阅读说明：本技术 一种墙体隔热保温浆料及其制备方法 (Wall heat insulation slurry and preparation method thereof ) 是由 陈国忠 陈炜 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：一种墙体隔热保温浆料,由以下重量百分比的原料组成：气凝胶复合物15-25％、玻化微珠22-28％、聚合物乳液5-10％、重钙粉12-20％、硫酸钡3-6％、改性剂2-4％、阻燃剂1-2％、润湿剂0.3-0.5％,余量为水；配方中添加气凝胶复合物,同时优化气凝胶的制备过程,不仅可以降低浆料的干密度,而且在制备中同时添加相变材料和改性剂聚苯乙烯微球,相变材料和聚苯乙烯微球均具有提高在提高浆料的绝热性能的同时,可以掺入气凝胶较为脆弱的网络体系中,改善其结构连续性,相对于气凝胶中的空隙,填充在其中的相变材料和聚苯乙烯微球可以协同保持较高的隔热和储热能力；添加聚苯乙烯微球,还能在一定程度上改善气凝胶的强度。(A wall heat insulation slurry is composed of the following raw materials by weight percent: 15-25% of aerogel compound, 22-28% of vitrified micro bubbles, 5-10% of polymer emulsion, 12-20% of heavy calcium carbonate powder, 3-6% of barium sulfate, 2-4% of modifier, 1-2% of flame retardant, 0.3-0.5% of wetting agent and the balance of water; the aerogel compound is added in the formula, the preparation process of the aerogel is optimized, the dry density of the slurry can be reduced, the phase-change material and the polystyrene microspheres serving as modifiers are added in the preparation process, the phase-change material and the polystyrene microspheres can be doped into a fragile network system of the aerogel while the heat insulation performance of the slurry is improved, the structural continuity of the aerogel is improved, and the phase-change material and the polystyrene microspheres filled in the aerogel can cooperatively maintain higher heat insulation and heat storage capacities relative to gaps in the aerogel; the strength of the aerogel can be improved to a certain extent by adding the polystyrene microspheres.)

一种墙体隔热保温浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及程材料

技术领域

，尤其涉及一种墙体隔热保温浆料及其制备方法。

背景技术

建筑能耗已成为我国最主要的能耗单元之一，约占社会总能耗的30％，其中60％的能量损失是由建筑墙体造成的。因此，建筑节能很重要的一个措施就是对墙体进行节能技术改造和创新；降低建筑围护结构墙体的传热系数是建筑节能的主要措施和有效手段之一，其中添加保温隔热材料是降低传热系数的首要手段；依据材料的性质，目前国内外应用在墙体保温隔热领域内的材料主要分为两大类：有机保温材料和无机保温材料；有机类保温材料主要包括发泡聚苯板、挤塑聚苯板、喷涂聚氨酯以及聚苯颗粒等，虽然可以做到质轻保温，但此类产品最突出的问题是易燃、不耐老化(保温性能衰减)以及有毒，这些问题直接危机到人的生命财产安全，危机到绿色环保和社会稳定；较之有机类保温材料，无机保温材料的防火等级高、阻燃性强，而且不易变形、稳定性好，在施工过程中与墙体基面和抹面层的粘结较为牢固，很少出现空鼓开裂现象；但现有的无机保温材料还是存在例如干密度偏大、保温隔热性能稍差等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种墙体隔热保温浆料，由以下重量百分比的原料组成：气凝胶复合物5-25％、玻化微珠22-40％、聚合物乳液5-10％、重钙粉12-20％、硫酸钡3-6％、改性剂2-4％、阻燃剂1-2％、润湿剂0.3-0.5％，余量为水；

其中，所述的气凝胶复合物的制备包括如下步骤：(a)将四乙氧基硅烷作为硅源，加入苯乙烯和引发剂搅拌均匀后作为油相，在油相中加入2mol/L盐酸溶液，以2000-3000rpm/min转速乳化20-30min，得到乳化液；其中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:(0.5-0.8):(0.01-0.03):(3-8)；(b)将相变材料添加到步骤(a)的乳化液中，搅拌10-20min以使相变材料均匀地分散在乳化液中，多次加入乙醇陈化，每次陈化时间为5-8h，置换出原料及体系中的水；其中，相变材料为乳化液质量的1-3％；(c)将陈化后的凝胶在烘箱中干燥24-48h，得到所述气凝胶复合物。

优选地，由以下重量百分比的原料组成：气凝胶复合物7％、玻化微珠38％、聚合物乳液8％、重钙粉13％、硫酸钡4％、改性剂3％、阻燃剂1.2％、润湿剂0.4％，余量为水。

优选地，所述的改性剂为聚苯乙烯微球。

优选地，所述的玻化微珠粒径为90-125μm。

优选地，所述的相变材料为以质量比为1:(0.5-1.0)混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物。

优选地，所述的聚合物乳液采用巴斯夫S400F乳液。

优选地，所述的阻燃剂选自聚四氟乙烯微粉、氢氧化铝和氢氧化镁中的任意一种。

优选地，所述的聚苯乙烯微球的粒径为0.1-1μm。

上述墙体隔热保温浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照重量份称取1/2-2/3配方量的水，然后加入玻化微珠、聚合物乳液、重钙粉、硫酸钡、改性剂、阻燃剂和润湿剂，搅拌混合均匀；

(2)边搅拌边向步骤(1)中加入称取的气凝胶复合物，继续搅拌，加入剩余配方量的水，搅拌混合均匀，得到所述的弹性保温浆体。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)配方中添加气凝胶复合物，同时优化气凝胶的制备过程，不仅可以降低浆料的干密度，而且在制备中同时添加相变材料和改性剂聚苯乙烯微球，相变材料和聚苯乙烯微球均具有提高在提高浆料的绝热性能的同时，可以掺入气凝胶较为脆弱的网络体系中，改善其结构连续性，相对于气凝胶中的空隙，填充在其中的相变材料和聚苯乙烯微球可以协同保持较高的隔热和储热能力；添加聚苯乙烯微球，还能在一定程度上改善气凝胶的强度；

(2)在体系中加入聚合物乳液和煅烧高岭土，提高了浆体的粘结力，可以快速凝结，与基材产生较强的粘结强度，高达0.15MPa，而且采用巴斯夫的丙苯乳液，使得固化后强度较高，而且可以保证产品具有较好的韧性，上墙后不易碎裂和脱落；

(3)浆体的保温性能好，添加了玻化微珠，使得到的浆体的导热系数小于0.043W/(m·K)，而且具备较好的阻燃性；

(4)本发明具备较好的施工性能，可替代现有无机保温浆料系统广泛应用于建筑内墙节能领域，同时气凝胶是导热系数最低的材料，具有较好地稳定性和可控性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1-5包括的组分及相应的重量份数示于表1；

表1

其中，所述的改性剂为聚苯乙烯微球；所述的玻化微珠粒径为90-125μm；所述的聚合物乳液采用巴斯夫S400F乳液；阻燃剂选自聚四氟乙烯微粉、氢氧化铝和氢氧化镁中的任意一种；所述的聚苯乙烯微球的粒径为0.1-1μm。

上述弹性保温浆体的制备方法如下：

(1)气凝胶复合物的制备包括如下步骤：(a)将四乙氧基硅烷作为硅源，加入苯乙烯和引发剂搅拌均匀后作为油相，在油相中加入2mol/L盐酸溶液，以2000-3000rpm/min转速乳化20-30min，得到乳化液；其中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:(0.5-0.8):(0.01-0.03):(3-8)；(b)将相变材料添加到步骤(a)的乳化液中，搅拌10-20min以使相变材料均匀地分散在乳化液中，多次加入乙醇陈化，每次陈化时间为5-8h，置换出原料及体系中的水；其中，相变材料为乳化液质量的1-3％；(c)将陈化后的凝胶在烘箱中干燥24-48h，得到所述气凝胶复合物；

(2)按照重量份称取1/2-2/3配方量的水，然后加入玻化微珠、聚合物乳液、重钙粉、硫酸钡、改性剂、阻燃剂和润湿剂，搅拌混合均匀；

(3)边搅拌边向步骤(2)中加入称取的气凝胶复合物，继续搅拌，加入剩余配方量的水，搅拌混合均匀，得到所述的弹性保温浆体；

在上述技术方案中，相变材料为以质量比为1:(0.5-1.0)混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物；

实施例1中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:0.6:0.01:4；相变材料为以质量比为1:0.6混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物；相变材料为乳化液质量的2％；

实施例2中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:0.5:0.02:5；相变材料为以质量比为1:0.8混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物；相变材料为乳化液质量的3％；

实施例3中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:0.8:0.03:5；相变材料为以质量比为1:0.6混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物；相变材料为乳化液质量的1％；

实施例4中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:0.8:0.01:6；相变材料为以质量比为1:0.9混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物；相变材料为乳化液质量的3％；

实施例5中，四乙氧基硅烷、苯乙烯、引发剂和水的摩尔比为1:0.7:0.02:4；相变材料为以质量比为1:1.0混合的硬脂酸甲酯和硬脂酸乙酯的混合物；相变材料为乳化液质量的2.5％；

性能验证

对实施例1-5进行了性能测试，结果如表2所示。

表2

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。