本發明屬于建筑材料制備領域，具體涉及一種溫濕度自調節型建筑用防護板及其制備方法。

背景技術：

目前，建筑領域所使用的粘土類和以水泥為膠凝劑的墻體建筑材料，盡管它有著強度高、耐久性好等優點，但其容重大，隔音、隔熱性能差，使其應用范圍受到限制。現有建筑墻體保溫材料包括有機類(如苯板、聚苯板、擠塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬質泡沫聚氨酯、聚碳酸酯及酚醛等)、無機類(如珍珠巖水泥板、泡沫水泥板、復合硅酸鹽、巖棉、蒸壓砂加氣混凝土砌塊、傳統保溫砂漿等)和復合材料類(如金屬夾芯板、芯材為聚苯、玻化微珠、聚苯顆粒等)，保溫防裂材料：(電焊網、熱鍍鋅鋼絲網、網格布)。同時建筑室內外結構和裝飾面層上潮濕問題普遍存在，主要是空氣中水汽冷凝結露形成，其次是外部滲透造成的。

目前使用的建筑材料中，能夠保溫與防潮兼顧的材料并不多，且性能不能完全滿足實際使用的需要。

技術實現要素：

本發明的目的在于為了解決以上現有技術的不足而提供一種溫濕度自調節型建筑用防護板及其制備方法，利用防護板內部的特殊結構達到保溫調濕的效果。

本發明的技術方案如下：

一種溫濕度自調節型建筑用防護板，該防護板包括保溫層和溫濕度調節層，其中保溫層的原料以重量份計包括以下組分：丙烯酸2-苯氧基乙基酯1-3份，過硫酸銨0.5-1份，水泥10-20份，EPS顆粒5-10份，羥丙甲纖維素2-6份，聚乳酸5-10份；

溫濕度調節層的原料以重量份計包括以下組分：石膏粉20-30份，淀粉20-30份，秸稈粉20-30份，聚丙烯酸鈉4-8份，甲醛次硫酸鈉2-6份，丙烯酸3-6份，五甲基二亞乙基三胺3-8份，聚乙烯醇3-7份，聚己二酸乙二醇3-8份，三羥甲基丙烷0.5-1份。

進一步地，所述的溫濕度自調節型建筑用防護板，EPS顆粒粒徑為2-5mm。

進一步地，所述的溫濕度自調節型建筑用防護板，石膏粉的粒徑為300-800μm。

進一步地，所述的溫濕度自調節型建筑用防護板，秸稈粉的粒徑為400-600μm。

一種以上所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將水泥、EPS顆粒、羥丙甲纖維素混合，得到混合料一；

步驟二，在混合料一中加入重量份為200-250份的水，攪拌混合均勻，然后加入丙烯酸2-苯氧基乙基酯和聚乳酸，升溫至50-60℃，攪拌20-30分鐘，再加入過硫酸銨，保持40-60分鐘，得到保溫層物料；

步驟三，將淀粉、石膏粉和秸稈粉加入到重量份為300-400份的水中，加熱至60-70℃，加入聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉，攪拌30-40分鐘，然后加入三羥甲基丙烷，繼續攪拌20-30分鐘，得到混合料二；

步驟四，在混合料二中加入聚己二酸乙二醇、丙烯酸、五甲基二亞乙基三胺和聚乙烯醇，混合均勻后在密閉條件下加熱至70-80℃，保持120-150分鐘，得到溫濕度調節層物料；

步驟五，在墊板上鋪設網格布，將保溫層物料平鋪于網格布上，然后再將溫濕度調節層物料平鋪于保溫層物料上，最后在溫濕度調節層表面鋪設網格布，通過切割形成預成型防護板；

步驟六，將預成型防護板干燥固化，得到溫濕度自調節型建筑用防護板。

進一步地，所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟二中攪拌20-30分鐘的攪拌速度為120-150轉/分鐘。

進一步地，所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟三中攪拌30-40分鐘的攪拌速度為100-120轉/分鐘，繼續攪拌20-30分鐘的攪拌速度為70-80轉/分鐘。

進一步地，所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟六中干燥固化的干燥溫度為室溫。

本發明提供的溫濕度自調節型建筑用防護板，分別設置保溫層和溫濕度調節層，其中保溫層利用水泥作為固化材料，通過EPS顆粒作為主要保溫材質，羥丙甲纖維素與聚乳酸結合增強了保溫層的致孔性，提高了保溫層內部結構的致孔率，同時增加了氣體的透過性。過硫酸銨起到了調節作用，進一步強化了以上的致孔效果。溫濕度調節層利用淀粉溶液的膠體特性將秸稈粉與石膏粉進一步混合填充，同時利用聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉將整個體系進一步固化，能夠使得淀粉膠體內部網狀纖維化，再加入丙烯酸和聚乙烯醇進行加熱自吸收固化，五甲基二亞乙基三胺產生微發泡效果，形成具有微細孔結構的結構，其中在制備過程中加入三羥甲基丙烷和聚己二酸乙二醇的作用在于防止溫濕度調節層后期固化后的開裂。溫濕度調節層具有淀粉、秸稈粉與石膏粉相互契合的復合空隙結構，淀粉與石膏在潮濕條件下具有一定的吸濕鎖水功能，在高溫或干燥條件下可以釋放部分濕度，同時由于保溫層的氣體透過性能保證了溫濕度調節層的正常溫濕度調節作用，保溫層與溫濕度調節層協同作用共同保證了防護板的保溫調濕作用。

本發明提供的溫濕度自調節型建筑用防護板導熱系數達到了0.05W/(m·K)以下，吸水率達到了12.5％左右，具有較好的調節濕度的作用，抗壓強度達到了1.2MPa以上，干燥收縮性達到了0.003％以下，燃燒等級達到了B1級。

具體實施方式：

實施例1

一種溫濕度自調節型建筑用防護板，該防護板包括保溫層和溫濕度調節層，其中保溫層的原料以重量份計包括以下組分：丙烯酸2-苯氧基乙基酯1份，過硫酸銨0.5份，水泥10份，EPS顆粒5份，羥丙甲纖維素2份，聚乳酸5份；

溫濕度調節層的原料以重量份計包括以下組分：石膏粉20份，淀粉20份，秸稈粉20份，聚丙烯酸鈉4份，甲醛次硫酸鈉2份，丙烯酸3份，五甲基二亞乙基三胺3份，聚乙烯醇3份，聚己二酸乙二醇3份，三羥甲基丙烷0.5份。

以上所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟如下：

步驟一，將水泥、EPS顆粒、羥丙甲纖維素混合，得到混合料一；

步驟二，在混合料一中加入重量份為200份的水，攪拌混合均勻，然后加入丙烯酸2-苯氧基乙基酯和聚乳酸，升溫至50℃，以120轉/分鐘的攪拌速度攪拌20分鐘，再加入過硫酸銨，保持40分鐘，得到保溫層物料；

步驟三，將淀粉、石膏粉和秸稈粉加入到重量份為300份的水中，加熱至60℃，加入聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉，攪拌30分鐘，攪拌速度為100轉/分鐘，然后加入三羥甲基丙烷，繼續攪拌20分鐘，攪拌速度為70轉/分鐘，得到混合料二；

步驟四，在混合料二中加入聚己二酸乙二醇、丙烯酸、五甲基二亞乙基三胺和聚乙烯醇，混合均勻后在密閉條件下加熱至70℃，保持120分鐘，得到溫濕度調節層物料；

步驟五，在墊板上鋪設網格布，將保溫層物料平鋪于網格布上，然后再將溫濕度調節層物料平鋪于保溫層物料上，最后在溫濕度調節層表面鋪設網格布，通過切割形成預成型防護板；

步驟六，將預成型防護板室溫下干燥固化，得到溫濕度自調節型建筑用防護板。

實施例2

一種溫濕度自調節型建筑用防護板，該防護板包括保溫層和溫濕度調節層，其中保溫層的原料以重量份計包括以下組分：丙烯酸2-苯氧基乙基酯2份，過硫酸銨0.6份，水泥13份，EPS顆粒6份，羥丙甲纖維素3份，聚乳酸6份；

溫濕度調節層的原料以重量份計包括以下組分：石膏粉25份，淀粉24份，秸稈粉25份，聚丙烯酸鈉6份，甲醛次硫酸鈉4份，丙烯酸4份，五甲基二亞乙基三胺6份，聚乙烯醇5份，聚己二酸乙二醇4份，三羥甲基丙烷0.7份。

以上所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟如下：

步驟一，將水泥、EPS顆粒、羥丙甲纖維素混合，得到混合料一；

步驟二，在混合料一中加入重量份為220份的水，攪拌混合均勻，然后加入丙烯酸2-苯氧基乙基酯和聚乳酸，升溫至53℃，以130轉/分鐘的攪拌速度攪拌25分鐘，再加入過硫酸銨，保持46分鐘，得到保溫層物料；

步驟三，將淀粉、石膏粉和秸稈粉加入到重量份為360份的水中，加熱至65℃，加入聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉，攪拌35分鐘，攪拌速度為105轉/分鐘，然后加入三羥甲基丙烷，繼續攪拌26分鐘，攪拌速度為75轉/分鐘，得到混合料二；

步驟四，在混合料二中加入聚己二酸乙二醇、丙烯酸、五甲基二亞乙基三胺和聚乙烯醇，混合均勻后在密閉條件下加熱至73℃，保持130分鐘，得到溫濕度調節層物料；

步驟五，在墊板上鋪設網格布，將保溫層物料平鋪于網格布上，然后再將溫濕度調節層物料平鋪于保溫層物料上，最后在溫濕度調節層表面鋪設網格布，通過切割形成預成型防護板；

步驟六，將預成型防護板室溫下干燥固化，得到溫濕度自調節型建筑用防護板。

實施例3

一種溫濕度自調節型建筑用防護板，該防護板包括保溫層和溫濕度調節層，其中保溫層的原料以重量份計包括以下組分：丙烯酸2-苯氧基乙基酯3份，過硫酸銨0.8份，水泥17份，EPS顆粒8份，羥丙甲纖維素5份，聚乳酸8份；

溫濕度調節層的原料以重量份計包括以下組分：石膏粉28份，淀粉27份，秸稈粉27份，聚丙烯酸鈉6份，甲醛次硫酸鈉5份，丙烯酸5份，五甲基二亞乙基三胺7份，聚乙烯醇6份，聚己二酸乙二醇6份，三羥甲基丙烷0.8份。

以上所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟如下：

步驟一，將水泥、EPS顆粒、羥丙甲纖維素混合，得到混合料一；

步驟二，在混合料一中加入重量份為240份的水，攪拌混合均勻，然后加入丙烯酸2-苯氧基乙基酯和聚乳酸，升溫至58℃，以140轉/分鐘的攪拌速度攪拌28分鐘，再加入過硫酸銨，保持50分鐘，得到保溫層物料；

步驟三，將淀粉、石膏粉和秸稈粉加入到重量份為370份的水中，加熱至68℃，加入聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉，攪拌36分鐘，攪拌速度為110轉/分鐘，然后加入三羥甲基丙烷，繼續攪拌27分鐘，攪拌速度為75轉/分鐘，得到混合料二；

步驟四，在混合料二中加入聚己二酸乙二醇、丙烯酸、五甲基二亞乙基三胺和聚乙烯醇，混合均勻后在密閉條件下加熱至78℃，保持140分鐘，得到溫濕度調節層物料；

步驟五，在墊板上鋪設網格布，將保溫層物料平鋪于網格布上，然后再將溫濕度調節層物料平鋪于保溫層物料上，最后在溫濕度調節層表面鋪設網格布，通過切割形成預成型防護板；

步驟六，將預成型防護板室溫下干燥固化，得到溫濕度自調節型建筑用防護板。

實施例4

一種溫濕度自調節型建筑用防護板，該防護板包括保溫層和溫濕度調節層，其中保溫層的原料以重量份計包括以下組分：丙烯酸2-苯氧基乙基酯3份，過硫酸銨1份，水泥20份，EPS顆粒10份，羥丙甲纖維素6份，聚乳酸10份；

溫濕度調節層的原料以重量份計包括以下組分：石膏粉30份，淀粉30份，秸稈粉30份，聚丙烯酸鈉8份，甲醛次硫酸鈉6份，丙烯酸6份，五甲基二亞乙基三胺8份，聚乙烯醇7份，聚己二酸乙二醇8份，三羥甲基丙烷1份。

以上所述的溫濕度自調節型建筑用防護板的制備方法，步驟如下：

步驟一，將水泥、EPS顆粒、羥丙甲纖維素混合，得到混合料一；

步驟二，在混合料一中加入重量份為250份的水，攪拌混合均勻，然后加入丙烯酸2-苯氧基乙基酯和聚乳酸，升溫至60℃，以150轉/分鐘的攪拌速度攪拌30分鐘，再加入過硫酸銨，保持60分鐘，得到保溫層物料；

步驟三，將淀粉、石膏粉和秸稈粉加入到重量份為400份的水中，加熱至70℃，加入聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉，攪拌40分鐘，攪拌速度為120轉/分鐘，然后加入三羥甲基丙烷，繼續攪拌30分鐘，攪拌速度為80轉/分鐘，得到混合料二；

步驟四，在混合料二中加入聚己二酸乙二醇、丙烯酸、五甲基二亞乙基三胺和聚乙烯醇，混合均勻后在密閉條件下加熱至80℃，保持150分鐘，得到溫濕度調節層物料；

步驟五，在墊板上鋪設網格布，將保溫層物料平鋪于網格布上，然后再將溫濕度調節層物料平鋪于保溫層物料上，最后在溫濕度調節層表面鋪設網格布，通過切割形成預成型防護板；

步驟六，將預成型防護板室溫下干燥固化，得到溫濕度自調節型建筑用防護板。

以上實施例采用的EPS顆粒粒徑為2-5mm，石膏粉的粒徑為300-800μm，秸稈粉的粒徑為400-600μm，保證了防護板的優良性能。

對以上實施例制備得到的溫濕度自調節型建筑用防護板進行性能測試，結果如下：

本發明提供的溫濕度自調節型建筑用防護板，在使用過程中，可以作為建筑內墻的保溫防護板，溫濕度調節層緊貼建筑墻體，作為內層，保溫層作為外層與環境直接接觸。保溫層利用水泥作為固化材料，通過EPS顆粒作為主要保溫材質，羥丙甲纖維素與聚乳酸結合增強了保溫層的致孔性，提高了保溫層內部結構的致孔率，同時增加了氣體的透過性。過硫酸銨起到了調節作用，進一步強化了以上的致孔效果。溫濕度調節層利用淀粉溶液的膠體特性將秸稈粉與石膏粉進一步混合填充，同時利用聚丙烯酸鈉和甲醛次硫酸鈉將整個體系進一步固化，能夠使得淀粉膠體內部網狀纖維化，再加入丙烯酸和聚乙烯醇進行加熱自吸收固化，五甲基二亞乙基三胺產生微發泡效果，形成具有微細孔結構的結構，其中在制備過程中加入三羥甲基丙烷和聚己二酸乙二醇的作用在于防止溫濕度調節層后期固化后的開裂。溫濕度調節層具有淀粉、秸稈粉與石膏粉相互契合的復合空隙結構，淀粉與石膏在潮濕條件下具有一定的吸濕鎖水功能，在高溫或干燥條件下可以釋放部分濕度，同時由于保溫層的氣體透過性能保證了溫濕度調節層的正常溫濕度調節作用，保溫層與溫濕度調節層協同作用共同保證了防護板的保溫調濕作用。

本發明下試驗過程中進行了不同條件的對比試驗，現選取幾個典型事例說明本發明的優越性。

對比例1

本發明在制備過程中進行了不同的對照試驗，其中按照實施例2中的方法進行制備，其中沒有加入羥丙甲纖維素與聚乳酸，其他不變，結果顯示保溫層的致孔率由實施例2的68％下降到了46％，下降顯著，因此說明了以上兩種組分能夠增強致孔性，同時對于過硫酸銨進行了驗證試驗，表明在沒有加入過硫酸銨的情況下，保溫層的致孔率下降了8％，進一步說明了過硫酸銨的加入達到了強化致孔效果的作用。

對比例2

本發明在制備溫濕度調節層的過程中以淀粉、石膏粉與秸稈粉作為主體，通過固化與微發泡的形式形成調節層，其中淀粉用量不能低于三種組分總量的25％，否則不能帶來很好的調節作用，這是由于淀粉會遇水溶脹，該作用能夠很好的起到保濕又防濕的作用，使用量太低會使得整體調濕效果變差。在對照試驗中，當淀粉用量為三種組分總量的20％時，保濕效果下降了30％。

對比例3

在試驗過程中按照實施例2的制備方法沒有加入三羥甲基丙烷和聚己二酸乙二醇，結果在防護板固化后使用過程中，由于溫度與濕度的變化，防護板的溫濕度調節層出現了開裂現象，而在研究過程中發現，開裂現象的產生是由于在溫濕度調節過程中反復的漲縮導致開裂，加入三羥甲基丙烷和聚己二酸乙二醇后會產生粘連與降低內部應力作用，防止了開裂。

本發明提供的溫濕度自調節型建筑用防護板能夠很好地起到保溫與溫濕度調節作用，經實際測量表明，本發明提供的防護板形成的密閉空間內，能夠起到密閉空間8％的濕度吸收與調節作用以及±2℃的溫度調節作用。