專利名稱：復合材料保溫板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到建筑物、鍋爐管道用隔熱保溫材料的技術領域，具體地講，涉及到一種利用工業(yè)廢棄物生產(chǎn)復合材料保溫板的技術領域。
背景技術：
保溫材料系指不易傳熱的、對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復合體，是用于減少結(jié)構(gòu)與環(huán)境熱交換的一種功能材料。材料的保溫性能好壞是由材料的導熱系數(shù)的大小來決定。導熱系數(shù)愈小，保溫、隔熱性能愈好。保溫材料的特點是輕質(zhì)、疏松、多孔，有些為纖維狀，保溫、隔熱效果好。通常所指的保溫隔熱材料是指密度＜350kg/m3、導熱系數(shù)＜0.12W/(m.K)的材料。保溫隔熱材料通常是多孔材料，結(jié)構(gòu)上的基本特點是具有高的空隙率。材料中的氣孔尺寸一般在3-5mm范圍內(nèi)。氣孔可分為封閉氣孔和連通氣孔兩種類型，一般具有大量封閉氣孔材料的隔熱性能比具有大量連通氣孔的要好一些。保溫隔熱材料的結(jié)構(gòu)基本上可分為纖維狀結(jié)構(gòu)多孔結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。具有多孔結(jié)構(gòu)的材料中的孔一般為近似于球形的封閉孔，而纖維狀結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)的材料內(nèi)部的孔通常是相互連通的。
目前，建筑節(jié)能保溫的保溫形式雖然只有屋面保溫、外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫三種，但建筑節(jié)能保溫材料的種類較多。一般建筑保溫節(jié)能材料按材質(zhì)主要概分為四大類，即無機質(zhì)保溫材料、有機質(zhì)保溫材料、有機—無機復合型保溫材料和金屬類保溫材料。按節(jié)能保溫材料的物理形態(tài)可分為纖維狀保溫材料、微孔粒狀保溫材料、氣泡狀保溫材料和層狀保溫材料。按使用溫度可分為常溫保溫材料(使用溫度低于100℃)、中溫保溫材料(使用溫度為100-800℃)、高溫保溫材料(使用溫度在800℃以上)。按節(jié)能保溫機理來劃分，節(jié)能保溫材料又分為多孔輕質(zhì)型保溫材料和高光熱反射型保溫材料。從結(jié)構(gòu)上劃分為均質(zhì)單一結(jié)構(gòu)節(jié)能保溫材料及復合復結(jié)構(gòu)保溫材料。從材料形狀上劃分，又可分為型材類、干粉料類和漿料類保溫材料三種。從材料的生成方式上可分為人工合成保溫材料和天然保溫材料。
有機質(zhì)保溫材料主要包括刨花板、軟木、纖維板、聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚合酚醛樹酯泡沫、脲醛泡沫塑料、橡塑泡沫材料、聚氯乙烯泡沫塑料等。該類材料依據(jù)其獨特的低導熱性、輕質(zhì)、憎水性強而得到廣泛的應用。然而由于該類材料的易燃性，特別是燃煙系數(shù)大，毒性大，對環(huán)境有顯著及直接的和潛在嚴重的污染性而在應用領域和應用等級上受到極大的限制。
無機質(zhì)節(jié)能保溫材料，該類材料又包括1、松散纖維及其制品。如石棉、礦渣棉、巖棉、玻璃纖維棉和制品。2、松散粉粒狀保溫材料，如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石和輕質(zhì)硅酸鈣。3、混合型該類材料主要是將松散纖維和多孔顆粒狀物料混合制成的復合硅酸鹽保溫涂料。同有機節(jié)能保溫材料相比，無機質(zhì)節(jié)能保溫材料防火、阻燃性強，多為不燃物，且無毒性，安全系數(shù)高，其導熱系數(shù)一般介于0.045-0.070w/(m.k)。
有機—無機質(zhì)復合保溫材料是指兩相材料中某一相的最低量不低于25％的復合均一的新材料，如GRC板、聚苯類復合硅酸鹽保溫砂漿等。此外更多的有機—無機單相結(jié)構(gòu)復合式。例如三明治式的水泥聚苯板、陶粒聚苯板、夾芯式的輕鋼彩板屋面保溫板。有機—無機復合型節(jié)能保溫材料克服了無機質(zhì)的低強度、有機質(zhì)的易燃性。
目前市場上使用的保溫材料有水泥聚苯板、珍珠巖保溫砂漿、碎加氣混凝土砌塊、復合硅酸鹽系列保溫材料、內(nèi)外墻聚苯板保溫材料等，產(chǎn)品種類比較豐富。雖然外保溫技術近年來被大力提倡和推廣，但由于施工技術水平和生產(chǎn)力水平的限制，外保溫技術施工難度較大、造價高，而且其應用仍處于探索階段；內(nèi)保溫材料石膏保溫板、保溫砂漿依然是主導產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝良莠不齊，市場比較混亂，從而影響了整體應用水平的提高。
近年來隔熱保溫材料發(fā)展非常快，以聚苯乙烯、巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、微孔硅酸鈣為材料的隔熱保溫技術推廣使用較多。用聚苯乙烯作保溫材料，雖然其保溫隔熱性能好，但它最高適用溫度為40℃，當溫度高時會使收縮、分解、開裂；泡沫玻璃、微孔硅酸鈣保溫材料其造價太高。另外，水泥聚苯保溫板層厚，面層易于開裂，且聚苯乙烯泡沫塑料易燃性強，燃煙有劇毒、不宜為民用建筑內(nèi)裝修材料；節(jié)能保溫膏濕作業(yè)施工、自然干燥周期較長，影響工程進度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于把環(huán)保、廢棄物回收利用和高效保溫相互結(jié)合起來，將對環(huán)境造成污染的廢酚醛泡沫塑料、廢聚氨酯泡沫塑料和粉煤灰一類的三廢產(chǎn)品加以回收利用，提供一種造價低、隔熱保溫效果好、不燃、不空鼓、不開裂、吸聲、防潮、強度高、無石棉、可再生利用的復合材料保溫板。
本發(fā)明的復合材料保溫板原料是以工業(yè)廢料廢酚醛泡沫粉料(或廢聚氨酯泡沫粉料)為保溫基料，粉煤灰為填料，膨脹珍珠巖為骨料，礦物棉、玻璃棉、海泡石、坡縷石為增強材料，中性水玻璃或硅溶膠為無機粘結(jié)劑，瓜爾膠粉、甲基纖維素或羧甲基纖維素為有機粘結(jié)劑，通過將坡縷石、礦物棉加水進行高速分散后，加入海泡石進行攪拌，之后再加入中性水玻璃或硅溶膠和甲基纖維素、羧甲基纖維素或瓜爾膠粉混合，然后加入廢酚醛泡沫粉料、粉煤灰和珍珠巖再混合、最后注模、成型干燥制成本發(fā)明的復合材料保溫板。
本發(fā)明的復合材料保溫板原料組分按下列配合比(重量％)配制廢酚醛泡沫粉料(或廢聚氨酯泡沫粉料)10-30％；粉煤灰2-8％；珍珠巖5-30％；
海泡石5-15％；坡縷石5-10％；礦物棉2-10％；中性水玻璃或硅溶膠2.0-5.0％；瓜爾膠粉、甲基纖維素或羧甲基纖維素0.15-1.5％；水35-50％。
原料組分配合比確定后，按生產(chǎn)工藝流程制備(見圖1)。
1-將坡縷石、礦物棉加水；2-高速分散；3-加海泡石；4--攪拌；5-加中性水玻璃或硅溶膠；6-加甲基纖維素、羧甲基纖維素或瓜爾膠粉；7-混合；8-加廢酚醛泡沫粉料或廢聚氨酯泡沫粉料；9-加珍珠巖、粉煤灰；10-二次混合；11-成型、干燥；12-檢測；13包裝。
實例1復合材料保溫板原料組分按下列配合比(重量％)配制廢酚醛泡沫粉料-15％；粉煤灰-7％；珍珠巖-15％；海泡石-10％；坡縷石-5％；礦物棉-10％；水玻璃-2.75％；甲基纖維素-0.25％；水-35％。
實例2廢聚氨酯泡沫粉料-20％；粉煤灰-5％；珍珠巖-15％；海泡石-5％；坡縷石-5％；礦物棉-8％；硅溶膠-1.5％；羧甲基纖維素-0.5％；水-40％。
本發(fā)明原料配制的復合材料保溫板的性能指標如下導熱系數(shù)＜0.062W/(m.k)；使用溫度-100℃-500℃；密度小＜250kg/m3；抗壓強度≥0.20Mpa；粘結(jié)強度≥0.05Mpa；抗拉強度≥0.10Mpa；石棉含量0；憎水率≥80％。
復合材料保溫板是在保溫膏產(chǎn)品的基礎上，在結(jié)合當前環(huán)境保護、礦產(chǎn)資源合理利用及廢棄物回收利用政策的前提之下，經(jīng)反復試驗研究制成的一種具有輕質(zhì)、多孔、高強的保溫板材，該產(chǎn)品與保溫膏相比，具有導熱系數(shù)低，容重輕，抗壓強度高，耐水性好，施工周期短的特點。材料同時具有強度高、成型性強、粘接施工方便、可鋸性好等優(yōu)點。其主要性能特點作如下(1)導熱系數(shù)較低，容重輕。
(2)生產(chǎn)原料均為無毒、無味、無污染的材料，生產(chǎn)工藝簡單，投資成本低。
(3)本產(chǎn)品可再回收利用，生產(chǎn)、施工過程中對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生任何污染。
(4)強度高、不開裂、不空鼓、無粉塵污染。本產(chǎn)品具有吸音、隔熱、調(diào)濕、自呼吸功能強的特性。
圖1為復合材料保溫板生產(chǎn)工藝流程圖中1-將坡縷石、礦物棉加水；2-高速分散；3-加海泡石；4--攪拌；5-加中性水玻璃或硅溶膠；6-加甲基纖維素、羧甲基纖維素或瓜爾膠粉；7-混 合；8-加廢酚醛泡沫粉料或廢聚氨酯泡沫粉料；9-加珍珠巖、粉煤灰；10-二次混合；11-成型、干燥；12-檢測；13包裝。
具體實施例方式
本發(fā)明的復合材料保溫板原料為廢酚醛泡沫粉料、粉煤灰、膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、海泡石、坡縷石、作為無機粘結(jié)劑的中性水玻璃、作為有機粘結(jié)劑的甲基纖維素及水組成，原料組分按下列配合比(重量％)配制廢酚醛泡沫粉料-15％；粉煤灰-7％；珍珠巖-15％；海泡石-10％；坡縷石-5％；礦物棉-10％；水玻璃-2.75％；甲基纖維素-0.25％；水-35％。
通過將坡縷石、礦物棉加水進行高速分散后，加入海泡石進行攪拌，之后再加入中性水玻璃和甲基纖維素混合，然后加入廢酚醛泡沫粉料、粉煤灰和珍珠巖再混合、最后注模、成型干燥制成本發(fā)明的復合材料保溫板。
權利要求
1.一種復合材料保溫板，其特征在于復合材料保溫板原料是以工業(yè)廢料廢酚醛泡沫粉料(或廢聚氨酯泡沫粉料)為保溫基料，粉煤灰為填料，膨脹珍珠巖為骨料，礦物棉、玻璃棉、海泡石、坡縷石為增強材料，中性水玻璃或硅溶膠為無機粘結(jié)劑，甲基纖維素或羧甲基纖維素或瓜爾膠粉為有機粘結(jié)劑，通過將坡縷石、礦物棉加水進行高速分散后，加入海泡石進行攪拌，之后再加入中性水玻璃和甲基纖維素混合，然后加入廢酚醛泡沫粉料、粉煤灰和珍珠巖再混合、最后注模、成型干燥制成本發(fā)明的復合材料保溫板。本發(fā)明的復合材料保溫板原料組分按下列配合比(重量％)配制廢酚醛泡沫粉料(或廢聚氨酯泡沫粉料)10-30％；粉煤灰2-8％；珍珠巖5-30％；海泡石5-15％；坡縷石5-10％；礦物棉2-10％；中性水玻璃或硅溶膠2.0-5.0％；瓜爾膠粉、甲基纖維素或羧甲基纖維素0.15-1.5％；水35-50％。
2.按權利要求1所述的復合材料保溫板，其特征在于復合材料保溫板原料組分按下列配合比(重量％)配制廢酚醛泡沫粉料-15％；粉煤灰-7％；珍珠巖-15％；海泡石-10％；坡縷石-5％；礦物棉-10％；水玻璃-2.75％；甲基纖維素-0.25％；水-35％。
3.按權利要求1所述的復合材料保溫板，其特征在于復合材料保溫板原料組分按下列配合比(重量％)配制廢聚氨酯泡沫粉料-20％；粉煤灰-5％；珍珠巖-15％；海泡石-5％；坡縷石-5％；礦物棉-8％；硅溶膠-1.5％；羧甲基纖維素-0.5％；水-40％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合材料保溫板配制方法，其特征是以廢酚醛泡沫粉料(或廢聚氨酯泡沫粉料)為保溫基料，粉煤灰為填料，膨脹珍珠巖為骨料，礦物棉、玻璃棉、海泡石、坡縷石為增強材料，中性水玻璃或硅溶膠為無機粘結(jié)劑，瓜爾膠粉、甲基纖維素或羧甲基纖維素為有機粘結(jié)劑，通過進行高速分散、攪拌、混合、注模、成型干燥工藝制得本發(fā)明的復合材料保溫板，該復合材料保溫板導熱系數(shù)較低、不燃、無味、無毒、使用壽命長，應用范圍廣，另外該保溫板生產(chǎn)過程中無工業(yè)三廢產(chǎn)生，且廢品可回收再利用，生產(chǎn)中又利用工業(yè)廢料作為其主要成分，有一定的環(huán)保意義和經(jīng)濟價值。
文檔編號E04B1/76GK1511808SQ0215915
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權日2002年12月30日
發(fā)明者楊飛華 申請人:北京市建筑材料科學研究院