一種不燃復合保溫材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及保溫材料技術領域，具體地說是一種節能環保的不燃復合保溫材料以及制備方法。
【背景技術】
[0002]保溫材料在各領域中應用范圍非常廣泛，在降低能源消耗、提倡節能減排的社會發展形勢下，建筑節能是節約能耗的一種重要手段，建筑市場保溫材料的需用量非常巨大。隨著建筑節能標準的不斷提高和新的《國家建筑設計防火規范》的實施，市場對建筑保溫材料的性能要求也越來越高。
[0003]傳統的建筑保溫材料中保溫性能優異的防火性能差，防護性能好的材料保溫性能又差強人意，且保溫材料普遍存在的問題是材料自身機械強度相對較低。
[0004]市場上目前多數改性保溫材料雖在防火性能上有所改善，但普遍導熱系數都在
0.040W/ (m.K)以上，容重在150kg才能達到A級不燃性，在節能標準不斷提高的情況下，其應用到建筑保溫工程時，厚度都有所增加，不利于施工安全、節能、節材、節省空間的理念。

【發明內容】

[0005]本發明首先使用低導熱的發泡顆粒作為主要保溫基料；其次再對無機粉狀摻合料添加具有阻燃、發泡、穩定的改性劑及膠凝材料，利用空氣微腔阻熱原理制備成帶有大量微孔的阻燃、低導熱、高強度的改性無機摻合料；最后將經過改性的低熱導無機阻燃摻合料均勻裹覆在保溫基料表面，并通過模具混合成型或壓力注漿成型，最終制成一種自重輕、熱阻(0.032ff/(m.K)、防火性能達到A級不燃性、強度高的不燃復合保溫材料。
[0006]本方案充分利用了各種材料的性能，經過重新整合實現一種全新的功能性產品，阻燃性、保溫效果明顯優于現有類似產品；同時制作過程中使用大量礦山開采、火電遺留、選礦殘余的固體廢棄物作為主摻合料，比如石粉、爐渣粉、廢渣粉等，是一種符合資源循環利用、降低污染物排放的經濟發展方向的綠色環保材料。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0008]一種不燃復合保溫材料，由保溫基材和改性無機摻合料均勻混合而成，其中保溫基材的體積含量為50% -85%，改性無機摻合料的體積含量為15% -50%。
[0009]所述保溫基材由低導熱系數的石墨聚苯乙烯發泡顆粒、聚氨酯硬泡顆粒、空心漂珠中的一種或一種以上材料組成，所述改性無機摻合料由無機摻合料、膠凝材料、改性劑和水組成。
[0010]其中，所述無機摻合料由石粉、爐渣粉、粉煤灰、礦渣粉中的一種或一種以上材料組成的。
[0011]所述保溫基材粒徑為l-4mm，其中，石墨聚苯乙稀發泡顆粒的堆積密度為20_40kg/m3;聚氨酯硬泡顆粒的堆積密度為30-44kg/m 3;空心漂珠的堆積密度為150_300kg/m3。
[0012]所述改性無機摻合料中各組分的含量為:無機摻合料600-800重量份、膠凝材料200-350重量份、改性劑8-30重量份、水150-350重量份，其中，所述改性劑含有發泡劑、阻燃劑、穩定劑，具有阻燃、發泡、降低導熱系數的功能。
[0013]上述不燃復合保溫材料，可以采用以下方法制備而成:
[0014](I)模具混合成型，此方法適用于保溫基料采用石墨聚苯乙烯發泡顆粒、聚氨酯硬泡顆粒、空心漂珠中的一種或一種以上材料的情況。
[0015]步驟一:通過計量將600-800重量份無機摻合料、200-350重量份膠凝材料進行預混至均勻分散；
[0016]步驟二:注入150-350重量份水，均勻中速攪拌成漿體；
[0017]步驟三:在漿體中加入粒徑為1-4_保溫基材，保溫基材的添加量為最終成型不燃復合保溫材料總體積比的50% -80% ；
[0018]步驟四:在漿體中添加入8-30重量份改性劑進行高速攪拌，高速攪拌時間< 40秒，至內部形成大量閉孔式微型泡孔，泡孔占改性無機摻合料體積比:14.7% <泡孔率彡36.9%、泡徑彡0.6mm ;
[0019]步驟五:將最終漿體灌入模具中成型，此時改性無機摻合料已均勻裹覆在大量保溫基材表面，定型干燥后制備成不燃復合保溫材料。
[0020](2)壓力注漿成型，此方法適用于保溫基料采用石墨聚苯乙烯發泡顆粒單一材料的情況。同時，此方法保溫基材顆粒存在粘聯性，其中保溫基材占比略大，改性無機摻合料2占比例略低。具體的:
[0021]步驟一:使用石墨聚苯乙烯發泡顆粒進行一次發泡制成石墨聚苯乙烯泡沫塊體，塊體內部帶有15% -35%的貫通空腔；
[0022]步驟二:將塊體養護定性，根據使用要求將塊體裁切成適用厚度尺寸的保溫基材板塊；
[0023]步驟三:將裁切好的保溫基材板塊置入壓力注漿設備；
[0024]步驟四:通過計量將600-800重量份無機摻合料、200-350重量份膠凝材料進行預混至均勻分散；
[0025]步驟五:再注入150-350重量份水，均勻中速攪拌成漿體，漿體存置在壓力注漿機的高速混拌注漿料倉中；
[0026]步驟六:在漿體中添加入8-30重量份改性劑進行高速攪拌，制備成改性無機摻合料，高速攪拌時間< 40秒，至內部形成大量閉孔式微型泡孔，泡孔占改性無機摻合料體積比:14.7%彡泡孔率彡36.9%、泡徑彡0.6mm ；
[0027]步驟七:此時使用注漿設備快速將改性無機摻合料注入保溫基材板塊的空腔內，使改性無機摻合料占總體積比15% -35% ;
[0028]步驟八:定型干燥后制備成不燃復合保溫材料。
[0029]按照本發明制作的上述不燃復合保溫材料，通過調整并限定保溫基材的粒徑、保溫基材與改性無機摻合料的配比、改性無機摻合料的閉孔泡孔率，是一種阻燃性好、熱傳導低的保溫材料，保溫效果明顯優于現有類似產品；同時制作過程中使用大量礦山開采、火電遺留、選礦殘余的固體廢棄物作為主摻合料，比如石粉、爐渣粉、粉煤灰、廢渣粉等，是一種符合資源循環利用、降低污染物排放的經濟發展方向的綠色環保材料。
【附圖說明】
[0030]如圖所示為本發明結構示意圖；
[0031 ] 圖中，1、保溫基材，2、改性無機摻合料。
【具體實施方式】
[0032]下面結合【具體實施方式】進一步說明:
[0033]一種不燃復合保溫材料，由保溫基材I和改性無機摻合料2均勻混合而成，其中保溫基材的體積含量為50% -85%，改性無機摻合料的體積含量為15% -50%。
[0034]所述保溫基材I由低導熱系數的石墨聚苯乙烯發泡顆粒、聚氨酯硬泡顆粒、空心漂珠中的一種或一種以上材料組成，所述改性無機摻合料2由無機摻合料、膠凝材料、改性劑和水組成。
[0035]其中，所述無機摻合料由石粉、爐渣粉、粉煤灰、礦渣粉中的一種或一種以上材料組成的。
[0036]所述保溫基材粒徑為l_4mm。
[0037]所述改性無機摻合料中各組分的含量為:無機摻合料600-800重量份、膠凝材料200-350重量份、改性劑8-30重量份、水150-350重量份，其中，所述改性劑含有發泡劑、阻燃劑、穩定劑，具有阻燃、發泡、降低導熱系數的功能。
[0038]下面根據不燃復合保溫材料的制備方法，闡述具體實施例:
[0039]實施例一(模具混合成型):
[0040]步驟一:通過計量將600重量份無機摻合料、350重量份膠凝材料進行預混至均勾分散；
[0041 ] 步驟二:注入150重量份水，均勻中速攪拌成漿體；
[0042]步驟三:在漿體中加入粒徑為1-4_保溫基材，保溫基材的添加量為最終成型不燃復合保溫材料總體積比的50% ；
[0043]步驟四:在漿體中添加入20-30重量份改性劑進行高速攪拌，高速攪拌時間< 40秒，至內部形成大量閉孔式微型泡孔，泡孔占改性無機摻合料體積比:28.5% <泡孔率彡36.9%、泡徑彡0.6mm ;
[0044]步驟五:將最終漿體灌入模具中成型，此時改性無機摻合料已均勻裹覆在大量保溫基材表面，定型干燥后制備成不燃復合保溫材料。
[0045]實施例二(模具混合成型):
[0046]步驟一:通過計量將700重量份無機摻合料、280重量份膠凝材料進行預混至均勾分散；
[0047]步驟二:注入225重量份水，均勻中速攪拌成漿體；
[0048]步驟三:在漿體中加入粒徑為l_4mm保溫基材，保溫基材的添加量為最終成型不燃復合保溫材料總體積比的65% ；
[0049]步驟四:在漿體中添加入14-21重量份改性劑進行高速攪拌，高速攪拌時間< 40秒，至內部形成大量閉孔式微型泡孔，泡孔占改性無機摻合料體積比:21.3% <泡孔率彡29.7%、泡徑彡0.6mm ;
[0050]步驟五:將最終漿體灌入模具中成型，此時改性無機摻合料已均勻裹覆在大量保溫基材表面