一种节能板用填充材料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及建筑材料领域，更为具体的，涉及一种节能板用填充材料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
在建筑材料领域，板材的广泛应用，建筑板材的种类也非常多，就其材质来分包括石膏板、铝塑复合板、发泡水泥板、硅酸钙板、玻璃钢板等。而在节能板材领域中，经常要用到夹层板结构，这种夹层结构利用水泥板、玻璃钢、铝塑板、金属板等材料板体作为面板，以金属边框、预应力混凝土边框、钢筋桁架作为框体支架在两面板之间隔出夹层结构，并在其夹层中填充功能性填料成型制成。
[0003]
在上述结构中，由于面板通常为薄板结构，主要起装饰和封闭作用，而填充材料的选择直接决定着节能板的性能，优质的填充材料可以极大的降低建筑物中热量的损失，并减少外界环境对建筑物内环境的影响，显著的降低生产能耗和成本，具有较好的经济效益。而随着我国建筑行业的发展，建筑对板材的要求也越来越高，对上述填充材料的要求也越来越高，除要求有较佳的强度和稳定性之外还要求有较佳的隔热保温性能、隔音效果外，防火等级的要求也越来越高，而现有技术中常用的节能板填充材料大多选为聚苯乙烯为主要材料，虽然这种类型的填充材料能与面板复合形成隔热层达到保温效果。但是聚苯乙烯稳定性差，遇高温容易发生形变，依然存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

[0004]
本发明所解决的技术问题在于提供一种节能板用填充材料及其制备方法，以解决上述技术背景中的缺陷。
[0005]
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种节能板用填充材料，包括以下质量份的原料：粉煤灰：60~70份；水泥：20~30份；无机填料：15~20份；阻燃聚氨酯发泡颗粒：3~5份；聚苯颗粒：3~4份；增强纤维：3~5份；铁氧体粉末：1~3份；sio2溶胶：1~3份；可膨胀石墨：0.3~0.5份；发泡剂：0.5~2份；早强型减水剂：0.5~0.8份；其中，所述sio2溶胶为以氨水和硫酸为催化剂，无水乙醇为溶剂，正硅酸乙酯为前驱体，通过酸/碱两步催化反应制得。
[0006]
作为进一步限定，所述水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的一种或两种的混合，水泥等级为42.5或者42.5以上，过筛并保证最大粒径不超过30μm。
[0007]
作为进一步限定，所述阻燃聚氨酯发泡颗粒的粒径为3~5mm，而所述聚苯颗粒的粒径为0.5~2.5mm。
[0008]
作为进一步限定，所述无机填料为氢氧化镁、氢氧化铝、高岭土、回收陶瓷粉末、回收玻璃粉末中的一种或组合。
[0009]
作为进一步限定，所述无机填料和所述铁氧体粉末经过研磨处理，且研磨后粉末
的最大粒径不超过30μm。
[0010]
作为进一步限定，所述增强纤维包括无碱玻璃纤维与混合物纤维的组合，其中，所述无碱玻璃纤维的质量占比为60~100%，所述混合物纤维为尼龙纤维、聚丙烯纤维、花岗岩纤维、钢纤维中的一种或者组合。
[0011]
作为进一步限定，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠、二氯四氟乙烷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或者组合。
[0012]
一种节能板用填充材料的制备方法，具体包括以下操作步骤：s1利用混凝土搅拌机作为搅拌设备，将粉煤灰、无机填料、阻燃聚氨酯发泡颗粒、聚苯颗粒、发泡剂、铁氧体粉末按照上述比例关系加入混凝土搅拌机中进行干料搅拌，搅拌时间为8~15min；s2加入水泥，继续搅拌2~3min，使得混合物粉料与水泥混合，提高原材料的混合均匀性，然后加水，控制加水量，使水灰比保持为0.5~0.6，搅拌8~10min，加入增强纤维、sio2溶胶、可膨胀石墨继续搅拌40~60min得到前驱体；s3在使用前10~15min加入早强型减水剂持续搅拌，即得到可直接使用的节能板用填充材料。
[0013]
作为进一步限定，节能板用填充材料可用于作为填充材料填充于带夹层的节能板的夹层空间中或者直接模压成型制成砌块。
[0014]
作为进一步限定，节能板用填充材料在成型后需要进行养护，养护温度为18~25℃，相对空气湿度为≥95％，养护时长为7~9d。
[0015]
有益效果：本发明的节能板用填充材料及其制备方法对传统发泡型节能板填充材料进行改进，对聚苯乙烯发泡材料进行替换，并优化配方，从而避免由于高气体含量情况导致的一系列问题；其以粉煤灰和水泥作为基础材料，添加无机填料和增强纤维进行增强，并配合阻燃聚氨酯发泡颗粒来改善和增强保温性能，而聚苯颗粒、可膨胀石墨、铁氧体粉末、sio2溶胶的加入在改善保温性能的同时还能配合阻燃聚氨酯发泡颗粒提高隔音性能、提高砌块的韧性，改善砌块的脆性。
具体实施方式
[0016]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0017]
在实施例一中，节能板用填充材料包括以下组份的原料：粉煤灰：70份；水泥：30份；无机填料：15份；阻燃聚氨酯发泡颗粒：3份；聚苯颗粒：3份；增强纤维：4份；铁氧体粉末：2份；sio2溶胶：2份；可膨胀石墨：0.5份；发泡剂：2份；早强型减水剂：0.5份；其中，sio2溶胶为以氨水和硫酸为催化剂，无水乙醇为溶剂，正硅酸乙酯为前驱体，通过酸/碱两步催化反应制得；水泥为标号等级为42.5的普通硅酸盐水泥；阻燃聚氨酯发泡颗粒的粒径为3~5mm；聚苯颗粒的粒径为1.5~2.5mm；无机填料为氢氧化镁、氢氧化铝、回收玻璃粉末的质量比2:1:1的比例混合物；增强纤维包括80wt%的无碱玻璃纤维、10wt%的尼龙纤维以及10wt%的钢纤维；发泡剂为十二烷基硫酸钠。
[0018]
节能板用填充材料按照以下方式制备：
首先将作为原料的水泥、无机填料以及铁氧体粉末分别经过研磨处理、过筛，并保证水泥、无机填料以及铁氧体粉末的最大粒径不超过30μm。
[0019]
利用混凝土搅拌机作为搅拌设备，将粉煤灰、无机填料、阻燃聚氨酯发泡颗粒、聚苯颗粒、发泡剂、铁氧体粉末按照上述比例关系加入混凝土搅拌机中进行干料搅拌，搅拌时间为15min；然后加入水泥，继续搅拌2min，使得混合物粉料与水泥混合，提高原材料的混合均匀性，然后加水，控制加水量，使水灰比保持为0.6，搅拌8min，加入增强纤维、sio2溶胶、可膨胀石墨继续搅拌50min。
[0020]
在使用前10min加入早强型减水剂持续搅拌，即得到可直接使用的节能板用填充材料。
[0021]
为了直接体现本实施例制备的该节能板用填充材料的性能，直接用该填充材料作为原料直接模压成型制成砌块；在20℃、相对空气湿度95%的条件下养护7d后成型。成型后的砌块压强度平均值为28mpa、折强度平均值为为16mpa、二次加压的强度可以达到第一次加压强度的76~80％，导热系数平均值为0.022w/m.k，隔音比例为68~74%，具有较佳的强度、稳定性，且导热系数低，也具有较佳的隔音效果。
[0022]
实施例二中建筑用节能板材按照以下方式制备：粉煤灰：65份；水泥：25份；无机填料：18份；阻燃聚氨酯发泡颗粒：4份；聚苯颗粒：4份；增强纤维：4份；铁氧体粉末：2份；sio2溶胶：2份；可膨胀石墨：0.4份；发泡剂：1份；早强型减水剂：0.6份；其中，sio2溶胶为以氨水和硫酸为催化剂，无水乙醇为溶剂，正硅酸乙酯为前驱体，通过酸/碱两步催化反应制得；水泥为标号等级为42.5的硫铝酸盐水泥；阻燃聚氨酯发泡颗粒的粒径为3~4mm；聚苯颗粒的粒径为1.0~2.0mm；无机填料为高岭土、回收陶瓷粉末、回收玻璃粉末的质量比2:1:1的比例混合物；增强纤维包括70wt%的无碱玻璃纤维、15wt%的尼龙纤维、10wt%聚丙烯纤维以及5wt%的钢纤维；发泡剂为碳酸氢钠与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的质量比3:1的比例混合物。
[0023]
节能板用填充材料按照以下方式制备：首先将作为原料的水泥、无机填料以及铁氧体粉末分别经过研磨处理、过筛，并保证水泥、无机填料以及铁氧体粉末的最大粒径不超过30μm。
[0024]
利用混凝土搅拌机作为搅拌设备，将粉煤灰、无机填料、阻燃聚氨酯发泡颗粒、聚苯颗粒、发泡剂、铁氧体粉末按照上述比例关系加入混凝土搅拌机中进行干料搅拌，搅拌时间为10min；然后加入水泥，继续搅拌2min，使得混合物粉料与水泥混合，提高原材料的混合均匀性，然后加水，控制加水量，使水灰比保持为0.5，搅拌9min，加入增强纤维、sio2溶胶、可膨胀石墨继续搅拌50min。
[0025]
在使用前10min加入早强型减水剂持续搅拌，即得到可直接使用的节能板用填充材料。
[0026]
为了直接体现本实施例制备的该节能板用填充材料的性能，直接用该填充材料作为原料直接模压成型制成砌块；在24℃、相对空气湿度95.5%的条件下养护7d后成型。成型后的砌块压强度平均值为26.5mpa、折强度平均值为为16.8mpa、二次加压的强度可以达到第一次加压强度的80~82％，导热系数平均值为0.018w/m.k，隔音比例为72~75%，具有较佳的强度、稳定性，且导热系数低，也具有较佳的隔音效果。
[0027]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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