專利名稱：一種柔性保溫飾面磚及其制備方法
技術領域：
本發明涉及建筑保溫裝飾材料領域，特別是建筑外墻外保溫用阻燃型柔性飾面磚及其制備方法。
背景技術：
近年來，建筑保溫材料所致的重特大火災頻發，造成重大人員傷亡和財產損失。為認真吸取上海膠州路教師公寓“11.15”和沈陽皇朝萬鑫大廈“2.3”大火教訓，2011年3月14日，公安部消防局下發公消(2011) 65號文《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監督管理有關要求的通知》，對建筑外墻保溫材料使用及管理提出了應急性要求，要求建筑外墻保溫必須使用防火級別達到A級的材料。這就意味著此前在建筑上廣泛使用的EPS、XPS、PU保溫板將無法繼續使用。然而，市場上真正可以滿足A級標準的保溫材料嚴重不足，且生產和施工成本高，難以大面積 推廣應用。因此，65號文發布后的一年多時間里遭遇了執行難的困境，市場急需兼有防火安全和節能降耗的新型保溫材料及其低成本制備技術。柔性飾面磚具有輕、薄、柔的特點，表面可塑造成各種裝飾圖案，表現力強，由于以粘土等無機材料為填料并添加阻燃劑，燃燒等級能夠達到A2級，已逐漸在高層建筑中應用。然而，現有的柔性飾面磚在組成上缺少保溫填料，且在生產方法上采用聚合物乳液與泥粉直接進行高速混合，極易造成乳液破乳，嚴重影響最終產品的力學性能。如采用樹脂與泥粉直接共混，無機材料又很難在高粘度的樹脂中分散均勻。

發明內容
本發明的目的在于解決上述問題，提供一種柔性保溫飾面磚及其制備方法。本發明采用以下技術方案:一種柔性保溫飾面磚，其特征在于，該磚的原料和含量(質量％)為:泥粉:1(Γ40、空心填料:25 40、丙烯酸類單體:15 30、交聯劑:2 8、增強纖維:1.5 9.5、溶劑:0 5、引發劑:0.5 1、阻燃劑:5 20 ；先將丙烯酸類單體、交聯劑、溶劑混合，然后加入引發劑，待引發劑完全溶解后得單體混合液，利用球磨機或高速分散機將所述的的泥粉與空心填料、單體混合液、增強纖維、阻燃劑混合成預聚粉料或漿料，澆注到模具中，然后將模具加熱固化，起模，其中固化溫度為8(Tl20°C，固化時間為3(T50min，再進一步熱處理，其中熱處理溫度為8(Tl20°C，熱處理時間為l 3h，得到柔性保溫飾面磚。進一步地，所述泥粉為天然泥粉或經硅油改性的天然泥粉，所述天然泥粉為高嶺土、凹土、砂土、伊利石土、蒙脫石土、膨潤土中一種或幾種，平均粒徑為10(Γ800目。進一步地，所述空心填料為云母粉、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖中的一種或幾種。進一步地，所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。
進一步地，所述交聯劑為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺中的一種或幾種；所述增強纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種，纖維直徑為2 20μπι，長度為3、mm ;所述溶劑為酒精、醋酸丁酯、乙酸乙酯中的一種；，所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰中的一種；所述阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、三聚氰胺中的一種。所述的柔性保溫飾面磚的制備方法，步驟如下:步驟一、泥土經淘洗、沉淀、過濾、烘干、粉碎、過100 800目篩后得到泥粉；步驟二、先將丙烯酸類單體、交聯劑、溶劑混合，然后加入引發劑，待引發劑完全溶解后得單體混合液；步驟三、利用球磨機將步驟一得到的泥粉與空心填料、單體混合液、增強纖維和阻燃劑混合球磨得到預聚粉料；或者利用高速分散機將步驟一得到的泥粉與空心填料、單體混合液、增強纖維和阻燃劑混合成漿料；步驟四、將步驟三中球磨獲得的預聚粉料在模具中壓實，或將步驟三中高速分散獲得的漿料澆注到模具中，然后將模具加熱固化，起模，其中固化溫度為8(T12(TC，固化時間為 3(T50min ；步驟五、將脫模后的面磚在烘箱中進一步熱處理，處理完畢后取出切邊，得到柔性保溫飾面磚，其中熱處理溫度為8(T12(TC，熱處理時間為3h。進一步地，所述泥粉為天然泥粉或經硅油改性的天然泥粉，所述天然泥粉為高嶺土、凹土、砂土、伊利石土、蒙脫石土、膨潤土中一種或幾種，平均粒徑為10(Γ800目。進一步地，所述空心填料為云母粉、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖中的一種或幾種。進一步地，所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。進一步地，所述交聯劑為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺中的一種或幾種；所述增強纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種，纖維直徑為2 20μπι，長度為3、mm;所述溶劑為酒精、醋酸丁酯、乙酸乙酯中的一種；，所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰中的一種；所述阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、三聚氰胺中的一種。本發明的原理:本發明采用單體混和泥粉，并添加交聯劑的方法來提高粘土與高分子樹脂的混合均勻性，提高柔性面磚的力學性能。單體作為聚合物最基本的組成單元，體積為分子水平，對泥粉，尤其是改性泥粉具有極強的滲透性。通過加熱引發單體內引發劑，進行自由基聚合并放出大量的熱量，而泥土顆粒自身具有層狀結構，這些放出的能量足以打開這些層狀結構，從而實現泥粉與聚合物在分子水平上的復合。通過加入無機空心填料，不僅可以賦予柔性飾面磚保溫功能，而且可以降低比重，提高燃燒等級，真正實現了阻燃、保溫、裝飾、安全一體化。本發明與現有柔性飾面磚技術相比具有如下優勢:( I)采用單體與泥粉直接混合并通過熱引發制備的方法，實現了聚合物與泥土顆粒在分子水平上的復合，大幅 提高了柔性面磚的力學性能。(2)以泥土為主要原料，通過添加無機空心填料和阻燃劑制備柔性面磚，實現了阻燃、保溫、裝飾、安全一體化，并且降低了生產和施工成本。(3)本發明提供的方法原料利用率高，生產過程簡單，不需要高溫燒結，有利于節能減排。
具體實施方式
:下面采用實施例的方式對本發明的柔性保溫飾面磚材料及其制備方法作進一步說明，但本發明并不局限于這些實施例。實施例1:凹土 30%、粉煤灰漂珠25%、丙烯酸丁酯15%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸3%、乙酸乙酯5%、聚磷酸銨10%、偶氮二異丁腈0.5%、直徑2 μ m長度為3mm的玻璃纖維1.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于80°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入80°C烘箱中保溫lh，取出切邊，得灰色柔性保溫飾面磚。實施例2:硅油改性高嶺土 40%、粉煤灰漂珠30%、丙烯酸乙酯10%、甲基丙烯酸甲酯5%、丙烯酸2%、乙酸乙酯3%、聚磷酸銨7%、過氧化苯甲酰1%、直徑4 μ m長度6mm的玻璃纖維2%按質量份配料后在球磨機中球磨混合獲得預聚粉料，然后填入模具壓實，放入110°C的烘箱保溫40min，起模，繼續放入110°C烘箱中保溫3h，取出切邊，得淺紅色柔性保溫飾面磚。實施例3:硅油改性膨潤土 20%、粉煤灰漂珠40%、丙烯酸丁酯15%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸羥乙酯5%、聚磷酸銨6%、偶氮二異丁腈1%、直徑4 μ m長度3mm的玻璃纖維3%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于90°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入90°C烘箱中保溫lh，取出切邊，得灰色柔性保溫飾面磚。

實施例4:硅油改性砂土 30%、膨脹珍珠巖25%、丙烯酸異辛酯15%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酰胺3%、酒精5%、三聚氰胺10%、偶氮二異丁腈0.5%、直徑2μπι長度3mm的玻璃纖維1.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于80°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入80°C烘箱中保溫2h，取出切邊，得灰白色柔性保溫飾面磚。實施例5:硅油改性凹土 30%、空心玻璃微珠35%、丙烯酸異辛酯10%、甲基丙烯酸甲酯5%、丙烯酸羥乙酯5%、紅磷10%、偶氮二異丁腈0.5%、直徑2 μ m長度3mm的玻璃纖維4.5%按質量份配料后在球磨機中球磨混合獲得預聚粉料，然后填入模具壓實，放入100°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入100°C烘箱中保溫lh，取出切邊，得白色柔性保溫飾面磚。實施例6:硅油改性高嶺土 10%、膨脹珍珠巖40%、丙烯酸丁酯10%、甲基丙烯酸甲酯5%、丙烯酸3%、乙酸乙酯5%、聚磷酸銨20%、偶氮二異丁腈0.5%、直徑2 μ m長度3mm的聚酯纖維6.5%按質量份配料后在球磨機中球磨混合獲得預聚粉料，然后填入模具壓實，放入80°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入80°C烘箱中保溫lh，取出切邊，得紅色柔性保溫飾面磚。實施例7:硅油改性高嶺土 10%、粉煤灰漂珠40%、丙烯酸異辛酯15%、甲基丙烯酸甲酯5%、甲基丙烯酸5%、紅磷15%、偶氮二異庚腈0.5%、直徑15 μ m長度3mm的聚酯纖維9.5%按質量份配料后在球磨機中球磨混合獲得預聚粉料，然后填入模具壓實，放入80°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入80°C烘箱中保溫lh，取出切邊，得紅色柔性保溫飾面磚。實施例8:硅油改性伊利石土 20%、膨脹蛭石35%、丙烯酸丁酯15%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸3%、醋酸丁酯5%、聚磷酸銨10%、偶氮二異丁腈0.5%、直徑5 μ m長度9mm的玻璃纖維
1.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于100°C的烘箱中保溫30min，起模，繼續放入100°C烘箱中保溫3h，取出切邊，得白色柔性保溫飾面磚。實施例9:硅油改性伊利石土 30%、粉煤灰漂珠35%、丙烯酸丁酯10%、甲基丙烯酸甲酯5%、丙烯酸5%、乙酸乙酯5%、聚磷酸銨5%、偶氮二異丁腈0.5%、直徑為20 μ m長度3mm的玻璃纖維
4.5%按質量份配料后在球磨機中球磨混合獲得預聚粉料，然后填入模具壓實，放入110°C的烘箱中保溫50min，起模，繼續放入110°C烘箱中干燥lh，取出切邊得白色柔性保溫飾面磚。實施例10:硅油改性蒙脫石土 20%、云母粉35%、丙烯酸丁酯20%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸5%、聚磷酸銨7%、過氧化苯甲酰0.5%、直徑2 μ m長度6_的聚酯纖維2.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于120°C的烘箱中保溫40min，起模，繼續放入120°C烘箱中干燥3h，取出切邊，得灰白色柔性保溫飾面磚。實施例11:硅油改性蒙脫石土 5%、硅油改性高嶺土 15%、云母粉35%、丙烯酸丁酯20%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸5%、聚磷酸銨7%、過氧化苯甲酰0.5%、直徑18 μ m長度3mm的聚酯纖維2.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于120°C的烘箱中保溫40min，起模，繼續放入120°C烘箱中干燥3h，取出切邊得灰白色柔性保溫飾面磚。實施例12:硅油改性凹土 10%、硅油改性高嶺土 10%、云母粉15%、粉煤灰漂珠20%、丙烯酸丁酯20%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸5%、聚磷酸銨7%、過氧化苯甲酰0.5%、直徑2 μ m長度8mm的玻璃纖維2.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于120°C的烘箱中保溫40min，起模，繼續放入120°C烘箱中干燥3h，取出切邊，得灰白色柔性保溫飾面磚。實施例13:硅油改性凹土 20%、云母粉15%、膨脹蛭石20%、丙烯酸丁酯20%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸5%、聚磷酸銨5%、過氧化苯甲酰0.5%、直徑2 μ m長度3mm的玻璃纖維2.5%、直徑2 μ m長度6_的聚酯纖維2%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于120°C的烘箱中保溫40min，起模，繼續放入120V烘箱中保溫3h，取出切邊，得灰白色柔性保溫飾面磚。實施例14:硅油改性高嶺土 15%、 硅油改性伊利石土 10%，空心玻璃微珠10%、膨脹蛭石17%、丙烯酸乙酯20%、甲基丙烯酸甲酯10%、丙烯酸5%、丙烯酰胺3%、聚磷酸銨5%、過氧化苯甲酰0.5%、直徑2 μ m長度6mm的聚酯纖維2.5%、直徑2 μ m長度3mm的聚酯纖維2%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于120°C的烘箱中保溫40min，起模，繼續放入120°C烘箱中保溫3h，取出切邊，得灰白色柔性保溫飾面磚。實施例15:硅油改性凹土 20%、硅油改性伊利石土 5%，空心玻璃微珠15%、膨脹蛭石12%、丙烯酸乙酯20%、甲基丙烯酸甲酯10%、甲基丙烯酸5%、丙烯酸羥乙酯3%、聚磷酸銨5%、過氧化苯甲酰0.5%、直徑2 μ m長度9mm的玻璃纖維2.5%、直徑2 μ m長度6mm的聚酯纖維1%、直徑2 μ m長度9_的玻璃纖維2.5%按質量份配料后在高速分散機中混合成漿料并澆注到模具中，置于120°C的烘箱中保溫40min，起模，繼續放入120°C烘箱中干燥3h，取出切邊，得灰白色柔性保溫飾面磚。`
權利要求
1.一種柔性保溫飾面磚，其特征在于，該磚的原料和含量(質量％)為: 泥粉:1(Γ40、空心填料:25 40、丙烯酸類單體:15 30、交聯劑:2 8、增強纖維:1.5 9.5、溶劑:0 5、引發劑:0.5 1、阻燃劑:5 20 ； 先將丙烯酸類單體、交聯劑、溶劑混合，然后加入引發劑，待引發劑完全溶解后得單體混合液，利用球磨機或高速分散機將所述的的泥粉與空心填料、單體混合液、增強纖維、阻燃劑混合成預聚粉料或漿料，澆注到模具中，然后將模具加熱固化，起模，其中固化溫度為8(Tl20°C，固化時間為3(T50min，再進一步熱處理，其中熱處理溫度為8(Tl20°C，熱處理時間為l 3h，得到柔性保溫飾面磚。
2.根據權利要求1所述的柔性保溫飾面磚，其特征在于，所述泥粉為天然泥粉或經硅油改性的天然泥粉，所述天然泥粉為高嶺土、凹土、砂土、伊利石土、蒙脫石土、膨潤土中一種或幾種，平均粒徑為100 800目。
3.根據權利要求1所述的柔性保溫飾面磚，其特征在于，所述空心填料為云母粉、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的柔性保溫飾面磚，其特征在于，所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的柔性保溫飾面磚，其特征在于，所述交聯劑為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺中的一種或幾種；所述增強纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種，纖維直徑為2 20 μ m,長度為3、mm ;所述溶劑為酒精、醋酸丁酯、乙酸乙酯中的一種；，所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰中的一種；所述阻燃劑為紅磷、聚磷酸銨、三聚氰胺中的一種。
6.如權利要求1所述的柔性保溫飾面磚的制備方法，其特征在于，步驟如下: 步驟一、泥土經淘洗、沉 淀、過濾、烘干、粉碎、過100 800目篩后得到泥粉；步驟二、先將丙烯酸類單體、交聯劑、溶劑混合，然后加入引發劑，待引發劑完全溶解后得單體混合液； 步驟三、利用球磨機將步驟一得到的泥粉與空心填料、單體混合液、增強纖維和阻燃劑混合球磨得到預聚粉料；或者利用高速分散機將步驟一得到的泥粉與空心填料、單體混合液、增強纖維和阻燃劑混合成漿料； 步驟四、將步驟三中球磨獲得的預聚粉料在模具中壓實，或將步驟三中高速分散獲得的漿料澆注到模具中，然后將模具加熱固化，起模，其中固化溫度為8(T12(TC，固化時間為30 50min ； 步驟五、將脫模后的面磚在烘箱中進一步熱處理，處理完畢后取出切邊，得到柔性保溫飾面磚，其中熱處理溫度為8(Tl20°C，熱處理時間為l 3h。
7.根據權利要求6所述的柔性保溫飾面磚的制備方法，其特征在于，所述泥粉為天然泥粉或經硅油改性的天然泥粉，所述天然泥粉為高嶺土、凹土、砂土、伊利石土、蒙脫石土、膨潤土中一種或幾種，平均粒徑為10(Γ800目。
8.根據權利要求6所述的柔性保溫飾面磚的制備方法，其特征在于，所述空心填料為云母粉、粉煤灰漂珠、空心玻璃微珠、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖中的一種或幾種。
9.根據權利要求6所述的柔性保溫飾面磚的制備方法，其特征在于，所述丙烯酸類單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異辛酯中的一種或幾種。
10.根據權利要求6所述的柔性保溫飾面磚的制備方法，其特征在于，所述交聯劑為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酰胺中的一種或幾種；所述增強纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種，纖維直徑為2 20μπι，長度為3、mm;所述溶劑為酒精、醋酸丁酯、乙酸乙酯中的一種；，所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰中的一種；所述阻燃 劑為紅磷、聚磷酸銨、三聚氰胺中的一種。
全文摘要
本發明公開了一種柔性保溫飾面磚及其制備方法。該磚的原料為泥粉、空心填料、丙烯酸類單體、交聯劑、增強纖維、溶劑、引發劑、阻燃劑按一定比例均勻混合成漿料或干粉料，在模具中加熱成型，經過起模、烘干、切邊等工序獲得具有保溫和阻燃功能的柔性飾面磚。它具有柔韌、保溫、防水、防火、耐污、耐老化、耐擦洗、比重低、生產過程簡單、成本低等特點，可廣泛應用于建筑室內、外裝潢。
文檔編號C04B14/22GK103113057SQ20131005485
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者陸洪彬, 唐偉, 高揚之, 聞軍 申請人:南京大學南通材料工程技術研究院