維或聚丙烯腈纖維中的一種；
采用聚丙烯纖維或聚丙烯腈纖維時(shí)要求其直徑為30 50 μ m，長度分別為12mm、9mm、6mm和3_，且四種長度的纖維的重量比為1:2:3:4;
步驟二、按重量百分比取石英粉10 —15%，氟硼酸85% — 90%，混合，制成漿料添加劑；
步驟三、按基料的總重量，取2 - 6%的漿料添加劑，再取取基料總重量1.0 — 1.2倍的水，置入容器內(nèi)，混合均勻，制成添加劑漿料混合乳液；
步驟四、將步驟一制成的基料與步驟三制成的添加劑漿料混合乳液送入攪拌器，攪拌均勻，制成混凝土漿料，備用；
步驟五、將上述步驟四制成的混凝土漿料送入發(fā)泡機(jī)，后在發(fā)泡機(jī)內(nèi)加入發(fā)泡劑，啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)，將所發(fā)泡沫與混凝土漿料混合制成泡沫漿料，然后注入事先制成的模具內(nèi)；
所述的發(fā)泡劑，主要由NaOH、丁二酸、硼砂和松香組成，各物料的加入比例是:NaOH17-19mol、丁二酸 2.5-3.0mol、硼砂 2.2-3.0mol、松香 20_21mol ；
步驟六、將泡沫漿料連同模具放置在25 - 30°C的條件下靜置3 - 8小時(shí)，后送入蒸養(yǎng)室，常壓蒸養(yǎng)3 - 6小時(shí)，后從蒸養(yǎng)室取出，脫模，切割后制得成品。所述發(fā)泡劑的用量為:每立方米泡沫漿料加入0.4—0.6kg發(fā)泡劑。所述水泥、骨料、纖維和漿料添加劑的總重量 AV
W = ，其中V為待制備的保溫板的目標(biāo)容重，單位為kg/m3，K為待澆注模具的容積，單位為m3。所述的氟硼酸的質(zhì)量濃度為30%。所述的發(fā)泡劑，還可以采用市售發(fā)泡劑。所述無機(jī)防火保溫板內(nèi)部分布有封閉的氣孔，氣孔的平均孔徑為0.1—0.15mm，無機(jī)防火保溫板的容重為120 - 140 kg/m3，抗壓強(qiáng)度為0.5 — 0.70MPa,導(dǎo)熱系數(shù)為0.03 一0.039W/ Cm.K)。本發(fā)明的有益效果是:按照本發(fā)明的原料配比及生產(chǎn)工藝可以實(shí)現(xiàn)以下效果:①、無機(jī)防火保溫板的容重降低到120 140kg/m3，不但節(jié)約了水泥，而且為降低導(dǎo)熱系數(shù)提供了容重保證；②、與有機(jī)泡沫板相比，不但無毒不易燃、使用壽命長，而且抗壓強(qiáng)度顯著高于有機(jī)泡沫板、導(dǎo)熱系數(shù)與之相當(dāng)(130kg/m3)、生產(chǎn)成本成倍降低、與化學(xué)發(fā)泡法生產(chǎn)的泡沫混凝土相比，不但容重降低了 10 30%，而且泡孔泡徑由2 4mm降低到0.1 0.15_，從而大幅度地降低了材質(zhì)的傳導(dǎo)傳熱和其泡孔中的空氣對流傳熱，使泡沫混凝土制品的導(dǎo)熱系數(shù)顯著降低、體積吸水率可降到8%以下，綜合本發(fā)明產(chǎn)品的以上優(yōu)勢，可知其在建筑保溫中完全取代有機(jī)泡沫保溫板將成為可能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可選用42.5#、52.5#或62.5普通娃酸鹽水泥,選用粉煤灰、娃灰中的一種或兩種的混合物作為骨料，其中粉煤灰為一級或二級粉煤灰。選用聚丙烯或聚丙烯腈纖維、無機(jī)短纖維作為纖維材料。無機(jī)短纖維可配合聚丙烯或聚丙烯腈纖維使用，也可單獨(dú)使用。首先把水泥、骨料和纖維按比例攪拌均勻制成基料；按重量百分比取石英粉10 —15%，氟硼酸85 % — 90 %，混合，制成漿料添加劑，把漿料添加劑與水混合混勻，制得添加劑漿料混合乳液；然后把基料與添加劑衆(zhòng)料混合乳液攪拌混合均勻制成混凝土衆(zhòng)料，其中衆(zhòng)料添加劑的用量為基料總重量的2 6%，水的用量為基料總重量的1.0 1.2倍。將制成的混凝土漿料送入發(fā)泡機(jī) 后在發(fā)泡機(jī)內(nèi)加入發(fā)泡劑，啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)，將所發(fā)泡沫與混凝土漿料混合制成泡沫漿料，然后注入事先制成的模具內(nèi)，然后將泡沫漿料連同模具放置在25 - 30°C的條件下靜置3 — 8小時(shí),后送入蒸養(yǎng)室,常壓蒸養(yǎng)3 — 6小時(shí),后從蒸養(yǎng)室取出，脫模,切割后制得成品。所述的發(fā)泡劑主要由NaOH、丁二酸、硼砂和松香組成，各物料的加入比例是:Na0H17-19mol、丁二酸 2.5-3.0mol、硼砂 2.2-3.0mol、松香 20_21mol，這種發(fā)泡劑能夠顯著提高產(chǎn)品性能。所述的發(fā)泡機(jī)包括發(fā)泡部分和混合部分，發(fā)泡部分可采用專利號為ZL201110245735.7的專利文獻(xiàn)所公開的結(jié)構(gòu)，混合部分可參考專利申請?zhí)枮?01110381178.1的技術(shù)方案?；炷翝{料和泡沫的混合在混合部分進(jìn)行。為進(jìn)一步提高無機(jī)防火保溫板的強(qiáng)度，優(yōu)選直徑為30 50 μ m,長度分別為12mm、9mm、6mm和3mm的聚丙烯或聚丙烯腈纖維作為纖維材料,其中長度為12mm、9mm、6mm、3mm的聚丙烯或聚丙烯腈纖維的重量比為1: 2: 3: 4。所采用的這種漿料添加劑活性高，能夠與骨料、水泥一起全覆蓋泡沫表面，并逐步與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度，從而為低容重、低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的生產(chǎn)提供了保證。上述添加劑中氟硼酸的質(zhì)量濃度可選為30%，石英粉優(yōu)選納米級材料。制備時(shí)，可根據(jù)規(guī)定的無機(jī)防火保溫板的容重和待澆注模具的容積，按下式計(jì)算
出所需水泥、骨料(粉煤灰、硅灰)、纖維及漿料添加劑的總重量
權(quán)利要求
1.超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一、按重量百分比取42.5#、52.5#或62.5#普通硅酸鹽水泥64 — 89%、骨料10—30%和纖維I一6%，攪拌均勻，制成基料，備用； 所述的骨料為粉煤灰、娃灰中的一種或兩種的混合物； 所述的纖維為無機(jī)纖維、聚丙烯纖維或聚丙烯腈纖維中的一種； 采用聚丙烯纖維或聚丙烯腈纖維時(shí)要求其直徑為30 50 μ m，長度分別為12mm、9mm、6mm和3_，且四種長度的纖維的重量比為1:2:3:4; 步驟二、按重量百分比取石英粉10 —15%，氟硼酸85% — 90%，混合，制成漿料添加劑； 步驟三、按基料的總重量，取2 - 6%的漿料添加劑，再取取基料總重量1.0 — 1.2倍的水，置入容器內(nèi)，混合均勻，制成添加劑漿料混合乳液； 步驟四、將步驟一制成的基料與步驟三制成的添加劑漿料混合乳液送入攪拌器，攪拌均勻，制成混凝土漿料，備用； 步驟五、將上述步驟四制成的混凝土漿料送入發(fā)泡機(jī)，后在發(fā)泡機(jī)內(nèi)加入發(fā)泡劑，啟動(dòng)發(fā)泡機(jī)，將所發(fā)泡沫與混凝土漿料混合制成泡沫漿料，然后注入事先制成的模具內(nèi)； 所述的發(fā)泡劑，主要由NaOH、丁二酸、硼砂和松香組成，各物料的加入比例是:NaOH17-19mol、丁二酸 2.5-3.0mol、硼砂 2.2-3.0mol、松香 20_21mol ； 步驟六、將泡沫漿 料連同模具放置在25 - 30°C的條件下靜置3 - 8小時(shí)，后送入蒸養(yǎng)室，常壓蒸養(yǎng)3 - 6小時(shí)，后從蒸養(yǎng)室取出，脫模，切割后制得成品。
2.如權(quán)利要求1所述的超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，其特征在于:所述發(fā)泡劑的用量為:每立方米泡沫漿料加入0.4—0.6kg發(fā)泡劑。
3.如權(quán)利要求1所述的超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，其特征在于:所述水泥、骨料、纖維和漿料添加劑的總重量 dVW = ，其中V為待制備的保溫板的目標(biāo)容重，單位為kg/m3，K為待澆注模具的容積，單位為m3。
4.如權(quán)利要求1所述的超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，其特征在于:所述的氟硼酸的質(zhì)量濃度為30%。
5.如權(quán)利要求1所述的超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，其特征在于:所述的發(fā)泡劑，還可以采用市售發(fā)泡劑。
6.利用權(quán)利要求1所述方法制成的超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板，其特征在于:所述無機(jī)防火保溫板內(nèi)部分布有封閉的氣孔，氣孔的平均孔徑為0.1-0.15mm，無機(jī)防火保溫板的容重為 120 — 140 kg/m3，抗壓強(qiáng)度為 0.5 - 0.70MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為 0.03 — 0.039W/ Cm.K)。
全文摘要
超低導(dǎo)熱無機(jī)防火保溫板的制備方法，把漿料添加劑和水混合制成的添加劑漿料混合乳液與水泥、骨料和纖維制成的基料混合制成混凝土漿料；使泡沫與混凝土漿料混合形成泡沫漿料，然后澆筑到模具中，常壓蒸養(yǎng)，脫模、切割制得成品，所述的纖維為無機(jī)短纖維或直徑為30—50μm，且長度分別為12mm、9mm、6mm和3mm的聚丙烯或聚丙烯腈纖維，其中長度為12mm、9mm、6mm、3mm的聚丙烯或聚丙烯腈纖維的重量比為1︰2︰3︰4。無機(jī)防火保溫板的容重降低到120—140kg/m3，不但節(jié)約了水泥，而且與有機(jī)泡沫板相比，無毒不易燃、使用壽命長，且抗壓強(qiáng)度顯著高于有機(jī)泡沫板，導(dǎo)熱系數(shù)顯著降低。
文檔編號C04B28/04GK103172325SQ201310073958
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者王利亞, 趙青山, 李森蘭, 王建平, 范軍, 焦珍龍, 劉宇翔 申請人:洛陽大豫實(shí)業(yè)有限公司, 洛陽師范學(xué)院, 南陽師范學(xué)院