具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，为便于描述所限定的使用场景、具体配比、时间等，并不构成对本发明保护范围的限定。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种保温墙体结构，可提高泡沫保温墙体的墙体强度及其保温性能。该保温墙体结构的一种示例性结构如图1所示。

该保温墙体结构包括混凝土框架1，以及垒砌于所述混凝土框架1中的泡沫保温模块5。在保温墙体结构中的各个泡沫保温模块5收尾相连拼接以构成墙体。并且，在垒砌完成的墙体表面喷涂有聚脲涂料(图中未示出)。

如图1所示，混凝土框架1由钢筋混凝土浇筑而成，包括横梁的混凝土框架1和竖直的混凝土立柱2，在混凝土框架1和混凝土立柱2内均植入由框架钢筋3。在混凝土立柱2之间的混凝土框架1上逐层垒砌泡沫保温模块5，各层的泡沫保温模块5层叠垒砌，同一层的泡沫保温模块5之间收尾相接，并拼接为一体。

基于上述的设计思想，参照图2、图3所示，为便于垒砌，泡沫保温模块5采用规范的长方体形状，并且，在泡沫保温模块5的两端分别构造有拼接块501和拼接槽502，相邻的泡沫保温模块5经拼接块501和拼接槽502拼接相连。采用长方体状的泡沫保温模块5，并在泡沫保温模块5的两端构造拼接块501和拼接槽502，通过拼接块501和拼接槽502的拼接配合实现相邻泡沫保温模块5之间的牢固衔接，便于拼接垒砌，且可大大提升墙体的牢固性。

对于拼接块501和拼接槽502的形状，以便于形成插装拼接为原则设计，优选的，拼接槽502为沿泡沫保温模块5的高度方向布置的燕尾槽，拼接块501与拼接槽502相适配。拼接槽502采用燕尾槽结构，可有效防止拼接在一起的泡沫保温模块5之间脱离，使泡沫保温模块5的拼接牢固性更为可靠。

此外，为了使泡沫保温模块5组成的整个墙体和混凝土框架1之间的连接牢固性更高，可在混凝土框架1上植入竖直设置的墙体钢筋4，各个墙体钢筋4穿设于各层的泡沫保温模块5中。由于墙体钢筋4为预先设置，之后开始垒砌各泡沫保温模块5，为便于垒砌，拼接槽502贯通泡沫保温模块5设置，并将拼接槽502划分为连通的拼装部5020和穿筋部5021两部分。其中，拼接块501插装于拼装部5020内，穿筋部5021位于拼装部5020和拼接槽502的底面之间，以供墙体钢筋4贯穿。拼接槽502采用高度贯通的设置，并在拼接槽502内预留供墙体钢筋4穿设的穿筋部5021，便于墙体钢筋4在混凝土框架1之中的布设。

如图2和图3中所示，当拼接完成时，拼接块501占据了拼装部5020的空间，在拼接块501和拼接槽502的底面之间形成穿筋部5021，墙体钢筋4传经穿筋部5021设置。优选地，穿筋部5021的宽度参照墙体钢筋4直径设置。

在实际操作中，各组墙体钢筋4以泡沫保温模块5的长度尺寸为间距设置，泡沫保温模块5垒放于两组墙体钢筋4之间，后续的泡沫保温模块5采用由上至下的方式插装，使两者的拼接块501和拼接槽502拼接相连。当然，各层的泡沫保温模块5也可以采用竖直方向垒砌，相应的，墙体钢筋4沿水平方向布置，这种简单的方位的变换同样属于本发明的保护范围。

本实施例的保温墙体结构采用塑料泡沫材料一体成型制造，优选地，采用EPS或XPS。EPS(聚苯乙烯泡沫)或者XPS(挤塑式聚苯乙烯隔热保温材料)，这两类材料密度小，压缩强度在140KPa以上，导热系数小于0.037W/(m*k)，且燃烧等级不低于B1级，适合作为新型保温建材使用。而且，上述两种材料的自身发泡结构使泡沫保温模块5的保温性能良好，且材料与聚脲涂料的粘附结合性能佳，有利于墙体及其涂层整体强度和保温性能的发挥。

同时，为效节省泡沫保温模块5的耗材，并起到减轻墙体重量的作用，在泡沫保温模块5上成型有中空的型腔500。优选地，如图3和图4所示，型腔500为沿泡沫保温模块5的高度方向贯通设置的多个，同一个泡沫保温模块5上相邻的两个型腔500之间形成有分隔肋板。其中，位于泡沫保温模块5中部的中部分隔肋504可相对其它分隔肋板加厚设置，以方便将同一泡沫保温模块5裁切为公端保温模块51和母端保温模块52时，以中部分隔肋504处作为切割的部位。裁切出来的公端保温模块51和母端保温模块52可用于一层泡沫保温模块5的两端，以和混凝土立柱2相抵接配合，如图1中所示。

垒砌完成的墙体，泡沫保温模块5的各个侧壁503以及混凝土框架1和混凝土立柱2的侧面共同形成墙体的墙面，在墙面上喷涂一层0.3-5mm厚的聚脲涂料，从而使整个墙体的外部防护性能、墙体的气密性和保温性能得到加强。

本实施例所述的保温墙体结构，在混凝土框架1中垒砌的各个泡沫保温模块5之间采用拼接结构，并通过在墙体表面喷涂聚脲涂料，从而使泡沫保温模块5和混凝土框架1之间的连接牢固性能得到提升，墙体的整体气密性和防护性能提高，从而使泡沫保温墙体的墙体强度及其保温性能得到改善。

实施例二

本实施例涉及一种保温墙体结构，重点针对结构中墙体表面喷涂的聚脲涂料给予阐述。

对于墙体结构中泡沫保温模块5和混凝土框架1的设置情况，参照实施例一中的内容即可，本实施例中不再赘述。

对于涂装于墙体表面的聚脲涂料，可采用现有的常规聚脲涂料；优选地，采用本实施例所提供的石墨烯聚脲防护涂料。

上述的石墨烯聚脲防护涂料包括A组分和B组分，A组分与B组分按照体积比1：0.8～1.2的配比混合，形成石墨烯聚脲防护涂料。

由于两种组分均为液态，采用体积配比便于操作。当A组分的体积为1，B组分的体积取0.8～1.2进行配比时，获得的涂料防护性能、防腐性能等各项指标并无明显变化。为便于制备操作，在本实施例中，两组分的配比为1：1。

其中，所述A组分采用芳香族异氰酸酯预聚体，其可采用烟台万华聚氨酯有限公司的Wanate8311、Wanate8312、Wanate8319，以及Huntsman公司的Suprasec2008、Suprasec9480、Suprasec2067之中的一种或多种，或者其它相同规格的香族异氰酸酯预聚体产品。当选用多种时，各种异氰酸酯混合搅拌后作为A组分待用。

在B组分中，基于重量份，包括以下含量范围内的成分：

端氨基聚醚250-550份，氨基扩链剂250-500份，石墨烯0.05-5份，分散剂0.05-25份，防沉剂0.05-50份，消泡剂0.05-25份，色浆10-50份。

其中，所述分散剂可采用毕克化学生产的BYK-9076、BYK-2155、BYK-2150，德固赛迪高生产的Dispers 610，或者其它相同规格的产品，采用上述产品中的一种或多种的混合均可。所述消泡剂可采用德固赛迪高生产的Foamex N、Airex 900、Airex 940、Airex 950之中的一种或几种的混合，或采用其它企业的同规格产品。所述防沉剂可采用海明斯生产的德谦201P、德谦275之中的一种或多种的混合，或采用其它企业的同规格产品。。

为获知上述限定的含量范围对涂料性能的整体影响，在本实施例的涂料第一配比方案中，A组分采用烟台万华聚氨酯有限公司生产的Wanate8311，B组分的各成分取下限的配比值。

在B组分的制备中，将250份端氨基聚醚和250份氨基扩链剂混合搅拌，并研磨均匀；然后加入0.05份BYK-9076、0.05份Dego Foamex N和0.05份德谦201P，再充分搅拌。之后加入0.05份石墨烯。加入石墨烯后的研磨时间控制在0.5-24小时，当加入的石墨烯份量较少时，可适当降低研磨的时间，例如，本实施例中，加入0.05份石墨烯，则研磨时间在0.5-1小时之间即可。

上述B组分中，除石墨烯为固态物料外，其它成分均为液态，配比时，均采用重量为单位进行既定份数比例的配比。为实现石墨烯在B组分中的均匀分布，该研磨步骤采用锆珠进行湿法研磨。

研磨完毕后，加入色浆，继续搅拌30min，再用100目的滤网过滤，得到B组分。

需要说明的是，两组分的制备顺序没有限制，可先进行A组分的制备或B组分的制备，也可两组分同步进行制备。

将制备完成的A组分和B组分按照体积比1:1混合，之后用于涂装，优选采用喷涂方式。获得的聚脲涂层，其性能测试结果如表1所示。

表1：

由表1可以看到，本实施例第一配比方案的石墨烯聚脲防护涂料相比现有的聚脲涂料而言，除了拉伸强度、断裂伸长率、附着力等常规指标有所提高外，耐盐雾的指标提升明显。由于B组分中石墨烯的加入，借助石墨烯二维面状纳米材料对侵蚀性离子的高拦截性能，使涂层的防腐性能得到提升，从而使聚脲涂料防腐性能得到改善。当该石墨烯聚脲防护涂料涂装于墙体表面时，可大大改善其防腐性能。

同时，在本实施例的制备方法中，通过B组分中端氨基聚醚、氨基扩链剂、分散剂、消泡剂和防沉剂按照既定顺序添加混合的工艺方法，使B组分的防水、固化、消泡等作用得到发挥。之后加入石墨烯进行研磨混合，使B组分中的各成分细致均匀，并滤除大颗粒杂质后使用。充分的研磨混合，尤其采用锆珠进行湿法研磨，保障了石墨烯在涂料中的均匀分布，使二维面状结构的石墨烯层以良好的状态遍布涂料中，从而可在涂装后的涂层中形成致密的拦截面，能有效阻止腐蚀性离子(如氯离子)的穿插，使涂料的防腐性能得到良好发挥。

为进一步验证组分中各成分比例变化对涂料性能的影响，本实施例涂料的第二配比方案为：

A组分采用烟台万华聚氨酯有限公司生产的Wanate8311。

B组分使用550重量份端氨基聚醚和500重量份氨基扩链剂混合搅拌。

分散剂使用毕克化学的BYK-2155和德固赛迪高的Dispers 610的重量比为1:1的混合物，分散剂添加量为25重量份。

消泡剂使用德固赛迪高的Airex 900和Airex 950的重量比为1:1的混合物，添加量为0.05重量份。防沉剂使用海明斯的德谦275，添加量为50重量份。

上述成分添加完毕后充分搅拌，然后加入5重量份的石墨烯，采用锆珠进行湿法研磨24h，最后加入色浆继续搅拌30min，再用100目的滤网过滤，得到B组分。

将A组分和B组分按照体积比1:1混合喷涂，得到聚脲涂层。实际使用中，可采用双组分涂料喷涂设备在喷涂时同步进行配比混合和喷涂使用。获得的聚脲涂层的性能测试结果如表2所示。

表2

由表2可以看到，第二配比方案的石墨烯聚脲防护涂料相比现有的聚脲涂料而言，同样具备防腐性能更为突出的特点。与方案一中所获得石墨烯聚脲防护涂料相比，拉伸强度、断裂伸长率、附着力等指标无明显变化，凝胶时间有所增加，耐盐雾的指标进一步提升。本配比方案的的石墨烯聚脲防护涂料同样具备良好的防腐性能相应的，当其涂装于墙体表面时，防护性能良好，并可大大改善其防腐性能。

本实施例涂料的第三配比方案为：

A组分采用烟台万华聚氨酯有限公司生产的Wanate8319。

B组分使用400重量份端氨基聚醚和350重量份氨基扩链剂混合搅拌。

分散剂使用毕克化学的BYK-9076和德固赛迪高的Dispers 610的重量比为1:1的混合物，分散剂添加量为15重量份。

消泡剂使用德固赛迪高的Dego Foamex N、Airex 900和Airex 950的重量比为1:1:1的混合物，添加量为15重量份。防沉剂使用海明斯的德谦275，添加量为25重量份。

上述成分添加完毕后充分搅拌，然后加入3重量份的石墨烯，采用锆珠进行湿法研磨16h，最后加入色浆继续搅拌30min，再用100目的滤网过滤，得到B组分。

将A组分和B组分按照体积比1:1.2混合喷涂，得到聚脲涂层。其性能测试结果如表3所示。

表3

由表3可以看到，第三配比方案的石墨烯聚脲防护涂料相比现有的聚脲涂料而言，同样具备防腐性能更为突出的特点。与方案一和二中所获得石墨烯聚脲防护涂料相比，拉伸强度、断裂伸长率、附着力等指标无明显变化，凝胶时间和实施例一中相近，耐盐雾的指标相较于实施例二进一步提升。

通过调整各组分中成分的种类和配比量，在本发明所限定的范围内，均可获得防腐性能得到明显改善的聚脲涂料。正是借助石墨烯在B组分中的均匀分布，利用其形成的层层重叠的单层二维蜂窝状晶格结构实现对氯离子等腐蚀性离子的有效阻拦，从而明显改善了聚脲涂料的防腐性能，同时，涂料的整体防护性能得到改善。

此外，需要指出的是，本实施例的泡沫保温模块5采用聚苯乙烯泡沫材料，通过在其表面涂装0.5-3mm厚的石墨烯聚脲防护涂料，使墙体的抗冲击性、保温性、耐腐蚀性均可大大改善。优选地，喷涂的厚度为1-2mm。

聚苯乙烯泡沫的主材为苯乙烯，苯乙烯材料中含有大量的C－H键，容易和含有氧元素的物质形成氢键从而牢固的结合在一起。聚脲涂料是一种很好的高分子材料，由异氰酸酯、端氨基醚、聚醚多元醇和胺类扩链剂组成，涂料中有丰富的含氧官能团能够与聚苯乙烯泡沫形成氢键，从而使涂料稳定的附着在聚苯乙烯泡沫上，从而使墙体和涂层紧密结合。

聚脲涂料的拉伸强度高达16MPa，断裂伸长率高达450％，撕裂强度高达50N/mm，是一种良好的防护涂料，可以有效提高墙体的的抗冲击性能。

通过喷涂一定厚度的石墨烯聚脲防护涂料，不仅可在墙体表面形成良好的防护，借助石墨烯聚脲防护涂料突出的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、耐磨性等性能指标，墙体的整体强度、防护性、保温性能均可大大改善，从而有效提高建筑物的使用年限。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。