一種輕質保溫阻燃複合胎膜及其製備方法與流程
2023-10-06 14:46:34 1
本發明屬於建築材料技術領域，特別涉及一種輕質保溫阻燃複合胎膜，還涉及該輕質保溫阻燃複合胎膜的製備方法。
背景技術：
由於世界各國對建築節能和環境保護要求的不斷提高，導致建築節能技術得到了前所未有的重視。當前外牆外保溫技術，已逐步成為外牆保溫的主流技術。在國外，特別是在歐洲、美國等地區外牆外保溫在建築業中得到了非常廣泛的應用。
目前，在歐洲國家廣泛應用的外牆外保溫系統主要為外貼保溫板薄抹灰方式，有二種保溫材料：阻燃型的膨脹聚苯板，及不燃型的巖棉板，均以塗料為外飾層。美國則以輕鋼結構填充保溫材料居多。
從90年代初，在政府的大力提倡下，外牆外保溫技術也開始在我國得到了開發和應用。但是，近幾年我國因建築外保溫材料引發的火災事故呈多發勢頭，尤其是上海膠州路教師公寓火災、瀋陽「第一高樓」皇朝萬鑫大廈火災、南京中環國際廣場火災、北京央視新址火災、哈爾濱「經緯360度」雙子星大廈火災，造成重大人員傷亡和財產損失，使得建築外保溫材料成為國人關注的火災隱患新焦點。
一方面，我國政府力推建築節能的新形勢下，各種外牆外保溫技術系統呈現百家爭鳴、百花齊放的態勢。另一方面，由於建築節能技術和產品技術壁壘較低，很多進入行業領域的企業無論是對技術的理解還是對產品的研發，都無法同專業的企業相比，使繁榮的市場錯綜複雜，問題百出。
因此，當前必須規範外牆外保溫材料技術，尤其要把好其防火阻燃性能關，建立起用戶對節能技術產品的應用信心。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種輕質保溫阻燃複合胎膜，能夠提高複合胎膜的保溫隔熱性能及強度，且製作成本低，還提供了該輕質保溫阻燃複合胎膜的製備方法。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種輕質保溫阻燃複合胎膜，其創新點在於：所述複合胎膜是由以下重量份的原料製成：普通矽酸鹽水泥30-45份，粉煤灰3-6份，發泡聚苯乙烯粒料8-15份，發泡劑3-5份， 聚丙稀抗裂纖維4-16份，灰鈣15-20份，自來水5-10份，高效減水劑1-2份，氯化鎂26-30份，可再分散乳膠粉1.5-2份和促凝劑0.5-0.8份。
進一步地，所述普通矽酸鹽水泥的強度為42.5MPa。
進一步地，所述粉煤灰的細度為一級。
進一步地，所述發泡劑為雙氧水。
進一步地，所述聚丙稀抗裂纖維的長度為9-12mm。
本發明的另一個目的是提供一種上述輕質保溫阻燃複合胎膜的製備方法，其創新點在於：所述製備方法為遊牧式製備，對於建築面積10萬平方米以下中小型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用模具化手工製作的成型方法；對於建築面積10萬平方米及以上大型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用機械自動化製作的成型方法。
進一步地，所述模具化手工製作的成型方法的具體步驟如下：
（1）按比例稱取各組分原料，依次加入40-60℃的自來水、粉煤灰、高效減水劑和普通矽酸鹽水泥，然後攪拌2-3分鐘，得到漿料A；
（2）向漿料A中依次加入聚丙稀抗裂纖維、灰鈣、氯化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑和發泡劑，然後攪拌1-2分鐘，得到漿料B；
（3）將發泡聚苯乙烯粒料在55-60℃的條件下加入漿料B中，並通過攪拌混合均勻，得到漿料C；
（4）在1-3秒鐘內將料漿C倒入成型模具中，靜置2-5小時，然後脫模，冷卻成型，得到所述複合胎膜。
進一步地，所述機械自動化製作的成型方法的具體步驟如下：
（1）將普通矽酸鹽水泥、粉煤灰、發泡劑、聚丙烯抗裂纖維、灰鈣、自來水、高效減水劑、氧化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑組分按一定的重量比混合，並通過專用攪拌機攪拌2-3分鐘，得到漿料A，再注入專用料鬥內，經真空吸料機自動送入一級擠出機料鬥中；
（2）將發泡聚苯乙烯粒料均勻地熔融塑化，漿料A在擠出過程中，並在8-15MPa的壓力下發泡，使漿料A與聚苯乙烯熔融物充分混合，得到漿料B，並送入二級擠出系統中，再次熔融、混煉、加壓、冷卻，經板材專用模具擠出發泡板材；
（3）發泡板材經冷卻成型裝置冷卻成型，進入一級牽引，並送入輥式輸送機中，在冷卻過程中送入二級牽引，通過邊角切割裝置切除餘邊，再按照設定的寬度完成橫向切割，得到所述複合胎膜。
本發明的優點在於：本發明的輕質保溫阻燃複合胎膜，玻璃纖維作為輕質保溫阻燃複合胎模中的增強材料，氧化鎂作為阻燃材料，絕熱、保溫，抗拉強度高，抗壓強度高；且各組分配比合理，使製備得的複合胎膜具有以下優越點：（1）保溫隔熱性能優越，且輕質保溫阻燃複合胎模的導熱係數可達0.020；（2）強度高：輕質保溫阻燃複合胎模的強度，能達850KPa；（3）耐候性強，使用年限可達25年以上；（4）阻燃性能高，為A2級阻燃產品；（5）製作成本低，製作成本低於300元/m3；另本發明輕質保溫阻燃複合胎膜的製備方法，可根據高層建築外牆保溫工程的大小，進行選用模具化手工製作的成型方法和機械自動化製作的成型方法，適應建築業工程規模及流動性施工的特點，實現建築施工經濟效益最大化的目標。
具體實施方式
下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。
實施例1
本實施例建築面積10萬平方米以下中小型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用模具化手工製作的成型方法：
（1）稱取強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥30份，一級粉煤灰6份，發泡聚苯乙烯粒料15份，雙氧水5份， 長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維16份，灰鈣20份，自來水10份，高效減水劑2份，氯化鎂30份，可再分散乳膠粉2份和促凝劑0.8份；
（2）依次加入50℃的自來水、粉煤灰、高效減水劑和強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥，然後攪拌3分鐘，得到漿料A；
（3）向漿料A中依次加入長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維、灰鈣、氯化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑和雙氧水，然後攪拌2分鐘，得到漿料B；
（4）將發泡聚苯乙烯粒料在60℃的條件下加入漿料B中，並通過攪拌混合均勻，得到漿料C；
（5）在2秒鐘內將料漿C倒入成型模具中，靜置4小時，然後脫模，冷卻成型，並按照設定的寬度完成橫向切割，得到複合胎膜。
實施例2
本實施例建築面積10萬平方米以下中小型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用模具化手工製作的成型方法：
（1）稱取強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥45份，一級粉煤灰3份，發泡聚苯乙烯粒料8份，雙氧水3份， 長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維4份，灰鈣15份，50℃的自來水5份，高效減水劑1份，氯化鎂26份，可再分散乳膠粉1.5份和促凝劑0.5份；
（2）依次加入50℃的自來水、粉煤灰、高效減水劑和強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥，然後攪拌3分鐘，得到漿料A；
（3）向漿料A中依次加入長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維、灰鈣、氯化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑和雙氧水，然後攪拌2分鐘，得到漿料B；
（4）將發泡聚苯乙烯粒料在60℃的條件下加入漿料B中，並通過攪拌混合均勻，得到漿料C；
（5）在2秒鐘內將料漿C倒入成型模具中，靜置4小時，然後脫模，冷卻成型，並按照設定的寬度完成橫向切割，得到複合胎膜。
實施例3
本實施例建築面積10萬平方米以下中小型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用模具化手工製作的成型方法：
（1）稱取強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥38份，一級粉煤灰4份，發泡聚苯乙烯粒料13份，雙氧水4份， 長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維10份，灰鈣18份，40-60℃的自來水7份，高效減水劑1.5份，氯化鎂28份，可再分散乳膠粉1.75份和促凝劑0.65份；
（2）依次加入50℃的自來水、粉煤灰、高效減水劑和強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥，然後攪拌3分鐘，得到漿料A；
（3）向漿料A中依次加入長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維、灰鈣、氯化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑和雙氧水，然後攪拌2分鐘，得到漿料B；
（4）將發泡聚苯乙烯粒料在60℃的條件下加入漿料B中，並通過攪拌混合均勻，得到漿料C；
（5）在2秒鐘內將料漿C倒入成型模具中，靜置4小時，然後脫模，冷卻成型，並按照設定的寬度完成橫向切割，得到複合胎膜。
下表1為實施例1-3中各組分的重量配比對比表格：
對實施例1-3輕質保溫阻燃複合胎膜的性能進行測試，性能試驗結果見表2。
結論：對實施例1-3輕質保溫阻燃複合胎膜的性能進行測試, 輕質保溫阻燃複合胎膜的導熱係數、強度、使用年限、阻燃性能、製作成本等均滿足本產品的設定目標值指標；但是不能單純追求板材具有更高的強度指標，有表中測試數據可見：板材強度越高、導熱係數越高（即導熱性能越差，保溫效果也越差）。故各組分的重量配比，宜均衡考慮，不能追求片面的技術指標。
實施例4
本實施例建築面積10萬平方米以下中小型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用模具化手工製作的成型方法：
（1）稱取強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥38份，一級粉煤灰4份，發泡聚苯乙烯粒料13份，雙氧水4份， 長度為12mm的聚丙稀抗裂纖維10份，灰鈣18份，40-60℃的自來水7份，高效減水劑1.5份，氯化鎂28份，可再分散乳膠粉1.75份和促凝劑0.65份；
（2）依次加入50℃的自來水、粉煤灰、高效減水劑和強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥，然後攪拌3分鐘，得到漿料A；
（3）向漿料A中依次加入長度為12mm的聚丙稀抗裂纖維、灰鈣、氯化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑和雙氧水，然後攪拌2分鐘，得到漿料B；
（4）將發泡聚苯乙烯粒料在60℃的條件下加入漿料B中，並通過攪拌混合均勻，得到漿料C；
（5）在2秒鐘內將料漿C倒入成型模具中，靜置4小時，然後脫模，冷卻成型，並按照設定的寬度完成橫向切割，得到複合胎膜。
實施例5
本實施例建築面積10萬平方米以下中小型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用模具化手工製作的成型方法：
（1）稱取強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥38份，一級粉煤灰4份，發泡聚苯乙烯粒料13份，雙氧水4份， 長度為10.5mm的聚丙稀抗裂纖維10份，灰鈣18份，40-60℃的自來水7份，高效減水劑1.5份，氯化鎂28份，可再分散乳膠粉1.75份和促凝劑0.65份；
（2）依次加入50℃的自來水、粉煤灰、高效減水劑和強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥，然後攪拌3分鐘，得到漿料A；
（3）向漿料A中依次加入長度為10.5mm的聚丙稀抗裂纖維、灰鈣、氯化鎂、可再分散乳膠粉、促凝劑和雙氧水，然後攪拌2分鐘，得到漿料B；
（4）將發泡聚苯乙烯粒料在60℃的條件下加入漿料B中，並通過攪拌混合均勻，得到漿料C；
（5）在2秒鐘內將料漿C倒入成型模具中，靜置4小時，然後脫模，冷卻成型，並按照設定的寬度完成橫向切割，得到複合胎膜。
下表3為實施例3-5中聚丙稀抗裂纖維的長度大小對比表格：
對實施例3-5輕質保溫阻燃複合胎膜的性能進行測試，性能試驗結果見表4。
結論：對實施例3-5輕質保溫阻燃複合胎膜的性能進行測試, 輕質保溫阻燃複合胎膜的導熱係數、強度、使用年限、阻燃性能、製作成本等均滿足本產品的設定目標值指標；隨著聚丙稀抗裂纖維的長度增加，板材的強度也有所增強。
實施例6
本實施例建築面積10萬平方米及以上大型規模的高層建築外牆保溫工程，輕質保溫阻燃複合胎膜採用機械自動化製作的成型方法：
（1）將38重量份強度為42.5MPa的普通矽酸鹽水泥、4重量份一級粉煤灰、4重量份雙氧水、10重量份長度為9mm的聚丙稀抗裂纖維、18重量份灰鈣、7重量份40-60℃的自來水、1.5重量份高效減水劑、28重量份氧化鎂、1.75重量份可再分散乳膠粉和0.65重量份促凝劑混合，並通過專用攪拌機攪拌2-3min，得到漿料A，再注入專用料鬥內，經真空吸料機自動送入一級擠出機料鬥中；
（2）將13重量份的發泡聚苯乙烯粒料均勻地熔融塑化，漿料A在擠出過程中，並在8-15MPa的壓力下發泡，使漿料A與聚苯乙烯熔融物充分混合，得到漿料B，並送入二級擠出系統中，再次熔融、混煉、加壓、冷卻，經板材專用模具擠出發泡板材；
（3）發泡板材經冷卻成型裝置冷卻成型，進入一級牽引，並送入輥式輸送機中，在冷卻過程中送入二級牽引，通過邊角切割裝置切除餘邊，再按照設定的寬度完成橫向切割，得到複合胎膜。
表5為實施例3與實施例6輕質保溫阻燃複合胎膜的性能測試結果。
結論：對實施例3與實施例6輕質保溫阻燃複合胎膜的性能進行測試, 輕質保溫阻燃複合胎膜的導熱係數、強度、使用年限、阻燃性能、製作成本等均滿足本產品的設定目標值指標；採用機械自動化製作成型方法製作出的複合胎膜，與採用模具化手工製作成型方法相比，在降低導熱係數（提高保溫性能）、提高強度、降低成本等方面更具優勢。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。