一种外墙保温板及其制备方法技术

本申请公开了一种外墙保温板及其制备方法。本申请的外墙保温板，由保温复合材料经干粉压制成型设备压制成型；保温复合材料由天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料复合而成，天然矿物材料形成纳米微孔结构的复合物料后包覆在无机材料表面；天然矿物材料包括凹凸棒石、蒙脱石、高岭石和硅灰石中的至少一种；无机材料包括金红石、煅烧高岭石、锆英石中的至少一种。本申请的外墙保温板，采用包含天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料的保温复合材料压制而成，天然矿物材料和无机材料阻燃性高，耐高温性能好，保温效果好；并且，无毒害作用，安全环保。此外，本申请的外墙保温板不需要外挂钢丝网，使用简单方便。

【技术实现步骤摘要】
一种外墙保温板及其制备方法
本申请涉及保温材料领域，特别是涉及一种外墙保温板及其制备方法。
技术介绍
节能建筑的中心是减少建筑耗能和建筑物使用能耗，提高建筑中和使用中的能源利用效率。同时，建筑节能需以不影响人们感觉舒适度为前提，即室温冬季不低于18摄氏度，夏季不高于26摄氏度。建筑外墙保温板就是实现节能建筑的一种最重要的方法之一。目前的外墙保温材料主要分为三类：一是热塑性保温材料，例如，现在市场上应用最多最广泛的是EPS薄抹灰外墙外保温系统，其次是XPS薄抹灰外墙外保温系统，再有就是有网现浇或无网现浇系统，复合保温板系统；二是热固性保温材料，例如，聚氨酯现场发泡系统、酚醛板类等；三是无机保温材料，例如，泡沫玻璃、岩棉外墙保温系统等。这些体系防火性能不尽相同，具体情况如下：热塑性保温材料：热塑性保温材料应用于外墙外保温中，是目前最成熟最完善的外墙外保温系统。燃烧等级是B2级，属于离火自熄型。热固性保温材料：热固性保温材料在外墙外保温应用中目前没有任何的标准图集。热固性保温材料中，聚氨酯发泡的防火等级也是B2级。酚醛泡沫的防火性能要优于聚氨酯发泡，它的阻燃性能接近于A级材料，目前是有机保温材料中比较好的防火的保温材料，但是，系统本身应用在外墙外保温中的技术经验都还没有经过时间的检验，系统的稳定性差，特别是聚氨酯吸水后的导热系数大大升高，导致系统保温性、耐冻融性、安全性大大降低。无机保温材料：无机保温材料中又以岩棉和泡沫玻璃为代表。岩棉、矿渣棉在25℃左右的常温条件下导热系数通常在0.036～0.041W/(m·K)之间，其本身属无机质硅酸盐纤维，不可燃。所谓“阻燃性能为A级的保温材料”目前主要是指玻化微珠、闭孔膨胀珍珠岩、岩棉、矿棉、玻璃棉、水泥基或石膏基无机保温砂浆及轻质砌块保温体系等的无机保温材料。总体而言，无机材料一般都能达到B1级或A级防火要求，但其单位体积的密度较大，导热系数较高，与有机保温材料相比，其保温节能效果更差。尤其在较寒冷的北方，10厘米以下的施工厚度难以达到建筑节能规范的要求。研究显示，如果建筑外墙外保温系统中一律使用阻燃性能为A级的材料，同时又要达到很高的保温性能，则国内保温材料的市场将几乎为空白。因此，亟需研发一种新的导热系数低、保温性能好、防火性能好的外墙保温材料，以缓解我国能源紧缺的现状和日益严重的环境污染问题。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种新的外墙保温板及其制备方法。本申请采用了以下技术方案：本申请的一方面公开了一种外墙保温板，该外墙保温板由保温复合材料经干粉压制成型设备压制成型；其中，保温复合材料由天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料复合而成，天然矿物材料形成纳米微孔结构的复合物料后包覆在所述无机材料表面；天然矿物材料包括具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石，以及纤维状的硅灰石中的至少一种；无机材料包括金红石、煅烧高岭石、锆英石中的至少一种。需要说明的是，本申请的外墙保温板采用含有特定晶体结构的天然矿物材料的保温复合材料压制而成，其耐高温性能远远优于现有的保温板。并且，天然矿物材料形成的纳米微孔结构，保温性能好；天然矿物材料本身安全无害，整个生产和使用过程中不会对生产或使用人员有毒害作用，也不会污染环境，环保安全性高。此外，可以理解，本申请的外墙保温板采用天然矿物材料和无机材料制备，本身不具备可燃性，因此，本申请的外墙保温板的阻燃性高。本申请采用具有红外反射特性的无机材料，能够有效的对热能进行反射，使得制备的保温复合材料具有更好的保温效果。优选的，本申请的一种实现方式中，天然矿物材料由具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石和纤维状的硅灰石等四种组分组成；并且，无机材料采用煅烧高岭石。优选的，天然矿物材料的D90粒度分布在200nm以下。本申请中，无机材料主要是作为核被天然矿物材料包覆，原则上，无机材料的粒度大于天然矿物材料，并且粒度越小越好，在此不做具体限定。本申请的另一面公开了本申请的外墙保温板的制备方法，包括以下步骤，将选用的天然矿物材料分别或组合后进行高压辊压破碎，形成1-2毫米以下的天然矿物粉；用水将获得的天然矿物粉调成固含量60％-65％的天然矿物浆，同时，添加总重量0.5％-2％的辅助材料，用以辅助天然矿物粉在水中分散或后续的研磨；制备的天然矿物浆依序通过超细旋流磨和纳米处理装置，获得进一步研磨细化的天然矿物浆；将进一步研磨细化的天然矿物浆置于膨胀罐中，加热并高速搅拌，使天然矿物粉进一步崩解细化成D90粒度分布在200nm以下的微细颗粒；将经过膨胀罐处理的天然矿物浆干燥，获得天然矿物材料的微细颗粒；将获得的天然矿物材料微细颗粒在静电复合装置中造粒，获得由天然矿物材料的微细颗粒聚合成的具有纳米微孔结构的复合物料；将获得的具有纳米微孔结构的复合物料与具有红外反射特性的无机材料在静电复合装置中造粒，在表面电荷作用下，具有纳米微孔结构的复合物料包裹在无机材料的表面，形成保温复合材料；将获得的保温复合材料在干粉压制成型设备中压制成型，即获得所述外墙保温板。需要说明的是，本申请的制备方法中，采用的天然矿物材料为多种时，各种天然矿物材料可以单独高压辊压破碎，单独制成天然矿物浆，单独进行后续的超细旋流磨、纳米处理和膨胀罐处理，然后干燥后获得各天然矿物材料的微细颗粒，最后将多种天然矿物材料的微细颗粒与具有红外反射特性的无机材料混合造粒；也可以是其中几种天然矿物材料混合后依序进行高压辊压破碎、制成天然矿物浆、超细旋流磨、纳米处理和膨胀罐处理等，最后混合造粒。在此不做具体限定。还需要说明的是，本申请的制备方法中，辅助材料的作用是辅助天然矿物粉在水中分散和后续的研磨。例如，本申请的优选方案中，辅助材料包括六偏磷酸钠、焦磷酸钠、乙醇、丙酮中的至少一种。在制备天然矿物浆时，辅助材料可以辅助天然矿物粉在水中分散，使其分散更均匀，保障了最终天然矿物材料微细颗粒的均匀性。而在后续的进一步细化的过程中，由于天然矿物材料事先经过了高压辊压装置的压力，内部受到高压应力的作用，每一个矿物材料颗粒内部具有很多应力缺陷，成为一种微裂纹，当这些颗粒进入到后续的超细旋流磨和纳米处理装置设备中，在剪切、挤压、碰撞等研磨机制的作用下，颗粒所受的应力进一步增加，内部微裂纹崩解，大大提高了磨矿效率；在膨胀罐处理时，乙醇或丙酮渗入到物料颗粒的晶体解理面和微裂纹中，逐步升温，同时启动高速搅拌，在升温过程中乙醇、丙酮从物料颗粒的晶体解理面和微裂纹中挥发，这一过程进一步崩解细化颗粒，从而获得D90粒度分布在200nm以下的微细颗粒。还需要说明的是，本申请的制备方法中，首先在静电复合装置中对天然矿物材料微细颗粒进行造粒，这个过程中，在表面电荷的作用下，天然矿物材料的微细颗粒自身聚合成的具有纳米微孔结构的复合物料。本申请的一种实现方式中，天然矿物材料同时采用凹凸棒石、蒙脱石、高岭石和硅灰石，因此，在表面电荷的作用下，天然矿物材料微细颗粒中的凹凸棒石形成的软质纤维与硅灰石形成的硬质纤维构成毛线团状的纳米级纤维球，纳米级纤维球的纳米微孔在几十纳米以下，由于有软硬两种纤维构成，因此这种纳米级纤维球强度很高、结合牢固，适合在液态中搅拌；而层状高岭石和蒙脱石纳米片则包裹在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外墙保温板，其特征在于：所述外墙保温板由保温复合材料经干粉压制成型设备压制成型；所述保温复合材料由天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料复合而成，所述天然矿物材料形成纳米微孔结构的复合物料后包覆在所述无机材料表面；所述天然矿物材料包括具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石，以及纤维状的硅灰石中的至少一种；所述无机材料包括金红石、煅烧高岭石、锆英石中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种外墙保温板，其特征在于：所述外墙保温板由保温复合材料经干粉压制成型设备压制成型；所述保温复合材料由天然矿物材料和具有红外反射特性的无机材料复合而成，所述天然矿物材料形成纳米微孔结构的复合物料后包覆在所述无机材料表面；所述天然矿物材料包括具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石，以及纤维状的硅灰石中的至少一种；所述无机材料包括金红石、煅烧高岭石、锆英石中的至少一种。2.根据权利要求1所述的外墙保温板，其特征在于：所述天然矿物材料由具有层链状结构的凹凸棒石、层状结构的蒙脱石、层状结构的高岭石和纤维状的硅灰石组成；所述无机材料为煅烧高岭石。3.根据权利要求1或2所述的外墙保温板，其特征在于：所述天然矿物材料的D90粒度分布在200nm以下。4.根据权利要求1-3任一项所述的外墙保温板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，将选用的天然矿物材料分别或组合后进行高压辊压破碎，形成1-2毫米以下的天然矿物粉；用水将获得的天然矿物粉调成固含量60％-65％的天然矿物浆，同时，添加总重量0.5％-2％的辅助材料，用以辅助天然矿物粉在水中分散或后续的研磨；制备的天然矿物浆依序通过超细旋流磨和纳米处理装置，获得进一步研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕舒，
申请(专利权)人：毕舒，
类型：发明
国别省市：广东,44