一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板及其制备方法，该保温板由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料基体进行复合增强而获得；其中以三维间隔织物（1）为增强体，在三维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料（2）；其总厚度根据产品性能要求，在1cm～10cm之间调整。该三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板具有整体性好，强度高，导热系数低，容重可调：150-1800kg/m3，寿命长和A级防火等特点。大大改善了已有保温板强度低，易开裂、破碎，易粉化，容重大，保温效果差和寿命短的缺点，适于搬运和现场安装，能够达到与建筑寿命同周期。该三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法工艺简单，节能省力，适于大面积推广生产应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑工程用保温材料。特别涉及集整体性好、强度高、防火、保温、装饰于一体的新型无机保温板材。
技术介绍
进入21世纪，全球对能源的需求达到一个前所未有的新高度。在中国，建筑能耗已达社会总能耗的1/3。而建筑采暖和制冷能耗在建筑全寿命周期中所占的比例约为60%。可见，做好建筑保温工程是降低建筑能耗的一个重要途径。目前，我国的建筑节能发展已进入第三阶段，即建筑节能要求达65%的新阶段，按照公消 65号文件要求，外墙保温采用A级防火材料，这对建筑保温墙体材料有一个新的要求。目前，我国常用的建筑保温材料包括有机、无机和复合保温材料几个种类。有机类的，如聚苯板、挤塑板、发泡聚氨酯等，此类材料因为不能满足建筑防火要求正在被逐步淘汰。无机类的加气混凝土砌块、保温砂浆、珍珠岩水泥板、岩棉、玻璃棉等，加气混凝土砌块生产投入大，技术要求高，不利于大规模发展。保温砂浆、珍珠岩水泥板、玻璃棉等施工难度大，强度低，建筑上使用较少。针对以上问题，最近，一种新型保温材料发泡混凝土保温板发展迅猛。这种发泡混凝土保温板不但保温性能优异，而且能够达到A级防火要求。其生产投入低，工艺简单，节能省力。但是，经过几年的工程应用，其弊病也彰显无遗:强度低，易开裂、破碎，易粉化，寿命短等。针对上述问题，本专利技术制备出一种高强度，不易开裂、破碎，不粉化，导热系数小，防火等级达A级，低容重，寿命可达50年以上的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板。
技术实现思路
技术问题:本专利技术为解决建筑保温板强度低，易开裂、破碎，易粉化，寿命短等问题而采用三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的方法，制备一种强度高，不易开裂、破碎，不粉化，低导热系数，低容重，防火等级为A级新型墙体保温材料。技术方案:本专利技术三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板是通过以下技术方案实现的:三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料基体进行复合增强而获得；其中以三维间隔织物为增强体，在三维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料；其总厚度根据产品性能要求，在Icm IOcm之间调整。三维间隔织物是无机纤维或是有机纤维，或是上述两种纤维混杂编织成的三维间隔织物。所述的发泡无机胶凝材料是硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥、镁质无机胶凝材料、硫酸钙无机胶凝材料或碱激发无机胶凝材料，或是上述胶凝材料中两种或几种的复合。该制备方法包括以下步骤:第一步:选择三维间隔织物、胶凝材料和发泡剂；第二步:制备发泡胶凝材料，将第一步中选择的胶凝材料加水拌合均匀，与发泡剂加水制备的泡沫混合均匀，或者将胶凝材料、水、发泡剂一起混合均匀，发泡；第三步:制备三维间隔织物增强无机保温板，将第二步制备的发泡胶凝材料浇注到第一步选择的三维间隔织物中，或直接将织物压入发泡胶凝材料中，养护硬化，制得所述保温板。在第三步制得所述保温板后，在所述三维间隔织物增强无机保温板的外表面涂刷防水材料或者美观材料。在第三步制得所述保温板后，在所述三维间隔织物无机保温板的外表面复合装饰板，达到保温装饰一体化的功能。有益效果:与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下创新点:(I)将三维间隔织物应用到无机防火泡沫保温板中，拓宽了三维间隔织物新的应用领域，找到了三维间隔织物与保温节能材料的结合点。(2)利用复合材料理论，使三维间隔织物与无机泡沫胶凝材料复合，发挥三维间隔织物对无机防火泡沫保温板的复合增强效应，制备出三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板。本专利技术对比以往技术具有以下显著优点:(I)三维间隔织物增强无机防火保温板整体性好、强度高、变形小、不易开裂、破碎。在保温板容重为300kg/m3时 ，其抗压强度达0.9MPa以上，远高于建筑工业行业标准JG/T266-2011《泡沫混凝土》中规定的抗压强度0.3MPa的要求。特别是抗拉强度，能轻易达到0.2MPa以上，较JGJ144-2008《外墙外保温工程技术规程》中规定的抗拉强度0.1MPa的要求高出100%以上。大大改善了现有泡沫保温板强度低，易开裂、破碎等缺点，能获得更高的服役寿命。(2)三维间隔织物增强无机防火保温板防火性能好。本专利技术保温板基体材料为无机胶凝材料，自身为不可燃材料。三维间隔织物若选用无机纤维编织，则其本身亦为不可燃材料，若选用高分子织物，织物埋入无机胶凝材料中，亦不可燃烧。所以本专利技术保温板能达到A级防火标准。( 3 )三维间隔织物增强无机防火保温板容重低。本专利技术技术方案中，胶凝材料经过发泡后，其密度极低，三维间隔织物选用经编或纬编疏织的三维间隔织物，其整体在保温板中占的分数较小。所以本专利技术保温板容重可在150-1800kg/m3范围内自由调整。(4)三维间隔织物增强无机防火保温板保温性能好。基体胶凝材料经过发泡处理，空气微泡的引入大大降低了其导热系数，其具有良好的保温隔热性能，本专利技术保温板导热系数低至 0.05W/ (m.K), ο( 5 )进行第四步和第五步后，能生产出吸水率低，保温装饰一体化的保温板。省去了传统保温材料必须的防水工序和装饰工序，使施工过程更简化和易于进行。(6)生产工艺简单，节能省力，可大规模工业化生产。本专利技术保温板制备工艺简单，无需蒸养，制备时，只需将发泡胶凝材料浇注到三维间隔织物中，自然养护至硬化即可。附图说明图1为三维间隔织物增强无机防火发泡保温板的示意图。其中有:三维间隔织物I和发泡无机胶凝材料2。三维间隔织物I又包括:上织布层①、下织布层②和中间纤维丝层③。具体实施例方式将具有三维空间结构的织物与发泡无机胶凝材料复合，硬化，生成一种具有高强度、不易开裂、破碎、不粉化、低导热系数、低容重、A级防火的无机防火泡沫保温板。该保温板主要由三维间隔织物增强材料和发泡无机胶凝材料基体两部分复合而成。其中，发泡无机胶凝材料通过发泡剂对胶凝材料发泡制得。三维间隔织物: 织物具有三维空间结构，如图1所示，其包括:上织布层，下织布层，纤维丝层；其厚度、织物格局等可以根据产品性能要求进行重新设计；其编织材料可以是无机纤维，如玻璃纤维，玄武岩纤维、碳纤维等，也可以是有机纤维，如聚乙烯、PET、尼龙、芳纶、聚酯树脂纤维等，还可以是上述两种或几种纤维混杂编织成的三维间隔织物，织物的厚度可以根据工程实际需要，在1cm 10cm之间调整。胶凝材料:胶凝材料可以是硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥、镁质无机胶凝材料、硫酸钙无机胶凝材料、碱激发无机胶凝材料等，也可在上述胶凝材料中加入一定比例的辅助胶凝材料，如粉煤灰、硅灰、矿渣等。发泡剂:发泡剂为化学发泡剂或者物理发泡剂，并可适当添加稳泡剂、增稠剂等。其与水混合后通过发泡机或者化学反应后能够制得大量均匀、稳定的微小气泡。三维间隔织物与发泡无机胶凝材料:I)三维间隔织物与发泡无机胶凝材料复合后制备的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板其整体性能得到大大提升；2)三维间隔织物对基体有良好的增强作用，使得基体的抗压轻度、抗拉强度得到极大的改善；3)发泡胶凝材料具有低导热系数、低强度和A级防火的性能；4)由三维间隔织物增强的发泡胶凝材料制备的保温板具有高强度、低变形、不易开裂、破碎、不粉化、低导热系数、A级防火的特征。三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法包括以下步骤:第一步:选择三维间隔织物、胶凝材料和发泡剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板，其特征在于该保温板由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料基体进行复合增强而获得；其中以三维间隔织物（1）为增强体，在三维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料（2）；其总厚度根据产品性能要求，在1cm～10cm之间调整。

【技术特征摘要】
1.一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板，其特征在于该保温板由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料基体进行复合增强而获得；其中以三维间隔织物(I)为增强体，在三维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料(2);其总厚度根据产品性能要求，在Icm IOcm之间调整。2.按照权利要求1所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板，其特征在于，三维间隔织物(I)是无机纤维或是有机纤维，或是上述两种纤维混杂编织成的三维间隔织物。3.按照权利要求1所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板，其特征在于所述的发泡无机胶凝材料是硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥、镁质无机胶凝材料、硫酸钙无机胶凝材料或碱激发无机胶凝材料，或是上述胶凝材料中两种或几种的复合。4.一种如权利要求1所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠苏，周忠，刘琳，秦鸿根，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：