專利名稱：一種建筑隔熱保溫及防水材料的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種建筑用材料，具體地是指主要用于建筑屋面、墻面的一種建筑隔熱保溫及防水材料。
背景技術：
目前，我國絕大多數建筑屋面使用的仍是功能較單一的防水材料，而建筑外墻使用的還是多年的普通水泥砂漿。前者不具備隔熱保溫功能，后者的導熱系數很高，阻止熱量傳遞的功能很差。在冬冷夏熱室內外溫差變化很大的地方，往往因冷熱空氣的頻繁交換而消耗大量的能源，為了解決上述問題，人們嘗試在屋面施工時，通過防水層間加鋪膨脹珍珠巖或發泡聚苯板的方式來進行隔熱保溫，屋面如此施工，雖然在一定程度上改善了屋面熱交換效果，但也由此帶來了一些問題其一，雖然膨脹珍珠巖保溫效果較好〔常態下其導熱系數為0.042～0.076W/m·k〕，但其最大缺陷是其吸水性特強，其吸水率可達其體積的400％以上，吸水吸潮以后，其隔熱保溫作用急劇下降，尤其在長江中下游地區夏季雨水多，氣溫高，往往因珍珠巖吸的水分在高溫下形成的水蒸氣壓力而對屋面結構造成嚴重破壞，因此國家已開始限制膨脹珍珠巖在建筑屋面上的應用；其二，發泡聚苯乙烯板雖然導熱系數為較低〔￡≤0.041W/m·k〕，但其蓄熱系數也僅為0.27W/m2·k，其保溫性能比較理想，但隔熱效果較差，同時由于其不具備防水功能(吸水率約為6～8％)，其隔熱保溫性能也同樣有吸水下降的缺陷，用于建筑屋面也必須有嚴格的防水措施(如面層加鋪鋼板網等)再做防水層，施工頻繁復雜，且成本較高。
同樣，我國絕大多數建筑圍護結構內外墻面所使用的也是沿襲多年的普通水泥砂漿，這種普通水泥砂漿層的導熱系數很高，阻止熱傳遞的功能很差，在冬冷夏熱室內外溫差很大的地方，同樣因為冷熱空氣頻繁交換而消耗大量的能源。為解決上述問題，人們嘗試在普通水泥砂漿中加入一定量的聚苯乙烯或其他塑料材料。希望通過聚苯乙烯或塑料的阻熱特性來滿足墻面特別是外墻的隔熱保溫要求，但這種改進的砂漿材料依然存在著如下的缺陷其一，該砂漿的密度仍然偏大，相應的導熱系數也高達0.29W/m·k使得隔熱保溫效果并不理想；其二，該砂漿具有一定的親水性質，防水防潮性能較差，即使其表面再加一道防水層，但只要因某種因素防水層產生裂縫，一旦遇到雨雪天氣或潮濕氣候的侵蝕，其隔熱保溫能力將急劇下降；其三，該砂漿組份中摻入的聚苯乙烯等顆粒分散了水泥砂漿的黏結性能以及和墻體的結合力，降低了抗壓強度和抗收縮能力，在多變的自然環境下時間一長就無法抵抗墻體的變形以及砂漿自身收縮產生的裂縫，從而導致其隔熱保溫效果大幅度降低。總之，現有的屋面或墻面隔熱保溫材料難以達到國家規定的建筑節能標準，或因施工復雜，成本偏高而難以被建筑商接受。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種受環境氣候和墻體變形影響小，且能有效地阻止室內外熱量傳遞的屋面及墻面建筑隔熱保溫及防水材料，以克服上述的不足。
為了實現上述目的，本發明含有常規的分散劑、消泡劑、防腐劑和抗老化劑以及對一份(重量)材料而言的下列物質55～80％(重量)隔熱防水基料2～5％(重量)聚苯乙烯顆粒(其容重為15～20千克/立方米)0.2～0.6％(重量)改性聚丙烯纖維
1～3％(重量)苯丙乳液0.1～0.4％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳膠粉15～40％(重量)硅酸鹽水泥，其中每一份(重量)隔熱防水基料含下列物資13～30％(重量)聚乙烯醇膠13～30％(重量)丙烯酸乳液5～20％(重量)苯丙乳液30～60％(重量)活性輕質碳酸鈣。
本發明優選的方案是含對一份(重量)材料而言的下列物質65～70％(重量)隔熱防水基料3～4.5％(重量)聚苯乙烯顆粒0.35～0.45％(重量)改性聚丙烯纖維0.25～0.35％(重量)可再生性乳膠粉1～3％(重量)苯丙乳液25～35％(重量)硅酸鹽水泥，其中每一份(重量)隔熱防水基料含下列物資18～25％(重量)聚乙烯醇膠18～25％(重量)丙烯酸乳液8～15％(重量)苯丙乳液35～50％(重量)活性輕質碳酸鈣。
本發明最佳方案是含對一份(重量)材料而言的下列物質66％(重量)隔熱防水基料3.9％(重量)聚苯乙烯顆粒0.41％(重量)改性聚丙烯纖維
0.29％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳膠粉1.4％(重量)苯丙乳液28％(重量)硅酸鹽水泥，其中每一份(重量)隔熱防水基料含下列物資22％(重量)聚乙烯醇膠22％(重量)丙烯酸乳液12％(重量)苯丙乳液44％(重量)活性輕質碳酸鈣。
本發明與前面提到的現有類似建筑材料相比，其優越性主要體現在以下幾個方面其一，本發明中起到主要隔熱保溫及防水作用的基料采用合成高分子材料與表面包裹一層硬脂酸的輕質碳酸鈣復合，再與導熱系數較低的聚苯乙烯泡沫顆粒及其他材料組合后，在材料內部形成了許多封閉不貫通的細微孔隙，使材料的密度明顯減輕，僅為230千克/立方米左右。而這些細微孔隙中又充滿了熱傳導性能更弱的靜止空氣，從而能有效地阻止外界熱量的傳遞，達到良好的隔熱保溫效果。從材料的導熱系數上也可以印證這一點本發明材料的導熱系數為0.059W/M·K左右，而蓄熱系數則為1.6W/平方米·K左右。而同類材料的導熱系數為0.26/M·K左右。聚苯板雖然導熱系數為0.4W/M·K。但其蓄熱也較低，僅為0.27W/M2·K；其二，本發明材料中所采用的基料自身有極強的憎水性，其憎水率可達99％以上，使得本發明材料自身也具有很強的防水防潮能力。不用另做防水層，從根本上克服了同類材料遇水則隔熱保溫性能大幅度下降的缺陷；其三，本發明材料用于屋面，可集防水與隔熱保溫于一體、施工簡捷便利；其四，本發明所采用的乳膠粉可有效的解決材料與建筑墻體的界面粘結程度，其壓剪粘結強度達到70KPa以上。它與改性聚丙烯纖維一起增加了材料的柔韌性。能有效的抵抗墻體變形以及材料自身的收縮。防止裂縫發生。
實驗表明本發明的材料特別是上述優選或最佳材料具有優異的隔熱保溫性能，很好的防水防潮功能以及良好的力學特性，應用于建筑物后基本不會因為時間的延長自然氣候的變化而導致性能下降。
具體實施例方式
以下結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但下述實施例不應理解為對本發明的限制。
實施例1按重量的65％的隔熱防水基料；4.5％的聚苯乙烯泡沫顆粒；0.45％的改性聚丙性纖維；0.25％的可再生性乳膠粉；2.8％的苯丙乳液及27％的硅酸鹽水泥均勻攪拌構成。
其中隔熱防水基料按重量由25％的聚乙烯醇膠，25％的丙烯酸乳液，15％的苯丙乳液及35％的活性輕質碳酸鈣均勻攪拌構成。
本實施例的特點表觀密度輕，導熱系數低，但其強度也較低，防水性能稍差。適用于對防水要求不高的建筑部位作隔熱保溫層。
實施例2按重量66％的隔熱防水基料，3.9％的聚苯乙烯顆粒，0.4％的改性聚丙烯纖維，0.29％的可再生性乳膠粉，1.4％的苯丙乳液及28％的硅酸鹽水泥均勻攪拌構成。
其中隔熱防水基料按重量由22％的聚乙烯醇膠，22％的丙烯酸乳液，12％的苯丙乳液，44％的活性輕質碳酸鈣均勻攪拌構成。
本實施例的特點表觀密度及導熱系數適中，憎水性能較好，抗壓強度等力學指標能滿足懸掛一般建筑飾物的要求，適用于建筑圍護結構外側作隔熱保溫層。
實施例3按重量70％的隔熱防水基料，3％的聚苯乙烯泡沫顆粒，0.35％的改性聚丙烯纖維，0.35％的可再生性乳膠分，1.3％的苯丙乳液及26％的硅酸鹽水泥均勻攪拌構成。
其中隔熱防水基料按重量由20％的聚乙烯醇膠，18％的丙烯酸乳液10％的苯丙乳液及52％的活性輕質碳酸鈣均勻攪拌構成。
本實施例的特點表觀密度及導熱系數略高，但其蓄熱系數也高，防水性能好，抗壓強度等力學指標能滿足承受較重荷載的要求，適用于作建筑屋面作防水及隔熱保溫層。
上述各實施例中，活性輕質碳酸鈣是外表包裹有一層硬脂酸的輕質碳酸鈣散狀顆粒，它是由94-96％重量的輕質碳酸鈣和4-6％重量的硬脂酸，在105-150度的條件下熱拌合2-3小時后，經自然冷卻而成，其應符合國家化工行業標準HG2226-91的要求。聚苯乙烯泡沫顆粒是指以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經發泡劑發泡而制成的一種內部具有無數封閉微孔的粒狀材料，要求其表觀密度15～20KG/立方米，導熱系數小于0.04W/M·K。可再生性乳膠粉系由德國威凱化學品公司生產的VINNAPAS可再分散乳膠粉。硅酸鹽水泥選用符合國家標準的32.5等級普通硅酸鹽水泥即可。聚乙烯醇膠是由10～15％重量的市售聚乙烯醇顆粒與80～90％的水在70～100度的溫度下完全熱溶解而成，其溶液比重在1.1KG/L左右。改性聚丙烯纖維系由聚丙烯酸脂構成的束狀單絲短纖維，其比重約為0.91G/立方厘米，抗拉強度約為276MPa。丙烯酸乳液及苯丙乳液的固含量不小于45～50％符合國家同類標準即可。
本發明材料成本低廉，易為市場接受，施工操作簡便易行，施工時按材料組份比例的要求，加適量的水現場投料攪拌后，即可如傳統的水泥砂漿一樣粉刷應用。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種建筑隔熱保溫及防水材料，其中含有常規的分散劑、消泡劑、防腐劑和抗老化劑以及對一份(重量)材料而言的下列物質55～80％(重量)隔熱防水基料2～5％(重量)聚苯乙烯顆粒0.2～0.6％(重量)改性聚丙烯纖維1～3％(重量)苯丙乳液0.1～0.4％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳膠粉15～40％(重量)硅酸鹽水泥，其中每一份(重量)隔熱防水基料含下列物資13～30％(重量)聚乙烯醇膠13～30％(重量)丙烯酸乳液5～20％(重量)苯丙乳液30～60％(重量)活性輕質碳酸鈣。
2.如權利要求1所述的建筑隔熱保溫及防水材料，其特征在于優選的方案是含對一份(重量)材料而言的下列物質65～70％(重量)隔熱防水基料3～4.5％(重量)聚苯乙烯顆粒0.35～0.45％(重量)改性聚丙烯纖維0.25～0.35％(重量)可再生性乳膠粉1～3％(重量)苯丙乳液25～35％(重量)硅酸鹽水泥，其中每一份(重量)隔熱防水基料含下列物資18～25％(重量)聚乙烯醇膠18～25％(重量)丙烯酸乳液8～15％(重量)苯丙乳液35～50％(重量)活性輕質碳酸鈣。
3.如權利要求1所述的建筑隔熱保溫及防水材料，其特征在于最佳方案是含對一份(重量)材料而言的下列物質66％(重量)隔熱防水基料3.9％(重量)聚苯乙烯顆粒0.41％(重量)改性聚丙烯纖維0.29％(重量)可再生性聚醋酸乙烯乳膠粉1.4％(重量)苯丙乳液28％(重量)硅酸鹽水泥，其中每一份(重量)隔熱防水基料含下列物資22％(重量)聚乙烯醇膠22％(重量)丙烯酸乳液12％(重量)苯丙乳液44％(重量)活性輕質碳酸鈣。
4.如權利要求1所述的建筑隔熱保溫及防水材料，其特征在于聚苯乙烯顆粒的容重為15～20千克/立方米。
5.如權利要求1所述的建筑隔熱保溫及防水材料，其制造方法為將權利要求1所述物資經攪拌機均勻攪拌制成。
6.如權利要求5所述的建筑隔熱保溫及防水材料的制造方法，其特征在于活性輕質碳酸鈣是外表包裹有一層硬脂酸的輕質碳酸鈣散狀顆粒，它是由94-96％重量的輕質碳酸鈣和4-6％重量的硬脂酸，在105-150度的條件下熱拌合2-3小時后，經自然冷卻而成。
7.如權利要求5所述的建筑隔熱保溫及防水材料的制造方法，其特征在于聚苯乙烯泡沫顆粒是指以聚苯乙烯樹脂為主要原料，經發泡劑發泡而制成的一種內部具有無數封閉微孔的粒狀材料，要求其表觀密度15～20KG/立方米，導熱系數小于0.04W/M·K。
8.如權利要求5所述的建筑隔熱保溫及防水材料的制造方法，其特征在于聚乙烯醇膠是由10～15％重量的市售聚乙烯醇顆粒與80～90％的水在70～100度的溫度下完全熱溶解而成，其溶液比重在1.1KG/L左右。
9.如權利要求5所述的建筑隔熱保溫及防水材料的制造方法，其特征在于改性聚丙烯纖維系由聚丙烯酸脂構成的束狀單絲短纖維，其比重約為0.91G/立方厘米，抗拉強度約為276MPa。
10.如權利要求5所述的建筑隔熱保溫及防水材料的制造方法，其特征在于丙烯酸乳液及苯丙乳液的固含量不小于45～50％。
全文摘要
本發明涉及一種建筑隔熱保溫及防水材料，含有常規的分散劑、消泡劑、防腐劑和抗老化劑以及對一份(重量)材料而言的下列物質55～80％的隔熱防水基料，2～5％的聚苯乙烯顆粒，0.2～0.6％的改性聚丙烯纖維，1～3％的苯丙乳液，0.1～0.4％的可再生性聚醋酸乙烯乳膠粉，15～40％的硅酸鹽水泥；其中每一份隔熱防水基料含13～30％的聚乙烯醇膠，13～30％的丙烯酸乳液，5～20％的苯丙乳液，30～60％的活性輕質碳酸鈣。本發明具有優異的隔熱保溫性能，很好的防水防潮功能以及良好的力學特性，應用于建筑物后基本不會因為時間的延長自然氣候的變化而導致性能下降。
文檔編號C09K3/18GK1632036SQ20041006108
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月11日 優先權日2004年11月11日
發明者孫國平 申請人:孫國平