建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥及其制備方法，本發明屬于建筑材料【技術領域】。該保溫膠泥的組成及質量百分含量為：水泥：15～30；粉煤灰：3～15；乳液：15～25；硅溶膠：6～12；聚苯顆粒：2.2～3.8：玻化微珠：3.0～8.5；纖維材料：0.5～1.6；滑石粉：5～12；硅酸鈣：2～10；可再分散乳膠粉：2～6；羥丙基甲基纖維素：0.2～0.5；海藻酸鈉：0.5～2.0；醇酯-12：0.2～1.0；引氣劑：0.002～0.01；憎水劑：0.1～0.3；偶聯劑：0.05～0.15；防霉劑：0.1～0.5；水：25～45。本發明原料來源方便、生產工藝簡單，更重要的是縮短了施工周期，節約了工程成本。
【專利說明】建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑材料【技術領域】，尤其涉及一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥及其制備方法。

【背景技術】
[0002]傳統的外墻外保溫系統由保溫層、抗裂防護層、飾面層和固定材料組成，但其施工工序多，施工周期長，使得工程綜合成本較高；另外，對于施工工藝要求較高，一旦施工不當，如:基層表面平整度偏差過大、界面處理不符合要求、錨固件的埋設深度不夠或錨固數量過多等，會導致保溫層的穩定性差或者抗裂防護層的抗裂性能差，從而使得外保溫系統無法滿足保溫隔熱的需要，更為嚴重的是可能會導致外保溫系統的開裂甚至脫落。
[0003]目前有關保溫膠泥的報道相對較少，如中國專利CN 1125203A中介紹了一種復合絕熱保溫膏，其由膨脹珍珠巖、硅酸鋁纖維、粉煤灰、消石灰、蛸螵石粉、石棉粉、粘合劑、高溫膠和水構成，但以石棉粉為原料嚴重危害了生產人員的健康安全；中國專利CN101468907B中提及了一種S12納米復合絕熱保溫膏，其以S12納米氣凝膠為主體材料，添加粘合劑、無機閉孔微珠材料、膨脹珍珠巖、膨潤土、纖維材料和水等，制備出保溫性能優異的保溫膏，但使用納米狀S12氣凝膠為主體材料生產成本較高。
[0004]現有的外墻保溫技術有許多不足之處，如:施工周期長、工程成本高、難以平衡系統的力學性能和保溫性能、易開裂、使用壽命短等。


【發明內容】

[0005]本發明針對現有外墻保溫中存在的技術問題，提供一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥及其制備方法。
[0006]本發明提供的一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥的組成及質量百分含量為:
水泥15~30
粉煤灰3~15
乳液15~25
硅溶膠6~12
聚苯顆粒2.2~3.8
玻化微珠3.0~8.5
纖維材料0.5~1.6
滑石粉5~12
硅酸鈣2~10
可再分散乳膠粉2~6
羥丙基甲基纖維素0.2~0.5
海藻酸鈉 0.5~2.0醇酯-120.2~1.0
引氣劑0.002~0.01
憎水劑0.1~0.3
偶聯劑0.05~0.15
防霉劑0.1~0.5
水25~45
所述水泥為普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5MPa。
[0007]所述粉煤灰為I級或II級粉煤灰，優選I級粉煤灰，細度為300~400目，堆積密度為 750 ~850kg/m3。
[0008]所述乳液為硅丙乳液或苯丙乳液，固含量為45wt%~55 wt %，pH值為7.0~9.0。
[0009]所述硅溶膠為堿性鈉型硅溶膠，硅溶膠中S12的含量為20wt%~40wt%，粒徑分布為 5 ~30 nm, pH 值為 8.5 ~10.5。
[0010]所述聚苯顆粒源于廢棄的聚苯乙烯泡沫顆粒，堆積密度為12~20kg/m3，過篩處理，優選出粒徑為3~5mm的聚苯顆粒。
[0011]所述玻化微珠有I類、II類和III類，優選II類膨脹玻化微珠，其堆積密度為80~120kg/m3，導熱系數≤ 0.048W/ (m.k)。
[0012]所述纖維材料為聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酰胺纖維以及木質纖維的的任一種或兩種以上的混合，在保溫膠泥中加入纖維材料，使保溫膠泥的應力分散均勻，從而起到抗裂的作用，優選聚丙烯纖維和木質纖維進行搭配，其中聚丙烯纖維的長度為2~4mm η
[0013]所述滑石粉的分子式為Mg3 (Si4Oltl) (OH)2，細度為800~1250目，可以提高保溫膠泥的耐磨性和粘結性；所述硅酸鈣的結構單元是硅氧四面體，為鏈狀結構，導熱系數低，用于保溫膠泥可提高其保溫、隔熱性能。
[0014]所述可再分散乳膠粉為乙烯-醋酸乙烯共聚合物類、聚乙烯醇類、聚乙烯類和聚丙烯酰胺類中的任意一種，優選乙烯-醋酸乙烯可再分散乳膠粉。
[0015]所述羥丙基甲基纖維素的細度為40~100目，粘度為100000~200000mPa.s ；
所述海藻酸鈉是一種天然多糖，可作為增稠劑和穩定劑，添加適量的海藻酸鈉不僅能夠改善保溫膠泥的粘度，而且可以提高膠泥在貯存期間的穩定性；
所述醇酯-12為醇酯類化合物，化學名稱為2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯，主要起助成膜作用；
所述引氣劑為松香酸鈉、烷基苯磺酸鈉、OP乳化劑、丙烯酸環氧脂和三萜皂苷中的任意一種，據實驗所得，保溫膠泥中的引氣量在2%~4%時兼具良好的力學性能和保溫、隔熱性倉泛;
所述憎水劑為有機硅類憎水劑，優選甲基硅醇鈉，其能在保溫膠泥表面形成一層甲基硅醚防水膜；
所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550、KH-560、KH-570中的任意一種，可在乳液和硅溶膠之間形成“橋梁”，使得成膜致密性大大提高。
[0016]所述防霉劑為雜環類化合物或胺類化合物，防霉劑可以抑制霉菌的產生，有利于保溫膠泥的儲存。
[0017]所述復合型保溫膠泥施工之后，可直接在膠泥層表面涂覆建筑反射隔熱涂料涂層系統，避免了設置抗裂防護層帶來的施工周期長、系統成本高等問題；所述保溫膠泥的成膜物質由乳液和硅溶膠復配而得，飾面層的成膜物質也為乳液，且所用乳液可以相互兼容，因此，保溫層和飾面層之間的兼容性極佳，不會出現因兼容性不佳出現的開裂、剝落等缺陷。
[0018]本發明提出的有機-無機復合型保溫膠泥，其制備方法具體步驟為:
(1)將稱好的硅溶膠加入不銹鋼反應釜中，低速攪拌，然后向不銹鋼反應釜中依次加入偶聯劑和乳液，攪拌I~3h，加入醇酯-12和防霉劑，攪拌20~30min得到硅溶膠-乳液無機/有機復合成膜物質；
(2)向捏合機中依次加入水、聚苯顆粒、玻化微珠、纖維材料、滑石粉、硅酸鈣、可再分散乳膠粉、羥丙基甲基纖維素、海藻酸鈉、引氣劑、憎水劑、水泥和粉煤灰，充分攪拌I~3h ;
(3)將所述步驟(1)得到的復合成膜物質轉入捏合機中，攪拌20~40min，制得所述保溫膠泥。
[0019]本發明提出的有機-無機復合型保溫膠泥，其施工工藝為:
首先做好施工之前的準備工作，其中包括對基體墻面的除塵去污、高凸處的剔平、低凹處的補平等；然后采用噴涂或滾涂的方式涂覆施工界面劑；待界面劑完全干燥之后，方可施工保溫膠泥層，施工兩遍，每遍的施工厚度約為8~15mm ;達到規定厚度后，用刮杠壓實、找平，以確保保溫膠泥層與基體墻面之間及保溫膠泥層內部之間粘結牢固；最后在保溫膠泥層表面進行飾面層的施工。
[0020]本發明具有以下技術特點:
1、以工業廢料粉煤灰和聚苯顆粒為原料，粉煤灰可部分取代水泥，既保護了環境，又變廢為寶，合理地利用了資源；
2、以硅烷偶聯劑偶聯乳液和硅溶膠，提高了涂膜的致密性，改善了保溫膠泥的力學性能；以有機保溫材料和無機保溫材料復配，使保溫膠泥具有較低的干密度和導熱系數，通過控制聚苯顆粒的摻加量能夠很好地調節膠泥的干密度；
3、本專利所制備的保溫膠泥兼具優異的力學性能和保溫隔熱性能，且與飾面層的兼容性佳、粘附力強，確保了保溫系統具有優異的耐久性；
4、本專利原料來源方便，生產工藝簡單，更重要的是，縮短了施工周期，節約了工程成本，具有良好的應用推廣前景。

【具體實施方式】
[0021]實施例1:配方為:強度等級不低于32.5MPa的普通硅酸鹽水泥16%，I級粉煤灰5%，硅丙乳液18%，JN-30型硅溶膠8%，聚苯顆粒2.4%，玻化微珠4%，纖維材料1%，滑石粉6%，硅酸鈣8%，可再分散乳膠粉3%，羥丙基甲基纖維素0.3%，海藻酸鈉1%，醇酯十二 0.5%，引氣劑0.004%,憎水劑0.1%，偶聯劑0.1%，防霉劑0.2%，水26.396%。按照所述制備方法制備復合型保溫膠泥。
[0022]實施例2:配方為:強度等級不低于32.5MPa的普通硅酸鹽水泥18%，I級粉煤灰6%，苯丙乳液15%，JN-30型硅溶膠7%，聚苯顆粒3.2%，玻化微珠3%，纖維材料0.8%，滑石粉5%，硅酸鈣6%，可再分散乳膠粉3.5%，羥丙基甲基纖維素0.3%，海藻酸鈉1.2%，醇酯十二
0.5%，引氣劑0.005%,憎水劑0.1%，偶聯劑0.08%,防霉劑0.1%，水30.215%。按照所述制備方法制備復合型保溫膠泥。
[0023]實施例1-2制備的保溫膠泥有關技術指標見表1。
[0024]表1本發明復合型保溫膠泥的檢測結果

【權利要求】
1.一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述有機-無機復合型保溫膠泥的組成及質量百分含量為:水泥15~30粉煤灰3~15乳液15~25硅溶膠6~12 聚苯顆粒2.2~3.8 玻化微珠3.0~8.5 纖維材料0.5~1.6滑石粉5~12硅酸鈣2~10 可再分散乳膠粉2~6 羥丙基甲基纖維素0.2~0.5 海藻酸鈉0.5~2.0 醇酯-120.2~1.0 引氣劑0.002~0.01 憎水劑0.1~0.3 偶聯劑0.05~0.15 防霉劑0.1~0.5水25~45 所述水泥為普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5MPa ； 所述粉煤灰為I級或II級粉煤灰； 所述乳液為硅丙乳液或苯丙乳液，固含量為45wt%~55 wt %，pH值為7.0~9.0 ; 所述硅溶膠為堿性鈉型硅溶膠，硅溶膠中S12的含量為20wt%~ 40wt%，粒徑分布為5 ~30 nm, pH 值為 8.5 ~10.5 ; 所述聚苯顆粒的堆積密度為12~20kg/m3,粒徑為3~5mm ； 所述玻化微珠為I類、II類和III類玻化微珠； 所述纖維材料為聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維、聚酰胺纖維以及木質纖維的的任一種或兩種以上的混合； 所述滑石粉為Mg3(Si4O10) (OH)2，細度為800~1250目； 所述可再分散乳膠粉為乙烯-醋酸乙烯共聚合物類、聚乙烯醇類、聚乙烯類和聚丙烯酰胺類中的任意一種； 所述醇酯-12為2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯； 所述引氣劑為松香酸鈉、烷基苯磺酸鈉、OP乳化劑、丙烯酸環氧脂和三萜皂苷中的任意一種； 所述憎水劑為有機硅類憎水劑； 所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550、KH-560、KH-570中的任意一種； 所述防霉劑為雜環類化合物或胺類化合物。
2.根據權利要求1所述一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述粉煤灰為I級粉煤灰，細度為300~400目，堆積密度為750~850kg/m3。
3.根據權利要求1所述一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述玻化微珠為II類膨脹玻化微珠，其堆積密度為80~120kg/m3，導熱系數< 0.048ff/(m.k)。
4.根據權利要求1所述一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述纖維材料為聚丙烯纖維與木質纖維混合組成，所述聚丙烯纖維的長度為2~4mm。
5.根據權利要求1所述一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述可再分散乳膠粉為乙烯-醋酸乙烯可再分散乳膠粉。
6.根據權利要求1所述一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述羥丙基甲基纖維素的細度為40~100目，粘度為100000~200000mPa.S。
7.根據權利要求1所述一種建筑外墻用有機-無機復合型保溫膠泥，其特征在于所述憎水劑為甲基硅醇鈉。
8.權利要求1所述保溫膠泥的制備方法，其特征在于該方法具體步驟為: (1)將稱好的硅溶膠加入不銹鋼反應釜中，低速攪拌，然后向不銹鋼反應釜中依次加入偶聯劑和乳液，攪拌1~3h，加入醇酯-12和防 霉劑，攪拌20~30min得到硅溶膠-乳液無機/有機復合成膜物質； (2)向捏合機中依次加入水、聚苯顆粒、玻化微珠、纖維材料、滑石粉、硅酸鈣、可再分散乳膠粉、羥丙基甲基纖維素、海藻酸鈉、引氣劑、憎水劑、水泥和粉煤灰，充分攪拌I~3h ; (3)將所述步驟(1)得到的復合成膜物質轉入捏合機中，攪拌20~40min，制得所述保溫膠泥。
【文檔編號】C04B18/20GK104129968SQ201410341917
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】張千峰, 葉云飛, 馬駿, 張振海 申請人:安徽千和新材料科技發展有限公司