一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑外墙纳米智能隔热保温材料及其制备方法。该材料由多孔纳米SiO2、纳米金红石型TiO2、纳米复合悬浮乳液、玻化空心微珠、无机轻质材料、功能助剂与纯净水组成。与传统的保温板材料相比，本发明专利技术建筑外墙纳米智能隔热保温材料，具有轻质、薄层、隔热保温效果好，施工简便，效率高，节省资源，施工综合成本低，安全、环保等优势的一种新型的建筑外墙纳米智能隔热保温材料。本发明专利技术的纳米新技术产品，可以根据不同的建筑热工气候区域、墙体结构及工程的节能减排技术要求，调整纳米智能隔热保温技术指标，达到工程使用的最佳效果和理想的性价比。

Nano intelligent heat insulation material for building external wall and preparation method thereof

The invention relates to a nano intelligent heat insulation material for building exterior walls and a preparation method thereof. The material is composed of porous nano SiO2, nano rutile TiO2, nano composite suspension emulsion, vitrified hollow microsphere, inorganic light material, functional assistant and purified water. Compared with the traditional thermal insulation board material, the nanometer intelligent thermal insulation material for building exterior wall has the advantages of light weight, thin layer, good thermal insulation effect, simple construction, high efficiency, saving resources, low construction cost, safety and environmental protection, etc. The nanometer new technology product of the invention can adjust the technical index of nanometer intelligent heat insulation and insulation according to the technical requirements of energy saving and emission reduction of different building thermal climate regions, wall structures and projects, so as to achieve the best effect and the ideal cost performance ratio for engineering use.

【技术实现步骤摘要】
一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料及其制备方法
本专利技术属于一种建筑外墙保温材料
更具体地，本专利技术涉及一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料，还涉及所述建筑外墙纳米智能隔热保温材料的制备方法。
技术介绍
目前，我国高能耗建筑面积占总建筑面积的95％以上，单位面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的5～8倍，建筑耗能巨大。所以，我国在城市建设规划、设计、建造和使用中明确规定了节能减排标准，建筑施工必须进行外墙隔热保温处理。但是，由于传统的被动式建筑隔热保温板材，例如EPS板、XPS板、PU硬泡等有机隔热保温板材、无机矿棉、岩棉板等材料，因其工程施工工艺复杂、辅料多，综合成本高、保温效果不理想，材料使用量大，资源和能源浪费，以及生产和使用施工中污染严重，有毒有害、易燃等多种弊端，因此往往会造成重大的事故，从而严重地影响和限制了我国建筑隔热保温节能技术、材料工业领域整体技术水平的发展。传统的建筑有机隔热保温板材的防火性能和建筑墙体的机械联接性较差。建筑外墙保温工程重大火灾事故和整体坍塌脱落伤人事故时有发生，损失严重，在社会上造成了不良影响。这些重大火灾和坍塌脱落事故和消极的预防措施，极大地限制了传统的建筑隔热保温板材在建筑工程中的应用。而无机保温板材，例如岩棉、矿棉、玻璃棉、发泡混凝土等，由于纤维松散，造成力学性能较差，吸水性强，甚至遇水失效，建筑工程使用很难达到理想的隔热保温效果，而且生产和施工污染严重，对工人有直接性伤害。针对现有技术状况，本专利技术人在总结现有技术基础之上，通过大量实验研究与分析工作，终于完成了本专利技术。【专利技术内容】[要解决的技术问题]本专利技术的目的是提供一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料。本专利技术的另一个目的是提供所述建筑外墙纳米智能隔热保温材料的制备方法。[技术方案]本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术涉及一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料。所述建筑外墙纳米智能隔热保温材料是由下述组分组成的，以重量份计：根据本专利技术的一种优选实施方式，所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料是由下述组分组成的，以重量份计：根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的多孔纳米SiO2是比表面积≥500m2/g、孔隙率≥50％、孔比体积≥800cm3/g的闭孔纳米SiO2。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的纳米金红石型TiO2是粒径分布宽度为50～200nm的金红石型TiO2。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的纳米复合悬浮乳液是由10～15重量份水性丙烯酸乳液、30～35重量份水性粘结剂、25～35重量份弹性乳液与5～15重量份纳米材料组成的。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的无机轻质材料是一种或多种选自粒径10～50微米的硅藻土、插层蒙脱土或煅烧蛭石的无机轻质材料。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的玻化空心微珠是由碱石灰硼硅复合材料制成的、密度0.10～0.38g/cc与粒径10～80μm的空心微珠。根据本专利技术的另一种优选实施方式，所述的功能助剂是一种或多种选自润湿剂、分散剂、阻燃剂或固化剂的助剂。本专利技术还涉及一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料的制备方法。该制备方法的步骤如下：A、制备纳米复合悬浮乳液让10～15重量份水性丙烯酸乳液、30～35重量份水性粘结剂、25～35重量份高弹乳液与5～15重量份纳米材料和22～25重量份纯净水，在密封均质分散罐中搅拌混合，使纳米材料充分分散、复合均匀，得到一种纳米复合悬浮乳液；B、制备浆料让3～8重量份多孔纳米SiO2、1～5重量份无机纳米TiO2、15～25重量份无机轻质材料和25～35重量份纯净水在密封均质分散罐中高速剪切分散，得到一种预混浆料；然后，往所述的预混浆料中添加8～15重量份玻化空心微珠，继续中速剪切混合，使纳米SiO2、TiO2与无机轻质材料在纯净水中充分分散，得到所述的浆料；C、制备建筑外墙纳米智能隔热保温材料让10～30重量份在步骤A得到的纳米复合悬浮乳液、步骤B得到的浆料与5～8重量份功能助剂在密封均质分散罐中中速剪切分散，得到所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述的高速剪切分散是以转速1400～2400转/分钟进行的剪切分散；所述的中速剪切分散是以转速600～1100转/分钟进行的剪切分散。下面将更详细地描述本专利技术。本专利技术涉及一种建筑外墙纳米智能隔热保温材料。众所周知，热能是以传导、对流和辐射三种方式进行传递的。通常的被动式保温材料均用蓬松柔性纤维材料制成，或者用低导热均质材料加发泡工艺制成。因为传统被动式隔热保温板材料大都采用发泡工艺处理，这种材料充满气泡，所以它们具有较好的阻热性能。柔性好、结构蓬松材料的导热系数小，温度传导速度慢，这是决定热工性能质量优劣的主要因素。由于蓬松柔软材料组织密度疏松，结构空隙充满了导热系数最小的空气，所以材料具有隔热保温的效果。根据这个热工性能特性，传统隔热保温材料通常选择柔性好的蓬松材料，例如矿棉、岩棉、玻璃棉、聚苯、EPS、XPS、PU硬泡等材料，它们是建筑和工业使用的最佳保温隔热材料。本专利技术利用具有优异的纳米智能热工性能的纳米材料，通过本专利技术的制备方法对传统的隔热保温材料进行复合、改性处理，制备出一种用于建筑外墙的纳米智能隔热保温材料。本专利技术建筑外墙纳米智能隔热保温材料由下述组分组成：以重量份计在本专利技术中，所述的多孔纳米SiO2在本专利技术建筑外墙纳米智能隔热保温材料中的主要作用是增加储热保温层微结构中的闭孔负空间，提高储热保温层微结构中的闭孔负空间的热容量与热容功能，降低导热系数，达到建筑外墙纳米智能隔热保温材料的储热保温效果。本专利技术使用的多孔纳米SiO2是比表面积≥500m2/g、孔隙率≥50％、孔比体积≥800cm3/g的闭孔纳米SiO2。在本专利技术中，所述的比表面积、孔隙率与孔比体积都是使用美国Coulter公司的Omnisorp100CX型比表面及孔隙率分析仪，采用该仪器说明书描述的条件，即采用氮吸附法在真空条件下进行测定的，因此，有关比表面积、孔隙率与孔比体积测定问题在下面都不再赘述。本专利技术使用的多孔纳米SiO2是根据专利技术专利ZL96117042.5所描述方法制备得到的。在本专利技术中，所述的纳米金红石型TiO2是粒径分布宽度为50～200nm的金红石型TiO2。所述的纳米金红石型TiO2在本专利技术建筑外墙纳米智能隔热保温材料中是稳定分散的，即所述的无机纳米TiO2在本专利技术的建筑外墙纳米智能隔热保温材料中在其质量保证期限20年内不会发生纳米“团聚”现象。所述的无机纳米TiO2在本专利技术建筑外墙纳米智能隔热保温材料中主要作用是，使照射在所述建筑外墙纳米智能隔热保温材料表面上的红外线与紫外线能够达到完全反射。有关无机纳米TiO2的这种性能可以参见文献纳米科技或纳米材料—书中有关纳米的TiO2光学特性。本专利技术使用的无机纳米TiO2是目前市场上销售的产品，例如由江苏河海纳米材料有限公司以商品名纳米二氧化钛销售的产品，辽宁大连陆明纳米材料有限公司、山西天一纳米科技有限公司等其它纳米科技有限公司生产销售的产品。在本专利技术中，所述的纳米复合悬浮乳液在本专利技术建筑外墙纳米智能隔热保温材料中的主要作用是纳米复合材料更充分的分散到微米材料结构中，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于它是由下述组分组成的：以重量份计

【技术特征摘要】
1.一种用于建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于它是由下述组分组成的：以重量份计2.根据权利要求1所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于它是由下述组分组成的，以重量份计：3.根据权利要求1或2所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于所述的多孔纳米SiO2是比表面积≥500m2/g、孔隙率≥50％、多孔比体积≥800cm3/g的闭孔纳米SiO2。4.根据权利要求1或2所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于所述的纳米金红石型TiO2是粒径分布宽度为50～200nm的金红石型TiO2。5.根据权利要求1或2所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于所述的纳米复合悬浮乳液是由10～15重量份水性丙烯酸乳液、30～35重量份水性粘结剂、25～35重量份弹性乳液与5～15重量份纳米材料组成的。6.根据权利要求1或2所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于所述的无机轻质材料是一种或多种选自粒径10～50微米的硅藻土、插层蒙脱土或煅烧蛭石的无机轻质材料。7.根据权利要求1或2所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，其特征在于所述的玻化空心微珠是由碱石灰硼硅复合材料制成的、密度0.10～0.38g/cc与粒径10～80μm的空心微珠。8.根据权利要求1或2所述的建筑外墙纳米智能隔热保温材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立德，张宝忠，赵慧勇，艾洋，
申请(专利权)人：北京中科捷达纳米应用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11