一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保溫防火板，具體涉及一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火 板。
【背景技術】
[0002] 氣凝膠是固體物質中導熱系數(shù)最低的材料，僅僅略高于真空，大約為0.013W/H1· K。氣凝膠還具有極低的密度，是世界上公認的密度最小的固體，最低密度可以做到3kg/m3， 比空氣的密度略高。因此氣凝膠是世界上保溫效果最好、密度最小的保溫材料。
[0003] 氧化硅氣凝膠的主體成分為二氧化硅，具有極好的耐高溫和低溫的性能，耐火溫 度可以高達1000度以上。因此氣凝膠與傳統(tǒng)的有機保溫材料(聚氨酯、XPS、EPS保溫板等)和 無機保溫材料(保溫砂漿、巖棉等)相比較，其顯著地特征是導熱系數(shù)低、密度小、耐火溫度 高，具備了有機保溫材料和無機保溫材料兩者的優(yōu)勢。
[0004] 目前夾芯板的做法大部分是面板和芯材用膠凝材料粘結為一體，面板大部分采用 硅酸鈣板或者彩鋼等，芯材采用EPS、XPS、聚氨酯、巖棉等保溫材料，粘結材料采用聚氨酯、 玻璃膠等有機材料。
[0005] 傳統(tǒng)保溫夾芯板的缺點：
[0006] 1.芯材采用EPS、XPS、聚氨酯等有機保溫材料，防護等級低，最好的耐火溫度在180 °c左右，并且著火之后容易放出有毒性的物質，VOC放射量過高；
[0007] 2.巖棉保溫防火等級較高，可以達到A級防火，但是巖棉吸水率高，容易失去保溫 效果，并且?guī)r棉在吸水之后容易脫落，造成安全事故，為住戶和行人帶來安全隱患；
[0008] 3.面板采用彩鋼或者硅酸鈣板，在著火的情況下，傳熱快，容易引起內部保溫材料 的燃燒。
[0009] 中國專利號CN 204826264 U披露了一種氣凝膠復合夾心防火保溫板材，所得該復 合板材雖然防火保溫性能有所提高，但是其夾心層的防火和保溫性能依然受到限制。

【發(fā)明內容】

[0010] 為了提高復合板的防火和保溫性能，本發(fā)明提出一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保 溫防火板，得到保溫和防火效果優(yōu)異的夾心復合板。
[0011]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了采用下述技術方案：
[0012] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，復合夾心保溫防火板由上下面層和巖 棉增強的硅鋁氣凝膠中間層組成。
[0013] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第一優(yōu)選方案，中間層的導熱系數(shù)為 0.017~0.2W/m · K;密度80~180kg/m3;吸水率小于3%;防火級別屬于A級防火。
[0014] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第二優(yōu)選方案，中間層厚度為10~ 20mm，面層厚度為4~12mm。
[0015] 一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第三優(yōu)選方案，上下面層分別為硫氧 鎂構造板和硅酸鈣板;或者兩面均用硅酸鈣板替代;或者其中一面為硫氧鎂板或硅酸鈣板， 而另外一面不做處理。
[0016] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第四優(yōu)選方案，上下層和中間層間用 聚氨酯、有機粘結砂漿或玻璃膠進行輥平粘接。
[0017] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第五優(yōu)選方案，復合夾心保溫防火板 的防火級別為A級，整體耐火溫度高于650°C。
[0018] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第六優(yōu)選方案，巖棉增強的硅鋁氣凝 膠的制備方法如下：
[0019] (1)硅鋁復合溶膠的制備:將硅溶膠和鋁溶膠混合均勻，制得硅鋁復合溶膠；
[0020] (2)浸膠:通過浸漬工藝使硅鋁復合溶膠浸入巖棉中，得到硅鋁復合溶膠與巖棉的 混合物；
[0021] (3)凝膠:將步驟(2)所得混合物置于60至80°C的環(huán)境中，使混合物的硅鋁復合溶 膠發(fā)生凝膠，得到巖棉增強的硅鋁氣凝膠。
[0022] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第七優(yōu)選方案，硅鋁復合溶膠中硅溶 膠的質量含量為60~70%。
[0023] -種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板的第八優(yōu)選方案，巖棉是由下列重量份 的原料玄武巖、石灰石、礦渣、焦炭、硅藻土及酚醛樹脂粘結劑適量壓制而得，巖棉在所述巖 棉增強的硅鋁氣凝膠中的質量比為50~70%。
[0024]與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的技術方案具有以下優(yōu)異效果：
[0025] 1.本發(fā)明滿足集成化房屋安裝的需求，并且可以任意切割，方便施工，應用方便；
[0026] 2.本發(fā)明結合了復合氣凝膠和硅酸鈣板或硫氧鎂板的防火優(yōu)勢，具備了優(yōu)異的防 火和保溫的雙重效果；
[0027] 3.本發(fā)明可以使常壓法生產(chǎn)的復合氣凝膠大規(guī)模的應用與外墻外保溫，帶來巨大 的經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合具體實施例作進一步詳細說明，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地 描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明 中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029] -、巖棉的制備
[0030] 按重量份計將玄武巖75份、石灰石6份、礦渣10份、焦炭25份、螢石3份、硅藻土 1份 混合粉碎加入沖天爐，爐溫1470-1570°C，充入液氧，熔融，巖漿通過四輥離心機成纖，出口 處噴灑酚醛樹脂粘結劑，經(jīng)過集棉、擺錘機鋪棉后，進入壓棉機，固化后制得巖棉。
[0031] 二、纖維增強復合氣凝膠的制備
[0032] (1)硅凝膠的制備:將硅酸乙酯、乙醇、氨水和去離子水配制成硅溶膠；
[0033] (2)鋁溶膠的制備：將異丙醇鋁、乙酰丙酮、氨水和異丙醇和去離子水配制成鋁溶 膠；
[0034] (3)硅鋁復合溶液的制備:將所述硅溶膠和所述鋁溶膠混合均勻，制得硅鋁復合溶 膠；
[0035] (4)浸膠:通過浸滲工藝使所述硅鋁復合溶膠浸入巖棉中，得到硅鋁復合溶膠與巖 棉的混合物；
[0036] (5)凝膠:將步驟(4)中得到的所述混合物置于60~80°C的環(huán)境中，使所述混合物 中的所述復合溶膠發(fā)生凝膠，得到硅鋁復合凝膠；
[0037] (6)老化:通過加入老化用乙醇進行24小時至48小時老化；
[0038] (7)超臨界干燥，將經(jīng)過老化的硅鋁復合凝膠進行超臨界干燥處理，得到所述硅鋁 氣凝膠復合材料。
[0039]三、硅酸鈣板和硫氧鎂板的制備
[0040]硅酸鈣板:將硅酸鈣微粉、增強纖維和水攪拌混合均勻制得，其中硅酸鈣微粉的質 量百分比為5~40%，增強纖維為5~25%，其余為水。硅酸鈣微粉為粉煤灰、煤矸石、高嶺石 或高齡土提取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)的硅酸鈣中的一種或幾種;增強纖維為無機礦物纖維、纖維素纖 維或合成高分子纖維中的一種或幾種，纖維用量為娃酸|丐微粉質量的5-25%。
[0041 ]硫氧鎂板:氧化鎂粉末與無水硫酸鎂按按質量比1:1.2~1.5攪拌混合，加入其總 重量1 %的增強劑，0.5~1 %的減水劑后充分攪拌，擠壓養(yǎng)護制得。
[0042]四、復合保溫防火板的制備
[0043]上下面層和纖維增強復合氣凝膠中間層間用聚氨酯、有機粘結砂漿或玻璃膠進行 輥平粘接，即得到復合保溫防火板。
[0044] 表1-3分別為纖維增強復合氣凝膠的原料及其比例，硅酸鈣板和硫氧鎂板的原料 及其比例和制得的復合保溫防火板的性能測試。
[0045] 表1纖維增強復合氣凝膠的原料及其比例
[0047]表2硅酸鈣板和硫氧鎂板的原料及其比例
[0049] 將上述制備的產(chǎn)品，1#和1*制得復合保溫防火板1號，對應制得2和3號;無夾心層 的兩面制備的保溫防火板為對比例，對上述各產(chǎn)品進行導熱系數(shù)測試，測試結果如表3所 述：
[0050] 表3各實施例產(chǎn)品對應的性能參數(shù)
[0052]從表中可知，纖維針刺氈增強的復合氣凝膠能夠有效降低復合保溫防火板的導熱 系數(shù)，進而起到良好的保溫防火功能。
[0053]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其進行限制，所屬領域的普通技 術人員應當理解，參照上述實施例可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換， 這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請待批的權利要求保護范 圍之內。
【主權項】
1. 一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述復合夾心保溫防火板 由上下面層和巖棉增強的硅鋁氣凝膠中間層組成。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 中間層的導熱系數(shù)為0.017~0.2W/m · K;密度80~180kg/m3;吸水率小于3 % ;為A級防火 級。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 中間層厚度為10~20mm，所述面層厚度為4~12mm。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 上下面層分別為硫氧鎂板和硅酸鈣板、或兩面層均用硅酸鈣板。5. 根據(jù)權利要求4所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 的硅酸鈣板由按質量百分比計的5~40%硅酸鈣微粉和5~25%增強纖維用余量的水混合 制得。6. 根據(jù)權利要求4所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 硫氧鎂板為將氧化鎂粉末與無水硫酸鎂按1:1.2~1.5的量比混合，按總重量1 %和0.5~ 1 %的比例分別加入增強劑和減水劑，擠壓養(yǎng)護后制得。7. 根據(jù)權利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 上下層和中間層間用聚氨酯、有機粘結砂漿或玻璃膠進行輥平粘接。8. 根據(jù)權利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 復合夾心保溫防火板為A級防火板，整體耐火溫度高于650°C。9. 根據(jù)權利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 巖棉增強的硅鋁氣凝膠的制備方法如下： (1) 硅鋁復合溶膠的制備:將硅溶膠和鋁溶膠混合均勻，制得硅鋁復合溶膠； (2) 浸膠:通過浸漬工藝使所述硅鋁復合溶膠浸入所述巖棉中，得到硅鋁復合溶膠與巖 棉的混合物； (3) 凝膠:將所述混合物置于60至80°C的環(huán)境中，使所述混合物的所述硅鋁復合溶膠發(fā) 生凝膠，得到所述巖棉增強的硅鋁氣凝膠。10. 根據(jù)權利要求9所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，其特征在于，所 述硅鋁復合溶膠中硅溶膠的摩爾含量比為60~70%;所述巖棉是由下列重量份的原料玄武 巖、石灰石、礦渣、焦炭、硅藻土及酚醛樹脂粘結劑壓制而得，所述巖棉在所述巖棉增強的硅 鋁氣凝膠中的質量比為50~70%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種巖棉硅鋁氣凝膠復合夾心保溫防火板，復合夾心保溫防火板由上下面層和巖棉增強的硅鋁氣凝膠中間層組成。本發(fā)明的氣凝膠復合夾心防火保溫板材，滿足集成化房屋安裝的需求，并且可以任意切割，方便施工，應用方便；結合了氣凝膠和硫氧鎂構造板的防火優(yōu)勢，具備了防火和保溫的雙重效果，制得的產(chǎn)品的導熱系數(shù)較現(xiàn)有技術提高了3倍左右。
【IPC分類】C04B20/00, C04B28/24, E04B1/80, E04B1/94
【公開號】CN105672506
【申請?zhí)枴緾N201610067258
【發(fā)明人】楊卓舒, 紀勇, 孟憲嫻
【申請人】卓達新材料科技集團有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月29日