一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保溫防火板，具體涉及一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火 板。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣凝膠是固體物質(zhì)中導(dǎo)熱系數(shù)最低的材料，僅僅略高于真空，大約為0.013W/H1· K。氣凝膠還具有極低的密度，是世界上公認(rèn)的密度最小的固體，最低密度可以做到3kg/m3， 比空氣的密度略高。因此氣凝膠是世界上保溫效果最好、密度最小的保溫材料。
[0003] 氧化硅氣凝膠的主體成分為二氧化硅，具有極好的耐高溫和低溫的性能，耐火溫 度可以高達(dá)1000度以上。因此氣凝膠與傳統(tǒng)的有機(jī)保溫材料(聚氨酯、XPS、EPS保溫板等)和 無(wú)機(jī)保溫材料(保溫砂漿、巖棉等)相比較，其顯著地特征是導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、耐火溫度 高，具備了有機(jī)保溫材料和無(wú)機(jī)保溫材料兩者的優(yōu)勢(shì)。
[0004] 目前夾芯板的做法大部分是面板和芯材用膠凝材料粘結(jié)為一體，面板大部分采用 硅酸鈣板或者彩鋼等，芯材采用EPS、XPS、聚氨酯、巖棉等保溫材料，粘結(jié)材料采用聚氨酯、 玻璃膠等有機(jī)材料。
[0005] 傳統(tǒng)保溫夾芯板的缺點(diǎn)：
[0006] 1.芯材采用EPS、XPS、聚氨酯等有機(jī)保溫材料，防護(hù)等級(jí)低，最好的耐火溫度在180 °c左右，并且著火之后容易放出有毒性的物質(zhì)，VOC放射量過高；
[0007] 2.巖棉保溫防火等級(jí)較高，可以達(dá)到A級(jí)防火，但是巖棉吸水率高，容易失去保溫 效果，并且?guī)r棉在吸水之后容易脫落，造成安全事故，為住戶和行人帶來(lái)安全隱患；
[0008] 3.面板采用彩鋼或者硅酸鈣板，在著火的情況下，傳熱快，容易引起內(nèi)部保溫材料 的燃燒。
[0009] 中國(guó)專利號(hào)CN 204826264 U披露了一種氣凝膠復(fù)合夾心防火保溫板材，所得該復(fù) 合板材雖然防火保溫性能有所提高，但是其夾心層的防火和保溫性能依然受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了提高復(fù)合板的防火和保溫性能，本發(fā)明提出一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保 溫防火板，得到保溫和防火效果優(yōu)異的夾心復(fù)合板。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了采用下述技術(shù)方案：
[0012] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，復(fù)合夾心保溫防火板由上下面層和巖 棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠中間層組成。
[0013] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第一優(yōu)選方案，中間層的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.017~0.2W/m · K;密度80~180kg/m3;吸水率小于3%;防火級(jí)別屬于A級(jí)防火。
[0014] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第二優(yōu)選方案，中間層厚度為10~ 20mm，面層厚度為4~12mm。
[0015] 一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第三優(yōu)選方案，上下面層分別為硫氧 鎂構(gòu)造板和硅酸鈣板;或者兩面均用硅酸鈣板替代;或者其中一面為硫氧鎂板或硅酸鈣板， 而另外一面不做處理。
[0016] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第四優(yōu)選方案，上下層和中間層間用 聚氨酯、有機(jī)粘結(jié)砂漿或玻璃膠進(jìn)行輥平粘接。
[0017] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第五優(yōu)選方案，復(fù)合夾心保溫防火板 的防火級(jí)別為A級(jí)，整體耐火溫度高于650°C。
[0018] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第六優(yōu)選方案，巖棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝 膠的制備方法如下：
[0019] (1)硅鋁復(fù)合溶膠的制備:將硅溶膠和鋁溶膠混合均勻，制得硅鋁復(fù)合溶膠；
[0020] (2)浸膠:通過浸漬工藝使硅鋁復(fù)合溶膠浸入巖棉中，得到硅鋁復(fù)合溶膠與巖棉的 混合物；
[0021] (3)凝膠:將步驟(2)所得混合物置于60至80°C的環(huán)境中，使混合物的硅鋁復(fù)合溶 膠發(fā)生凝膠，得到巖棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠。
[0022] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第七優(yōu)選方案，硅鋁復(fù)合溶膠中硅溶 膠的質(zhì)量含量為60~70%。
[0023] -種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板的第八優(yōu)選方案，巖棉是由下列重量份 的原料玄武巖、石灰石、礦渣、焦炭、硅藻土及酚醛樹脂粘結(jié)劑適量壓制而得，巖棉在所述巖 棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠中的質(zhì)量比為50~70%。
[0024]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果：
[0025] 1.本發(fā)明滿足集成化房屋安裝的需求，并且可以任意切割，方便施工，應(yīng)用方便；
[0026] 2.本發(fā)明結(jié)合了復(fù)合氣凝膠和硅酸鈣板或硫氧鎂板的防火優(yōu)勢(shì)，具備了優(yōu)異的防 火和保溫的雙重效果；
[0027] 3.本發(fā)明可以使常壓法生產(chǎn)的復(fù)合氣凝膠大規(guī)模的應(yīng)用與外墻外保溫，帶來(lái)巨大 的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地 描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明 中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] -、巖棉的制備
[0030] 按重量份計(jì)將玄武巖75份、石灰石6份、礦渣10份、焦炭25份、螢石3份、硅藻土 1份 混合粉碎加入沖天爐，爐溫1470-1570°C，充入液氧，熔融，巖漿通過四輥離心機(jī)成纖，出口 處噴灑酚醛樹脂粘結(jié)劑，經(jīng)過集棉、擺錘機(jī)鋪棉后，進(jìn)入壓棉機(jī)，固化后制得巖棉。
[0031] 二、纖維增強(qiáng)復(fù)合氣凝膠的制備
[0032] (1)硅凝膠的制備:將硅酸乙酯、乙醇、氨水和去離子水配制成硅溶膠；
[0033] (2)鋁溶膠的制備：將異丙醇鋁、乙酰丙酮、氨水和異丙醇和去離子水配制成鋁溶 膠；
[0034] (3)硅鋁復(fù)合溶液的制備:將所述硅溶膠和所述鋁溶膠混合均勻，制得硅鋁復(fù)合溶 膠；
[0035] (4)浸膠:通過浸滲工藝使所述硅鋁復(fù)合溶膠浸入巖棉中，得到硅鋁復(fù)合溶膠與巖 棉的混合物；
[0036] (5)凝膠:將步驟(4)中得到的所述混合物置于60~80°C的環(huán)境中，使所述混合物 中的所述復(fù)合溶膠發(fā)生凝膠，得到硅鋁復(fù)合凝膠；
[0037] (6)老化:通過加入老化用乙醇進(jìn)行24小時(shí)至48小時(shí)老化；
[0038] (7)超臨界干燥，將經(jīng)過老化的硅鋁復(fù)合凝膠進(jìn)行超臨界干燥處理，得到所述硅鋁 氣凝膠復(fù)合材料。
[0039]三、硅酸鈣板和硫氧鎂板的制備
[0040]硅酸鈣板:將硅酸鈣微粉、增強(qiáng)纖維和水?dāng)嚢杌旌暇鶆蛑频?，其中硅酸鈣微粉的質(zhì) 量百分比為5~40%，增強(qiáng)纖維為5~25%，其余為水。硅酸鈣微粉為粉煤灰、煤矸石、高嶺石 或高齡土提取氧化鋁聯(lián)產(chǎn)的硅酸鈣中的一種或幾種;增強(qiáng)纖維為無(wú)機(jī)礦物纖維、纖維素纖 維或合成高分子纖維中的一種或幾種，纖維用量為娃酸|丐微粉質(zhì)量的5-25%。
[0041 ]硫氧鎂板:氧化鎂粉末與無(wú)水硫酸鎂按按質(zhì)量比1:1.2~1.5攪拌混合，加入其總 重量1 %的增強(qiáng)劑，0.5~1 %的減水劑后充分?jǐn)嚢?，擠壓養(yǎng)護(hù)制得。
[0042]四、復(fù)合保溫防火板的制備
[0043]上下面層和纖維增強(qiáng)復(fù)合氣凝膠中間層間用聚氨酯、有機(jī)粘結(jié)砂漿或玻璃膠進(jìn)行 輥平粘接，即得到復(fù)合保溫防火板。
[0044] 表1-3分別為纖維增強(qiáng)復(fù)合氣凝膠的原料及其比例，硅酸鈣板和硫氧鎂板的原料 及其比例和制得的復(fù)合保溫防火板的性能測(cè)試。
[0045] 表1纖維增強(qiáng)復(fù)合氣凝膠的原料及其比例
[0047]表2硅酸鈣板和硫氧鎂板的原料及其比例
[0049] 將上述制備的產(chǎn)品，1#和1*制得復(fù)合保溫防火板1號(hào)，對(duì)應(yīng)制得2和3號(hào);無(wú)夾心層 的兩面制備的保溫防火板為對(duì)比例，對(duì)上述各產(chǎn)品進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所 述：
[0050] 表3各實(shí)施例產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)
[0052]從表中可知，纖維針刺氈增強(qiáng)的復(fù)合氣凝膠能夠有效降低復(fù)合保溫防火板的導(dǎo)熱 系數(shù)，進(jìn)而起到良好的保溫防火功能。
[0053]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，所屬領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，參照上述實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換， 這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述復(fù)合夾心保溫防火板 由上下面層和巖棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠中間層組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 中間層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.017~0.2W/m · K;密度80~180kg/m3;吸水率小于3 % ;為A級(jí)防火 級(jí)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 中間層厚度為10~20mm，所述面層厚度為4~12mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 上下面層分別為硫氧鎂板和硅酸鈣板、或兩面層均用硅酸鈣板。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 的硅酸鈣板由按質(zhì)量百分比計(jì)的5~40%硅酸鈣微粉和5~25%增強(qiáng)纖維用余量的水混合 制得。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 硫氧鎂板為將氧化鎂粉末與無(wú)水硫酸鎂按1:1.2~1.5的量比混合，按總重量1 %和0.5~ 1 %的比例分別加入增強(qiáng)劑和減水劑，擠壓養(yǎng)護(hù)后制得。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 上下層和中間層間用聚氨酯、有機(jī)粘結(jié)砂漿或玻璃膠進(jìn)行輥平粘接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 復(fù)合夾心保溫防火板為A級(jí)防火板，整體耐火溫度高于650°C。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所述 巖棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠的制備方法如下： (1) 硅鋁復(fù)合溶膠的制備:將硅溶膠和鋁溶膠混合均勻，制得硅鋁復(fù)合溶膠； (2) 浸膠:通過浸漬工藝使所述硅鋁復(fù)合溶膠浸入所述巖棉中，得到硅鋁復(fù)合溶膠與巖 棉的混合物； (3) 凝膠:將所述混合物置于60至80°C的環(huán)境中，使所述混合物的所述硅鋁復(fù)合溶膠發(fā) 生凝膠，得到所述巖棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，其特征在于，所 述硅鋁復(fù)合溶膠中硅溶膠的摩爾含量比為60~70%;所述巖棉是由下列重量份的原料玄武 巖、石灰石、礦渣、焦炭、硅藻土及酚醛樹脂粘結(jié)劑壓制而得，所述巖棉在所述巖棉增強(qiáng)的硅 鋁氣凝膠中的質(zhì)量比為50~70%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種巖棉硅鋁氣凝膠復(fù)合夾心保溫防火板，復(fù)合夾心保溫防火板由上下面層和巖棉增強(qiáng)的硅鋁氣凝膠中間層組成。本發(fā)明的氣凝膠復(fù)合夾心防火保溫板材，滿足集成化房屋安裝的需求，并且可以任意切割，方便施工，應(yīng)用方便；結(jié)合了氣凝膠和硫氧鎂構(gòu)造板的防火優(yōu)勢(shì)，具備了防火和保溫的雙重效果，制得的產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)較現(xiàn)有技術(shù)提高了3倍左右。
【IPC分類】C04B20/00, C04B28/24, E04B1/80, E04B1/94
【公開號(hào)】CN105672506
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610067258
【發(fā)明人】楊卓舒, 紀(jì)勇, 孟憲嫻
【申請(qǐng)人】卓達(dá)新材料科技集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日