一种无机墙体保温隔热材料
阅读说明：本技术 一种无机墙体保温隔热材料 (Inorganic wall heat-insulating material ) 是由 李辰峰 范晓雪 李开梅 于 2020-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无机墙体保温隔热材料,包括以下质量份数,包括以下质量份数,玄武岩砂35～60份、氢氧化铝5～8份、纳米颗粒8～12份、粘结剂5～10份、防尘油3～8份、憎水剂5～10份、膨胀珍珠岩3～15份、硬泡聚氨酯5～12份、聚合物粘结砂浆4～8份、保温砂浆3～10份、聚合物抹面抗裂砂浆4～12份、水10～15份。本发明公开的一种无机墙体保温隔热材料,在原料中增加了纳米颗粒,增大了传统无机墙体隔热材料的负载量和表面积；另外,将硬泡聚氨酯与岩棉复合在一起,经实验表明,添加硬泡聚氨酯的岩棉材料可以大大降低外墙传热系数K值,符合超低能耗建筑技术指标。(The invention discloses an inorganic wall heat-insulating material which comprises, by mass, 35-60 parts of basalt sand, 5-8 parts of aluminum hydroxide, 8-12 parts of nano particles, 5-10 parts of a binder, 3-8 parts of dustproof oil, 5-10 parts of a water repellent, 3-15 parts of expanded perlite, 5-12 parts of hard foam polyurethane, 4-8 parts of polymer bonding mortar, 3-10 parts of heat-insulating mortar, 4-12 parts of polymer plastering anti-crack mortar and 10-15 parts of water. The inorganic wall heat-insulating material disclosed by the invention has the advantages that the nanoparticles are added in the raw materials, so that the loading capacity and the surface area of the traditional inorganic wall heat-insulating material are increased; in addition, the hard foam polyurethane and the rock wool are compounded together, and experiments show that the rock wool material added with the hard foam polyurethane can greatly reduce the heat transfer coefficient K value of the outer wall and meet the technical index of ultra-low energy consumption buildings.)
技术领域
本发明涉及一种保温隔热材料，具体为一种无机墙体保温隔热材料，属于保温隔热材料应用领域。
背景技术
墙体保温隔热材料可以提高墙体的保温性能，分为有机隔热材料、无机隔热材料和复合隔热材料，无机隔热材料一般采用珍珠岩水泥板、岩棉板、泡沫水泥板等，无机隔热材料具有质量轻，保温效果好、原材料丰富等优点，但无机保温材料正由于其质量轻，导致起承重能力小，且由于无机隔热材料采用的墙胶多为107胶或801建筑胶，因含有甲醛、苯等有害化学物质，对人体和室内环境有很大的破坏作用。
此外，在低能环保的社会环境下，超低能耗建筑成为建筑行业的新秀，超低能耗建筑指适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境要求的建筑。
有研究表明，外墙传热系数的减少将明显的降低建筑能耗，作为超低能耗建筑技术系统中的关键部分,外墙传热系数K值成为了超低能耗建筑的评定指标。
现有的墙体保温隔热材料外墙传热系数K值不能满足超低能耗建筑的要求。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种无机墙体保温隔热材料。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种无机墙体保温隔热材料，包括以下质量份数，玄武岩砂35～60份、氢氧化铝5～8份、纳米颗粒8～12份、粘结剂5～10份、防尘油3～8份、憎水剂5～10份、膨胀珍珠岩3～15份、硬泡聚氨酯5～12份、聚合物粘结砂浆4～8份、保温砂浆3～10份、聚合物抹面抗裂砂浆4～12份、水10～15份，具体制作步骤如下：
（1）取玄武岩砂35～60份，经1450℃以上高温熔化后采用四轴离心机高速离心成纤维，冷却至200℃以下备用；
（2）取粘结剂5～10份、防尘油3～8份、憎水剂5～10份，喷入离心冷却后的纤维中并搅拌均匀；
（3）取氢氧化铝5～8份、纳米颗粒8～12份、膨胀珍珠岩3～15份、硬泡聚氨酯5～12份、聚合物粘结砂浆4～8份、保温砂浆3～10份、聚合物抹面抗裂砂浆4～12份、水10～15份，放入搅拌机中搅拌均匀备用；
（4）将步骤（3）中的砂浆混合物分批次加入步骤（2）的纤维混合物中并搅拌均匀，混合完成后入模；
（5）成型后的毛坯板放入220℃烘箱中干燥4小时以上。
优选地，所述粘结剂包括以下质量份数，红藻20～35份、玉米淀粉50～65份、水30～35份，具体步骤如下：
（1）取红藻20～35份，向其中加入双倍的4%氢氧化钠溶液浸泡2.5小时，并加热至100℃，边加热边搅拌，持续2.5小时后用水调制ph为中性；
（2）取玉米淀粉50～65份，向其中加入等量的35%氢氧化钠溶液以及30%的双氧水溶液，加热至65℃，反应1.5小时，反应后的木薯粉用水调制ph为中性；
（3）将处理过后的红藻浆泥和玉米淀粉放入搅拌器中，加30～35份水，边搅拌边加热，加热至65℃并保持3小时，用乙酸将ph调制到6.8±0.1，过滤得到澄清的胶液。
优选地，所述膨胀珍珠岩中化学成分重量份数为：二氧化硅77.89%，三氧化二铝13.02%，氧化钠4.89%，氧化钾3.28%，氧化铁0.81%，氧化锰0.25%，所述尿素为分析纯。
优选地，所述聚合物粘结砂浆包括水泥、中砂、分散乳胶粉、甲基纤维素醚，其中水泥:中砂:分散乳胶粉:甲基纤维素醚为1:1.2～1.8:0.022～0.034:0.004～0.006。
优选地，所述聚合物抹面抗裂砂浆包括水泥、中砂、分散乳胶粉、甲基纤维素醚、聚丙烯纤维，其中水泥:中砂:分散乳胶粉:甲基纤维素醚:聚丙烯纤维为1:2.0～2.5:0.048～0.067:0.005～0.007:0.01～0.02。
优选地，所述搅拌机型号参数为出料容量750L，进料容量1200L，生产率≥37.5m3/h，卵石／碎石最大直径为80/60mm，搅拌叶片转速为28～32r／min，搅拌叶片数量为2×7，搅拌电机型号为Y200L-4，搅拌电机功率为30KW。
优选地，所述四轴离心机为PSB工业离心机，离心速度为1500r／min。
优选地，所述步骤（4）中，每次砂浆混合物的添加量不能超过纤维混合物总质量份数的1／4，混合过程中温度保持在150～200℃。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种无机墙体保温隔热材料，在原料中增加了纳米颗粒，增大了传统无机墙体隔热材料的负载量和表面积，同时，利用植物胶代替原本的化学胶，彻底消除因墙胶而产生的甲醛和苯等有害化学物质，绿色无污染；另外，将硬泡聚氨酯与岩棉复合在一起，经实验表明，添加硬泡聚氨酯的岩棉材料可以大大降低外墙传热系数K值，符合超低能耗建筑技术指标。
附图说明
图1为本发明玄武岩砂与纳米颗粒质量份数比值对负载量的影响。
图2为本发明玄武岩砂与膨胀珍珠岩质量份数比值对抗压强度的影响
图3为本发明玄武岩砂与硬泡聚氨酯质量份数比值对外墙传热系数K值的影响。
图4为本发明玉米淀粉与红藻质量比对粘结剂黏度的影响。
图5为本发明甲基纤维素醚质量份数对聚合物粘结砂浆粘性的影响。
图6为本发明聚丙烯纤维与甲基纤维素醚质量份数比对聚合物抹面抗裂砂浆抗裂强度的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-6所示，一种无机墙体保温隔热材料，包括以下质量份数，玄武岩砂35～60份、氢氧化铝5～8份、纳米颗粒8～12份、粘结剂5～10份、防尘油3～8份、憎水剂5～10份、膨胀珍珠岩3～15份、硬泡聚氨酯5～12份、聚合物粘结砂浆4～8份、保温砂浆3～10份、聚合物抹面抗裂砂浆4～12份、水10～15份，具体制作步骤如下：
（1）取玄武岩砂35～60份，经1450℃以上高温熔化后采用四轴离心机高速离心成纤维，冷却至200℃以下备用；
（2）取粘结剂5～10份、防尘油3～8份、憎水剂5～10份，喷入离心冷却后的纤维中并搅拌均匀；
（3）取氢氧化铝5～8份、纳米颗粒8～12份、膨胀珍珠岩3～15份、硬泡聚氨酯5～12份、聚合物粘结砂浆4～8份、保温砂浆3～10份、聚合物抹面抗裂砂浆4～12份、水10～15份，放入搅拌机中搅拌均匀备用；
（4）将步骤（3）中的砂浆混合物分批次加入步骤（2）的纤维混合物中并搅拌均匀，混合完成后入模；
（5）成型后的毛坯板放入220℃烘箱中干燥4小时以上。
优选地，所述粘结剂包括以下质量份数，红藻20～35份、玉米淀粉50～65份、水30～35份，具体步骤如下：
（1）取红藻20～35份，向其中加入双倍的4%氢氧化钠溶液浸泡2.5小时，并加热至100℃，边加热边搅拌，持续2.5小时后用水调制ph为中性；
（2）取玉米淀粉50～65份，向其中加入等量的35%氢氧化钠溶液以及30%的双氧水溶液，加热至65℃，反应1.5小时，反应后的木薯粉用水调制ph为中性；
（3）将处理过后的红藻浆泥和玉米淀粉放入搅拌器中，加30～35份水，边搅拌边加热，加热至65℃并保持3小时，用乙酸将ph调制到6.8±0.1，过滤得到澄清的胶液。
优选地，所述膨胀珍珠岩中化学成分重量份数为：二氧化硅77.89%，三氧化二铝13.02%，氧化钠4.89%，氧化钾3.28%，氧化铁0.81%，氧化锰0.25%，所述尿素为分析纯。
优选地，所述聚合物粘结砂浆包括水泥、中砂、分散乳胶粉、甲基纤维素醚，其中水泥:中砂:分散乳胶粉:甲基纤维素醚为1:1.2～1.8:0.022～0.034:0.004～0.006。
优选地，所述聚合物抹面抗裂砂浆包括水泥、中砂、分散乳胶粉、甲基纤维素醚、聚丙烯纤维，其中水泥:中砂:分散乳胶粉:甲基纤维素醚:聚丙烯纤维为1:2.0～2.5:0.048～0.067:0.005～0.007:0.01～0.02。
优选地，所述搅拌机型号参数为出料容量750L，进料容量1200L，生产率≥37.5m3/h，卵石／碎石最大直径为80/60mm，搅拌叶片转速为28～32r／min，搅拌叶片数量为2×7，搅拌电机型号为Y200L-4，搅拌电机功率为30KW。
优选地，所述四轴离心机为PSB工业离心机，离心速度为1500r／min。
优选地，所述步骤（4）中，每次砂浆混合物的添加量不能超过纤维混合物总质量份数的1／4，混合过程中温度保持在150～200℃。
实施例1 岩棉材料制备步骤
（1）取玄武岩砂60份，经1450℃以上高温熔化后采用四轴离心机高速离心成纤维，冷却至200℃以下备用；
（2）取粘结剂8份、防尘油5份、憎水剂10份，喷入离心冷却后的纤维中并搅拌均匀；
（3）取氢氧化铝8份、纳米颗粒10份、膨胀珍珠岩15份、硬泡聚氨酯7.5份、聚合物粘结砂浆4份、保温砂浆5份、聚合物抹面抗裂砂浆7份、水10份，放入搅拌机中搅拌均匀备用；
（4）将步骤（3）中的砂浆混合物分批次加入步骤（2）的纤维混合物中并搅拌均匀，混合完成后入模；
（5）成型后的毛坯板放入220℃烘箱中干燥4小时以上。
实验结果表明，当玄武岩砂与纳米颗粒质量份数比值为6时，制成的保温隔热材料负载量最大；当玄武岩砂与膨胀珍珠岩质量份数比值为4时，制成的保温隔热材料抗压强度最大；当玄武岩砂与硬泡聚氨酯质量份数比值为8时，外墙传热系数K最低。
实施例2 粘结剂制备步骤
（1）取红藻20份，向其中加入双倍的4%氢氧化钠溶液浸泡2.5小时，并加热至100℃，边加热边搅拌，持续2.5小时后用水调制ph为中性；
（2）取玉米淀粉60份，向其中加入等量的35%氢氧化钠溶液以及30%的双氧水溶液，加热至65℃，反应1.5小时，反应后的木薯粉用水调制ph为中性；
（3）将处理过后的红藻浆泥和玉米淀粉放入搅拌器中，加30～35份水，边搅拌边加热，加热至65℃并保持3小时，用乙酸将ph调制到6.8±0.1，过滤得到澄清的胶液。
实验结果表明，当红藻与玉米淀粉质量比为1:3时，粘性最大。
实施例3 聚合物粘结砂浆制备步骤
（1）分别取分散乳胶粉0.028份，甲基纤维素醚0.005份，将分散乳胶粉均匀分成4份，再将0.005份甲基纤维素醚与其中的一份分散乳胶粉搅拌均匀，再依次与另外三份分散乳胶粉搅拌均匀备用；
（2）取水泥1份，中砂1.5份混合均匀备用；
（3）将水泥与中砂的混合物均匀分成10份，再将其中一份倒入搅拌机中搅拌，搅拌过程中将分散乳胶粉与甲基纤维素醚的混合物喷入其中，使其与搅拌机中的水泥与中砂的混合物混合均匀；
（4）再依次将另外9份水泥与中砂的混合物加入搅拌机中，每次添加量不可超过搅拌机中混合物总质量份数的1/5。
实验结果表明，当水泥:中砂:分散乳胶粉:甲基纤维素醚比为1:1.5:0.028:0.005时，聚合物粘结砂浆粘性最大。
实施例4 聚合物抹面抗裂砂浆制备步骤
（1）分别取分散乳胶粉0.062份，甲基纤维素醚0.005份，聚丙烯纤维0.01份，搅拌均匀备用；
（2）取水泥1份，中砂2份混合均匀备用；
（3）将水泥与中砂的混合物均匀分成10份，再将其中一份倒入搅拌机中搅拌，搅拌过程中将分散乳胶粉、甲基纤维素醚和聚丙烯纤维的混合物喷入其中，使其与搅拌机中的水泥与中砂的混合物混合均匀；
（4）再依次将另外9份水泥与中砂的混合物加入搅拌机中，每次添加量不可超过搅拌机中混合物总质量份数的1/5。
实验结果表明，当水泥:中砂:分散乳胶粉:甲基纤维素醚: 聚丙烯纤维为1:2.0:0.062:0.005:0.01时，聚合物抹面抗裂砂浆抗裂效果最佳。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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