一种防火阻燃型保温砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防火阻燃型保温砂浆，包括如下重量份的原料：硅酸盐水泥90‑100份、天然砂25‑30份、自熄型聚苯乙烯颗粒10‑14份、改性气凝胶12‑15份、桔杆粉末8‑10份、玻化微珠20‑30份、羧基胶乳13‑17份、增强填料4‑6份、醋酸乙烯酯共聚物胶粉2‑3份、助剂0.9‑1.2份、自来水200份；本发明专利技术还公开了该保温砂浆的制备方法。本发明专利技术通过采用自熄型聚苯乙烯颗粒，不仅能够提高砂浆的防护阻燃性能，而且还能施工性能；采用玻化微珠、改性气凝胶和桔杆粉末作为砂浆的保温材料，赋予砂浆良好的保温性能；通过其余辅料的复配，提高砂浆的保水性、干缩率和断裂性能等，得到一种防火阻燃的、性能优异的保温砂浆。

A fireproof and flame retardant thermal insulation mortar and its preparation method

The invention discloses a fire-retardant and flame retardant thermal insulation mortar, which comprises the following raw materials: 90 Portland cement, 100 parts, 25 natural sand, 30 parts, self extinguishing polystyrene particles 10, 14 parts, modified aerogels 12 15 parts, orange bar powder 8 8 10 parts, vitrified microbeads 20 20, carboxyl latex latex 20 ingredients, reinforced filler, spare parts, vinyl acetate copolymer rubber powder, and rubber powder. The invention also discloses the preparation method of the thermal insulation mortar. By adopting self extinguishing polystyrene particles, the invention can not only enhance the protective and flame retardant properties of the mortar, but also perform the construction performance. The glazed microbead, modified aerogel and orange bar powder are used as the thermal insulation material of the mortar to give the mortar good thermal insulation performance; and by the compound of the remaining auxiliary materials, the water retention, dry shrinkage and fracture performance of the mortar are improved, and a fire prevention is obtained. Flame retardant and excellent thermal insulation mortar.

【技术实现步骤摘要】
一种防火阻燃型保温砂浆及其制备方法
本专利技术属于建筑涂料
，具体地，涉及一种防火阻燃型保温砂浆及其制备方法。
技术介绍
为了有效防止火灾，明确建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。大多数的有机类保温材料如发泡聚苯板、挤塑聚苯板、发泡酚醛板等在不作防火处理下均不能达到A级燃烧性能。无机类保温材料燃烧性能达到A级(不燃)，无机保温材料，应用于外墙保温是一种新型的节能环保材料。这种无机保温材料隔音、防火、保温、耐酸、耐碱、耐冲击、呼吸性好、轻体绿色材料，其优异的性能，是其他保温材料难于比拟的，优势明显，因此，保温砂浆在建筑上发挥了及其重要的作用。专利号为CN201510282800.1的中国专利技术专利公开了一种用于建筑外墙的防火阻燃保温砂浆及其制备方法，该砂浆由下列重量份的原料制备制成：废橡胶粉2-4、玻化微珠35-40、微孔硅酸钙3-5、硼酸锌1-2、普通水泥33-38、硫铝酸钙0.4-0.6、聚丙烯酸钠0.5-1、明矾0.2-0.4、十二烷醇1-2、偏硅酸钠1-1.2、增效剂8-10；所述增效剂由以下重量份的原料制备而成：农作物秸秆45-50、水性聚氨酯20-24、碳化硅3-5、聚丙烯纤维2-3、丙烯酸甲酯7-9、油酸丁酯4-6、氢氧化铝4-5、200目莫来粉7-9、聚乙二醇3-5、环氧大豆油2-3、羟丙基甲基纤维素醚1-2、水20-25；得到的砂浆具有较高的抗裂防火阻燃性。该方法用到大量的玻化微珠，存在重量大、易破碎、吸水率高的缺点，导致砂浆的防水和保温性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防火阻燃型保温砂浆及其制备方法，通过采用自熄型聚苯乙烯颗粒作为阻燃防火有效成分，不仅能够提高砂浆的防护阻燃性能，而且还能施工性能；另外，采用玻化微珠、改性气凝胶和桔杆粉末作为砂浆的保温材料，赋予砂浆良好的保温性能；通过其余辅料的复配，提高砂浆的保水性、干缩率和断裂性能等，得到一种防火阻燃的、性能优异的保温砂浆，适用于建筑物的外墙外保温系统以及外墙内保温系统，适用于新建建筑保温节能工程，也适用于既有建筑保温节能改造工程。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种防火阻燃型保温砂浆，包括如下重量份的原料：硅酸盐水泥90-100份、天然砂25-30份、自熄型聚苯乙烯颗粒10-14份、改性气凝胶12-15份、桔杆粉末8-10份、玻化微珠20-30份、羧基胶乳13-17份、增强填料4-6份、醋酸乙烯酯共聚物胶粉2-3份、助剂0.9-1.2份、自来水200份。进一步地，所述自熄型聚苯乙烯颗粒的粒径为4-5mm。进一步地，所述桔杆粉末由如下方法制备：将农业废弃桔杆破碎为5mm以下的颗粒，放入氢氧化钙饱和溶液中浸泡130-140min，烘干、研磨后过1.25mm筛，得到桔杆粉末。进一步地，所述助剂包括缓凝剂、增稠剂和引气剂，缓凝剂、增稠剂和引气剂的质量之比为18:17:7；所述缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的复合物，葡萄糖酸钠和白糖的质量比为1:4；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚和黄原胶按照质量之比为3:2得到的复配物。进一步地，增强填料为聚乙烯醇纤维和纳米氧化铝，聚乙烯醇纤维和纳米氧化铝的质量之比为2:3。进一步地，所述改性气凝胶由如下方法制备：S1、先将正硅酸乙酯与一半的水混合，常温下搅拌1h，再将异丙醇和剩余的一半水加入，在40℃下搅拌1.5h形成硅溶胶，其中，正硅酸乙酯、去离子水、异丙醇和硝酸的物质的量之比为1：3：3.9；S2、将异丙醇钛、硅溶胶、去离子水、异丙醇按照摩尔比1：5：0.2：1混合，搅拌2h，得到混溶胶；S3、将混溶胶和聚乙二醇按照体积比1:20混合加入到水热反应釜中，用硝酸调节pH值至2.6，密封反应釜并加热到90℃，保温3h，然后升温至170℃，保温10h，静置冷却后取出，置于45℃鼓风干燥箱中常压干燥4h，得到纳米气凝胶；S4、按照固液比1g：10mL将上述得到的纳米气凝胶与偶联剂溶液混合，超声分散30min，过滤，置于45℃鼓风干燥箱中常压干燥2h，得到改性气凝胶。进一步地，步骤S4中偶联剂溶液为质量分数为5％的硅烷偶联剂KH560水溶液。一种防火阻燃型保温砂浆的制备方法，包括如下步骤：第一步、将硅酸盐水泥、天然砂、自熄型聚苯乙烯颗粒、改性气凝胶、桔杆粉末和助剂复合干拌3-5min后，缓慢加入自来水，搅拌均匀；第二步、然后依次加入玻化微珠、羟基胶乳、增强填料和醋酸乙烯酯共聚物胶粉，共混5-8min，得到砂浆。本专利技术的有益效果：本专利技术中采用羧基胶乳与玻化微珠共用，羧基胶乳具有疏水性，在与玻化微珠共同使用时，一方面其通过羧基的化学键吸附于玻化微珠表面(羧基与玻化微珠表面的羟基反应)，改变了玻化微珠的表面性质，使其由亲水变成疏水，另一方面随着干燥过程中砂浆中水分的减少，胶乳粒子之间逐渐互相接触和融合，硬化交联生成连续的胶粘膜包裹在玻化微珠表面，封堵玻化微珠表面的部分开口孔，使玻化微珠吸水率降低，从而改善由于玻化微珠的使用而导致砂浆的防水性能减弱的缺陷；另外，羧基胶乳对水泥砂浆颗粒间的填充与黏结作用，使材料结构在受到破坏后，能有大幅度的恢复作用，有较强的弹簧恢复效应；同时，羧基胶乳在砂浆内部会有网状膜结构形成，有利于加强水泥砂浆的絮凝结构；羧基胶乳以网络膜形态缠绕于水泥砂浆颗粒间，并有另一部分分散于水泥砂浆的结构中，这种分布结构加大了水泥砂浆颗粒间的黏结性，导致水泥砂浆屈服应力的增加；因此，羧基胶乳的加入导致水泥砂浆内部空间的增加，材料结构的扩张，且聚合物膜的弹性也提升了水泥砂浆结构的整体弹性，降低环境温度对水泥砂浆结构的破坏，使得砂浆的抗渗与抗裂性能均有提升，并大幅度提升砂浆的抗腐蚀与耐老化能力；本专利技术采用改性气凝胶作为砂浆的保温材料之一，制得的纳米气凝胶为SiO2-TiO2复合气凝胶，普通SiO2气凝胶的折射率接近1，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，是一种理想的透明隔热材料；通过复合TiO2，形成大量的Ti-O-Si键，能够提高气凝胶的网络结构，增大气凝胶的隔热性能；而且由于SiO2和N元素的复合使气凝胶在可见光区有更强的光吸收能力，使TiO2易于与H2O、O2反应生成具有强氧化性的羟基自由基(OH-)、超氧离子自由基(O2-)，增强TiO2的光催化性能；得到的纳米气凝胶不仅具有强的隔热保温性能，而且具有强的光催化性能，能够对污染物进行光催化降解，赋予砂浆材料一定的污染物治理作用；同时，细小的气凝胶颗粒会填充到砂浆的空隙中，起到有效阻止空气传达的作用，从而降低导热系数、增大砂浆的隔热性能；用硅烷偶联剂对气凝胶进行表面改性处理，能够与无机物表面的-OH进行反应，水解生成-Si-O-Si-共价键，从而键合到无机物表面生成亲油性的非极性表面，改善气凝胶与砂浆的相容性，使材料的性能大大提高；本专利技术的砂浆通过采用自熄型聚苯乙烯颗粒作为阻燃防火有效成分，不仅能够提高砂浆的防护阻燃性能，而且还能施工性能；另外，采用玻化微珠、改性气凝胶和桔杆粉末作为砂浆的保温材料，赋予砂浆良好的保温性能；通过其余辅料的复配，提高砂浆的保水性、干缩率和断裂性能等，得到一种防火阻燃的、性能优异的保温砂浆，适用于建筑物的外墙外保温系统以及外墙内保温系统，适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火阻燃型保温砂浆，其特征在于，包括如下重量份的原料：硅酸盐水泥90‑100份、天然砂25‑30份、自熄型聚苯乙烯颗粒10‑14份、改性气凝胶12‑15份、桔杆粉末8‑10份、玻化微珠20‑30份、羧基胶乳13‑17份、增强填料4‑6份、醋酸乙烯酯共聚物胶粉2‑3份、助剂0.9‑1.2份、自来水200份。

【技术特征摘要】
1.一种防火阻燃型保温砂浆，其特征在于，包括如下重量份的原料：硅酸盐水泥90-100份、天然砂25-30份、自熄型聚苯乙烯颗粒10-14份、改性气凝胶12-15份、桔杆粉末8-10份、玻化微珠20-30份、羧基胶乳13-17份、增强填料4-6份、醋酸乙烯酯共聚物胶粉2-3份、助剂0.9-1.2份、自来水200份。2.根据权利要求1所述的一种防火阻燃型保温砂浆，其特征在于，所述自熄型聚苯乙烯颗粒的粒径为4-5mm。3.根据权利要求1所述的一种防火阻燃型保温砂浆，其特征在于，所述桔杆粉末由如下方法制备：将农业废弃桔杆破碎为5mm以下的颗粒，放入氢氧化钙饱和溶液中浸泡130-140min，烘干、研磨后过1.25mm筛，得到桔杆粉末。4.根据权利要求1所述的一种防火阻燃型保温砂浆，其特征在于，所述助剂包括缓凝剂、增稠剂和引气剂，缓凝剂、增稠剂和引气剂的质量之比为18:17:7；所述缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的复合物，葡萄糖酸钠和白糖的质量比为1:4；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚和黄原胶按照质量之比为3:2得到的复配物。5.根据权利要求1所述的一种防火阻燃型保温砂浆，其特征在于，增强填料为聚乙烯醇纤维和纳米氧化铝，聚乙烯醇纤维和纳米氧化铝的质量之比为2:3。6.根据权利要求1所述的一种防火阻燃型保温砂浆，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：代群，鲁荣，范红，代琴，
申请(专利权)人：马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34