一种高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品及其制备方法，由岩棉纤维，喷涂复合胶粘剂水溶液制成；所述复合胶粘剂水溶液包含可在180

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品及其制备方法


[0001]本专利技术属建筑外墙保温材料
，具体涉及一种高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品及其制备方法。

技术介绍

[0002]在我国的大部分地区，存在显著的季节性气温变化和昼夜温差。为保证适宜、稳定的室内温度条件、降低控温能耗和成本，许多房屋的外墙外设置起隔热作用的长效保温材料，尤其是以耐火性能较好的岩棉板、岩棉条为主体的保温材料。同时，由于外墙体内外的空气绝对湿度、相对湿度也经常存在显著的、规律性的变化，外墙体材料也会受温度、湿度变动的影响而吸收或放出水分，以及墙体其它材料通常具备的渗透性、岩棉外覆盖件连接缝的透气性，所述保温材料经常吸收或排出水汽，有些时候会结露，个别时候会结冰，其干湿或含水量情况经常变化。
[0003]因而所述保温材料要在长达十几年、几十年的应用中耐受环境温度、湿度的变化而基本保持其隔热性能，简言之，应具备一定的耐候性。
[0004]所述岩棉板，一般由玄武岩、辉绿岩、白云石等主要原料，在冲天炉熔融，经多辊高速离心甩丝、喷涂胶粘剂、集棉输送、摆锤铺棉、打褶加压、固化成型，再切割成所需尺寸的板状而得。所述岩棉条，是将岩棉板以所需间距切割成条状翻转90
°
使用的制品，其厚度为切割间距，宽度为岩棉板的厚度。由于离心甩丝及降温的速度都很快，所得岩棉纤维具有多晶结构，表面和内孔都亲水，最大吸潮量一般≥5%，加水可完全浸湿。固化成型时一般通过220
‑
280℃的循环热风进行加热。
[0005]岩棉板的制备过程中，所喷涂的胶粘剂包括浓度8
‑
15%的酚醛树脂水溶液，酚醛树脂水溶液使用前还可配入憎水剂及可选的防尘油。所述酚醛树脂是可在120
‑
300℃进一步聚合固化的低阶酚醛树脂。
[0006]胶粘剂水溶液喷涂后在岩棉纤维表面广泛扩散、渗透，在所述打褶加压之后，一部分聚集在岩棉的三维立体网络的纤维接触点，并在加热升温的固定成型过程中低阶酚醛树脂进一步聚合反应固化，将岩棉粘结起来，形成具有一定强度的岩棉制品，分布在岩棉纤维表面的低阶酚醛树脂进一步聚合固化后也将岩棉纤维包覆起来，起到一定的隔离空气和防潮的保护作用。胶粘剂水溶液的喷涂量一般为岩棉板干重的13
‑
20%，酚醛树脂含量一般为岩棉板干重的1.3
‑
2.5%。固化后的酚醛树脂对岩棉板、岩棉纤维的吸水、吸湿能力也有一定的控制、降低作用。
[0007]但固化后的酚醛树脂仍含有一定量的自由极性基团如酚羟基，仍可吸潮、吸水，且吸潮、吸水会显著加快固化后酚醛树脂的性能，故其耐候性一般，对岩棉纤维的隔离、防潮、疏水等保护作用有限，因而很多胶粘剂水溶液在喷涂前的稀释配制时还加入憎水剂及可选的防尘油。
[0008]憎水剂的主要作用是通过在岩棉纤维表面的扩散、渗透、结合、反应，在岩棉纤维的表面、内孔生成憎水层或隔水层，降低岩棉纤维本体的吸潮量，次要作用是通过与酚醛树
脂的结合、反应，使岩棉纤维外所包覆酚醛树脂的吸潮能力降低和疏水性提高。憎水剂的添加量以固体物计一般为岩棉板干重的0.1
‑
0.3%。现用较好憎水剂的主要成分一般是带有多个活性基团如羟基的长链聚硅氧烷，制成水包油型乳液，以便添加、稀释到喷涂前的所述低阶酚醛树脂胶粘剂水溶液中；其固含量一般为50
‑
60m%，pH5
‑
8。岩棉制品吸潮、吸水后重量增大、隔热性能降低，憎水性能不合格会导致岩棉隔热系统的耐久性降低，其中包括岩棉纤维的耐久性降低。
[0009]防尘油的主要作用是降低岩棉板制备过程中的纤维断裂、飞散量，尤其是降低岩棉板切割、磨削过程中的粉尘量，还能使岩棉纤维柔韧、光泽，对岩棉纤维的防潮、疏水也有一定作用。防尘油的添加量以不含水物计一般为岩棉板干重的0.1
‑
0.3%。防尘油的主要成分一般是价格较低、闪点280℃以上、带长链的烃类矿物油，通过表面活性剂分散的水包油型乳液，以便添加、稀释到喷涂前的所述低阶酚醛树脂胶粘剂水溶液中。防尘油与低阶酚醛树脂、憎水剂间还存在相容性、配伍性问题，限制了防尘油的应用。
[0010]胶粘剂水溶液喷涂时形成液滴的外径一般是微米级别，因而喷涂后在岩棉纤维的低阶酚醛树脂、憎水剂及可选的防尘油并不均匀，加上各成分粘度、表面扩散速度的不同，导致所述低阶酚醛树脂、憎水剂及可选的防尘油，在热固化后岩棉纤维表面的分布情况并不均匀，使所制得岩棉板的吸潮、耐水性并不一致，也不易达到令人满意的水平，从而不易获得高耐候性的岩棉板、岩棉条制品，降低了其作为外墙外保温材料的长效使用价值。采用改性的低阶酚醛树脂可在一程度上改善上述缺陷，但会提高胶粘剂的成本，也不易被岩棉板生产企业接受，从而限制了其使用。
[0011]耐候性是岩棉制品的主要耐久性能指标，但国家标准GB/T 25975
‑
2018建筑外墙外保温用岩棉制品的主要指标要求及测试方法中没有体现。

技术实现思路

[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品及其制备方法，通过在岩棉板制备过程中喷涂一种专门制备、配伍得当的复合胶粘剂，使所制得岩棉板、岩棉纤维的强度、吸水吸湿能力非常稳定，吸水、吸湿能力较低，符合GB/T 25975
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2018的各项指标要求，保证了岩棉板的长期性能，尤其是耐候性能。
[0013]本专利技术高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品，其由岩棉纤维，喷涂复合胶粘剂水溶液制成，包括岩棉板、岩棉条；所述复合胶粘剂水溶液包含可在180
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250℃聚合固化的酚醛树脂，及甲基硅酸钠和/或甲基硅酸钾；以岩棉制品干重计，涂覆酚醛树脂固形物0.8
‑
1.2%、甲基硅酸钠和/或甲基硅酸钾0.08
‑
0.15%。
[0014]所述复合胶粘剂水溶液，优选地，通过如下步骤制成：（1）制备热固化酚醛树脂：采用带冷凝器和减压蒸馏的搅拌反应器，减压蒸馏时的馏出气先经冷凝器冷凝，冷凝液进集液储罐；在持续搅拌中，加入水和/或含甲醛、苯酚、乙酸的回收浓缩液，加入所需量的乙酸或浓度30
‑
50m%的乙酸水溶液，加入浓度37
‑
40m%的甲醛水溶液，加入苯酚，密闭反应器，升温到60
‑
70℃反应10
‑
30min，升温到70
‑
75℃反应20
‑
30min，再升温到85
‑
90℃并维持该温度条件反应2
‑
3h，之后进行减压蒸馏，蒸馏2
‑
4h至料液中含甲醛≤0.004m%、苯酚≤0.01m%、乙酸≤0.005m%和固形物浓度38
‑
45m%，减压蒸馏后在3h内冷却至室温，得热固化酚醛树脂；其中配料按水和/或回收液、乙酸、甲醛水溶液、苯酚，
按质量比例0.5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品，其由岩棉纤维，喷涂复合胶粘剂水溶液制成，包括岩棉板、岩棉条；所述复合胶粘剂水溶液包含可在180
‑
250℃聚合固化的酚醛树脂，及甲基硅酸钠和/或甲基硅酸钾；以岩棉制品干重计，涂覆酚醛树脂固形物0.8
‑
1.2%、甲基硅酸钠和/或甲基硅酸钾0.08
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0.15%。2.如权利要求1所述高耐候性的建筑外墙外保温用岩棉制品，其特征在于，所述复合胶粘剂水溶液通过如下步骤制成：（1）制备热固化酚醛树脂：采用带冷凝器和减压蒸馏的搅拌反应器，减压蒸馏时的馏出气先经冷凝器冷凝，冷凝液进集液储罐；在持续搅拌中，加入水和/或含甲醛、苯酚、乙酸的回收浓缩液，加入所需量的乙酸或浓度30
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50m%的乙酸水溶液，加入浓度37
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40m%的甲醛水溶液，加入苯酚，密闭反应器，升温到60
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70℃反应10
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30min，升温到70
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75℃反应20
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30min，再升温到85
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90℃并维持该温度条件反应2
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3h，之后进行减压蒸馏，蒸馏2
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4h至料液中含甲醛≤0.004m%、苯酚≤0.01m%、乙酸≤0.005m%和固形物浓度38
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45m%，减压蒸馏后在3h内冷却至室温，得热固化酚醛树脂；其中配料按水和/或回收浓缩液、乙酸、甲醛回收浓缩液、苯酚，按质量比例0.5
‑
1.0：0.03
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0.08：1.3
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1.6：1，所述乙酸的量，为乙酸、乙酸水溶液中、回收浓缩液中的乙酸总量；减压蒸馏条件包括：反应料液温度70
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80℃，抽气真空度绝压30
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45kPa，冷凝温度10
‑
25℃；（2）制备复合胶粘剂水溶液：在搅拌罐和持续搅拌中、常温条件下，加入所需量的水、热固化酚醛树脂，处理10
‑
3...

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