專利名稱：阻燃、防老化的保溫建筑材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其涉及一種用于建筑物外墻的阻燃、防老化的保溫建筑材料，本發(fā)明進(jìn)一步涉及該保溫建筑材料的制備方法及其在建筑中的應(yīng)用，屬于阻燃、防老化的建筑材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯保溫板是建筑物外保溫中一種最常用的保溫材料之一，是建筑業(yè)常用的優(yōu)質(zhì)隔熱、保溫材料，廣泛應(yīng)用于墻體保溫、平面混凝土屋頂及鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)谋?，低溫?chǔ)藏地面、機(jī)場跑道、高速公路等防潮保溫。聚苯乙烯保溫板是世界上同類產(chǎn)品中，同等體積質(zhì)量最輕的保溫材料，在同樣的面積、厚度測試下顯示，它的導(dǎo)熱系數(shù)最小，是非常可貴的保溫材性，利用它做載體可制成優(yōu)秀的保溫產(chǎn)品，但是聚苯乙烯保溫板作為保溫材料存在以下嚴(yán)重的缺陷1、易燃。這是聚苯乙烯保溫板的致命缺點(diǎn)，幾乎遇到明火就會(huì)被輕易點(diǎn)燃。近年來中國許多高層建筑物因大面積使用聚苯乙烯保溫板所引發(fā)的火災(zāi)事故頻發(fā)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的人身傷亡。2、燃燒時(shí)釋放大量致命毒氣。傳統(tǒng)的聚苯乙烯保溫板在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量毒氣，瞬間產(chǎn)生的煙霧還能使人窒息，這種毒氣是致命的，直接危及居民的生命安全。慘痛的事實(shí)表明，此類火災(zāi)造成的生命傷亡事故后果更為嚴(yán)重。因此，這種材料在發(fā)達(dá)國家早已經(jīng)被限制在極小的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使用。3、壽命短。聚苯 板的老化期很短，10-20年就自然降解，所以，聚苯板作為建筑外墻保溫材料，與建筑物本身的使用年限相比，其有效使用周期與之嚴(yán)重不匹配。使用無機(jī)保溫材料雖然普遍容易達(dá)到消防要求，樓體防火安全系數(shù)也能得到保障，但是，這些無機(jī)保溫材料的保溫性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上聚苯乙烯保溫板等有機(jī)保溫材料。世界上保溫性能最好的有機(jī)材料被禁用，但現(xiàn)行無機(jī)原料制成的保溫材料的保溫性能又達(dá)不到符合國家的標(biāo)準(zhǔn)。因此，針對聚苯乙烯保溫板作為建筑物外墻保溫材料所存在的易燃、易老化、壽命短的缺陷，亟待進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對聚苯乙烯保溫板作為建筑物外墻保溫材料所存在的易燃、易老化、壽命短等缺陷，提供一種阻燃、防老化的保溫建筑材料，該建筑材料具有優(yōu)異的阻燃、防老化性能，能夠有效提高聚苯乙烯保溫板的防火性能、延長其使用壽命。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種阻燃、防老化的保溫建筑材料，包括以下組分氧化鎂，硫酸鎂和超微建材高效添加劑；為實(shí)現(xiàn)更好的技術(shù)效果，各組分的重量份優(yōu)選為氧化鎂60-90份，硫酸鎂5-20份，超微建材高效添加劑0. 1-0. 8份；
進(jìn)一優(yōu)選的，各組分的重量份是氧化鎂70-80份，硫酸鎂5-15份，超微建材高效添加劑0. 2-0. 6份；最優(yōu)選的，各組分的重量份是氧化鎂75份，硫酸鎂14. 5份，超微建材高效添加劑0. 5份。本發(fā)明中所述的“超微建材高效添加劑”是授權(quán)公告號為CN1268574C，發(fā)明名稱為“超微建材高效添加劑”(專利號ZL200310113325. 2)中所述的“超微建材高效添加劑”，包括改性纖維素40-60重量份、重質(zhì)碳酸鈣20-30重量份、含硅材料20-30重量份和植物蛋白膠2-8重量份；其中，所述的改性纖維素選自甲基纖維素醚、羥乙基醚纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素或它們的混合物；所述的含硅材料選自二氧化硅、硅酸鹽，以硅酸鹽為主要成分的礦物或它們的混合物。為了達(dá)到更好的技術(shù)效果，還可以向所述的無機(jī)保溫建筑材料加入一定用量的氯化鎂；其中，氯化鎂的重量份優(yōu)選為2-15份，更優(yōu)選為2-10份，最優(yōu)選為6份。氧化鎂的分子結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和非常好的耐燃燒性能，能承受高溫并能阻溫，即便在1000 1700°C的極端高溫下，其分子結(jié)構(gòu)也不會(huì)發(fā)生任何改變，既不膨脹也不收縮；硫酸鎂屬于酸性物質(zhì)，具有天然的優(yōu)異阻燃性，具有排斥火焰的功能，可直接反射火焰，使火焰和溫度無法穿過的功能；氯化鎂也是一種良好的阻燃劑，此外，氯化鎂能夠使氧化鎂和硫酸鎂的結(jié)合更為致密，形成堅(jiān)硬致密的硬骨架，但是氯化鎂通常含有六個(gè)分子的結(jié)晶水，易潮解，吸水后易從材料中釋放出來進(jìn)而與保溫外墻上的水泥相作用形成過于堅(jiān)硬的骨架，該硬骨架容易開裂、脫落，會(huì)導(dǎo)致保溫外墻的水泥砂漿層從聚苯保溫板上開裂或脫落，導(dǎo)致保溫層損壞；所以氯化鎂在本發(fā)明無機(jī)保溫建筑材料中的用量一定要合適，其在材料中用量過多，會(huì)導(dǎo)致保溫外墻的水泥砂漿層從聚苯保溫板上開裂或脫落，用量過少，保溫材料的阻燃效果會(huì)有所降低。本發(fā)明人通過大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氯化鎂在材料中的重量份為2-15份，尤其為6 重量份時(shí)，具有最好的效果。超微建材聞效添加劑由具有黏性的多種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)復(fù)合而成，具有優(yōu)異的黏結(jié)性能，超微建材高效添加劑促使無機(jī)活性物質(zhì)氧化鎂、氯化鎂和硫酸鎂加快相容和生長，使氧化鎂、硫酸鎂和氯化鎂相互結(jié)合后在一起形成質(zhì)地堅(jiān)硬、結(jié)合緊密的晶格結(jié)構(gòu)，該晶格結(jié)構(gòu)不透水、不透氣，能夠?qū)⒕郾揭蚁┍匕寰o密的包裹起來，使聚苯乙烯保溫板基本上與外界的空氣、水相隔絕，基本杜絕被腐蝕和氧化的可能；此外，本發(fā)明建筑材料還具有優(yōu)異的滲透性能，能夠深入、全面的滲透到聚苯乙烯保溫板內(nèi)部的毛細(xì)孔隙中，與聚苯乙烯保溫板做到了無界面結(jié)合，完全杜絕了聚苯乙烯保溫板與外界空氣、水相接觸的通道，顯著提高了聚苯乙烯保溫板的密度和抗壓強(qiáng)度，不僅能夠大幅度的提高聚苯乙烯保溫板的保溫性能和阻燃性，還能顯著延長了聚苯乙烯保溫板的使用壽命，使外墻上的聚苯乙烯保溫板基本與建筑物同壽命。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種制備所述阻燃、防老化的保溫建筑材料的方法；本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種制備所述阻燃、防老化的保溫建筑材料的方法，包括以下步驟( I)按所述重量稱取各組分；(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過200-400目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。其中，為了達(dá)到最佳的技術(shù)效果，步驟(2)中將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過200目篩。硫酸鎂屬于酸性物質(zhì)，在超微建材高效添加劑的黏合作用下，硫酸鎂與氧化鎂緊密結(jié)合、相互滲透，最終能夠?qū)?00-400目的顆粒微化成2000-4000目的超細(xì)微粒，這樣的微粒具有非常強(qiáng)的附著和滲透性能，能夠深入、全面的滲透到聚苯乙烯保溫板的毛細(xì)孔內(nèi)，切斷了聚苯乙烯保溫板與外界空氣、水相接觸的通道，極大的提高了聚苯乙烯保溫板的密度和抗壓強(qiáng)度，最終有效提高聚苯乙烯保溫板的保溫性能、阻燃性和抗老化性能。本發(fā)明還提供了所述阻燃、防老化的建筑材料的應(yīng)用方法，包括將本發(fā)明保溫建筑材料均勻的涂抹或披掛在建筑物外墻的聚苯乙烯保溫板表面或用噴涂機(jī)將其噴涂到聚苯板的表面，厚度為0. 2-lcm，待其干燥后再進(jìn)行后續(xù)施工。采用本發(fā)明保溫建筑材料處理后的聚苯乙烯保溫板，其防火阻燃性能得到大幅提升，用1000°c的火焰槍在表面燒5分鐘，無燃點(diǎn)、無明火、無碳化現(xiàn)象，證明用本發(fā)明保溫建筑材料處理后的聚苯乙烯保溫板優(yōu)異的阻燃、防火性能，解決了聚苯乙烯保溫板易燃的缺陷。本發(fā)明保溫建筑材料經(jīng)過微化處理，體表包裹能力增加了十幾倍。在高壓作用下互相滲透，成型后形成致密的不透水、不透氣的骨架，保護(hù)包含在內(nèi)的聚苯保溫板，再通過微化材料堵住了保溫板微細(xì)毛細(xì)管，大大降低了保溫板的吸水率，有效地阻止了空氣和水蒸氣的透過率，減輕了聚苯乙烯保溫板的氧化和腐蝕的機(jī)會(huì)，不僅提高了聚苯保溫板的保溫性能，還使聚苯乙烯保溫板的抗老化能力大為增強(qiáng)，能夠使聚苯乙烯保溫板的使用壽命與建筑物相同。采用本發(fā)明保溫建筑材料處理后的聚苯保溫板具有較高的抗折抗壓強(qiáng)度，較高的抗劈拉強(qiáng)度與墻體的粘結(jié)強(qiáng)度，抗?jié)B性、防化學(xué)侵蝕、防碳化以及耐磨性等也非常優(yōu)異，具有質(zhì)量輕、防火效果 好、強(qiáng)度高、施工方便、施工周期短、保溫效果好等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例1保溫建筑材料的制備(I)按所述重量稱取各組分(單位Kg):氧化鎂75，硫酸鎂14. 5，超微建材高效添加劑0. 5 ；(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過200目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。實(shí)施例2保溫建筑材料的制備(I)按所述重量稱取各組分(單位Kg):氧化鎂60，硫酸鎂5，超微建材高效添加劑 0.1 ;(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過400目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。實(shí)施例3保溫建筑材料的制備(I)按所述重量稱取各組分(單位Kg):氧化鎂90，硫酸鎂20，超微建材高效添加劑 0. 8 ;(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過200目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。實(shí)施例4保溫建筑材料的制備(I)按所述重量稱取各組分(單位Kg):氧化鎂70，硫酸鎂5，超微建材高效添加劑 0. 2 ;(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過200目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。實(shí)施例5保溫建筑材料的制備(I)按所述重量稱取各組分(單位Kg):氧化鎂80，硫酸鎂15，超微建材高效添加劑 0. 6 ;
(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過300目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。實(shí)施例6保溫建筑材料的制備(I)按所述重量稱取各組分(單位Kg):氧化鎂75，硫酸鎂14. 5，氯化鎂6，超微建材高效添加劑0. 5 ；(2)將氧化鎂，硫酸鎂和氯化鎂混合均勻，粉碎，過200目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。試驗(yàn)例I本發(fā)明保溫建筑材料的阻燃性能試驗(yàn)1、供試材料實(shí)施例1-6所制備的保溫建筑材料。2、試驗(yàn)方法及結(jié)果將實(shí)施例1-6所制備的保溫建筑材料用噴涂機(jī)均勻的噴涂到聚苯乙烯保溫板的表面，厚度為0. 8cm，待其凝固并徹底干燥后再進(jìn)行下續(xù)試驗(yàn)用保溫磚砌成測試窯爐，窯爐內(nèi)阻燃層壁涂抹2cm厚度的阻溫層，利用天燃?xì)庋b置點(diǎn)火。并在爐內(nèi)火焰處加上電熱偶，爐外安裝感溫表。丁烷氣體噴火槍火焰溫度為800-1000°C，噴火槍頭距離噴涂有本發(fā)明無機(jī)保溫建筑材料的聚苯乙烯保溫板表面10cm，噴火槍燃燒5分鐘時(shí)，噴涂有本發(fā)明保溫建筑材料的聚苯乙烯保溫板無燃點(diǎn)、無明火、無碳化現(xiàn)象，性狀無改變。試驗(yàn)例2本發(fā)明建筑材料的吸水性試驗(yàn)1、供試材料實(shí)施例1-6所制備的建筑材料。2、試驗(yàn)方法及結(jié)果將實(shí)施例1-6所制備的建筑材料用噴涂機(jī)均勻的噴涂到聚苯乙烯保溫板的表面，厚度為0. 6cm，待其凝固并徹底干燥后再進(jìn)行下續(xù)試驗(yàn)將表面噴涂有本發(fā)明保溫建筑材料的聚苯乙烯保溫板完全浸泡到清水中，浸泡時(shí)間為48小時(shí)；48小時(shí)后將聚苯乙烯保溫板從清水中取出，將其表面的水分完全浙干，稱重。測試結(jié)果如下浸泡前噴涂有本發(fā)明建筑材料的聚苯乙烯保溫板重量為15. 42kg;浸泡48小時(shí)后噴涂有本發(fā)明建筑材料的聚苯乙烯保溫板的重量為15. 44kg;試驗(yàn)結(jié)果表明，用本發(fā)明建筑材料處理后的聚苯乙烯保溫板具有極強(qiáng)的憎水性，吸水率幾乎為零。試驗(yàn)例3本發(fā)明建筑材料提高聚苯乙烯保溫板使用壽命的試驗(yàn)1、供試材料實(shí)施例1-6所制備的建筑材料。2、試驗(yàn)方法及結(jié)果將實(shí)施例1-6所制備的保溫建筑材料用噴涂機(jī)均勻的噴涂到聚苯乙烯保溫板的表面，厚度為0. 6cm，待其凝固并徹底干燥后再進(jìn)行抗老化試驗(yàn)。采用濕熱老化以及熱空氣加速老化的方法進(jìn)行抗老化試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明用本發(fā)明保溫建筑材料處理后的聚苯乙烯保溫板有優(yōu)異的抗老化性能，溫度敏感性降低，耐 高溫性能顯著改善；由老化經(jīng)驗(yàn)公式可得，取強(qiáng)度保持率為50%作為壽終指標(biāo)時(shí)，經(jīng)過本發(fā)明保溫建筑材料處理后的聚苯乙烯保溫板的壽命預(yù)測可達(dá)70年。
權(quán)利要求
1.一種阻燃、防老化的保溫建筑材料，其特征在于，包括以下組分組成氧化鎂，硫酸鎂和超微建材高效添加劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的保溫建筑材料，其特征在于，各組分的重量份為氧化鎂 60-90份，硫酸鎂5-20份，超微建材高效添加劑O. 1-0. 8份；優(yōu)選的，各組分的重量份是氧化鎂70-80份，硫酸鎂5-15份，超微建材高效添加劑O. 2-0. 6份；更優(yōu)選的，各組分的重量份是氧化鎂75份，硫酸鎂14. 5份，超微建材高效添加劑O. 5份。
3.按照權(quán)利要求1所述的保溫建筑材料，其特征在于還含有氯化鎂。
4.按照權(quán)利要求3所述的保溫建筑材料，其特征在于所述氯化鎂的重量份2-15份， 優(yōu)選為2-10份，更優(yōu)選為6份。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的保溫建筑材料，其特征在于所述超微建材高效添加劑包括改性纖維素40-60重量份、重質(zhì)碳酸鈣20-30重量份、含硅材料20-30重量份和植物蛋白膠2-8重量份；其中，所述的改性纖維素選自甲基纖維素醚、羥乙基醚纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素或它們的混合物；所述的含硅材料選自二氧化硅、硅酸鹽，以硅酸鹽為主要成分的礦物或它們的混合物。
6.一種制備權(quán)利要求1或2任何一項(xiàng)所述保溫建筑材料的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)按所述重量稱取各組分；(2)將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻，粉碎，過200-400目篩；再加入超微建材高效添加劑攪拌均勻，加入水制成砂漿，即得。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟(2)中將氧化鎂和硫酸鎂混合均勻， 粉碎，過200目篩。
8.權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述保溫建筑材料在提高聚苯乙烯保溫板阻燃性能中的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)所述保溫建筑材料在提高聚苯乙烯保溫板抗老化性能中的應(yīng)用。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的應(yīng)用，其特征在于，包括將所述保溫建筑材料均勻的涂抹或噴涂在聚苯乙烯保溫板表面，厚度為O. 2-1. Ocm0
全文摘要
本發(fā)明公開了阻燃、防老化的保溫建筑材料及其制備方法和應(yīng)用。所述無機(jī)保溫建筑材料包括以下組分氧化鎂，硫酸鎂，氯化鎂和超微建材高效添加劑。本發(fā)明保溫建筑材料涂抹于聚苯乙烯保溫板表面后，不僅牢牢包裹住聚苯保溫板，還能全面滲透到聚苯保溫板的內(nèi)部，在高壓作用下互相滲透，成型后形成致密的不透水、不透氣的硬骨架，保護(hù)包含在內(nèi)的聚苯保溫板，降低聚苯保溫板的吸水率，有效阻止了空氣和水蒸氣的透過率，提高了聚苯保溫板的抗老化性能。用本發(fā)明建筑材料處理后的聚苯保溫板不僅具有優(yōu)異的阻燃防火性能，其抗老化能力也大為增強(qiáng)，使用壽命基本與建筑物同期，具有質(zhì)量輕、防火效果好、強(qiáng)度高、施工方便、施工周期短、保溫效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C04B28/30GK103043992SQ20131001452
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者劉貴堂 申請人:劉貴堂