專(zhuān)利名稱(chēng)：輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑墻體板材，更具體地說(shuō)，本發(fā)明尤其涉及輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材。
背景技術(shù)：
迄今為止，現(xiàn)有的建筑物沒(méi)有普遍采用具有保溫性能的墻體材料，在冬季的低溫和夏季的高溫氣候條件下，為了創(chuàng)造適宜的環(huán)境，需要進(jìn)行供暖和制冷，因此，必然需要消耗大量的煤炭、天然氣和石油資源。能源的大量消耗，會(huì)對(duì)大氣造成污染，而且還產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢棄物(如粉煤灰)，粉煤灰如果得不到有效的處理和利用，將會(huì)對(duì)環(huán)境特別是土地造成污染。此外，煤炭、天然氣和石油都是不可再生的能源，極應(yīng)珍惜。因此，在人們對(duì)環(huán)保，節(jié)能日益重視的當(dāng)今社會(huì)，迫切需要對(duì)建筑物進(jìn)行隔熱保溫。在建筑業(yè)，為了對(duì)建筑物進(jìn)行隔熱保溫進(jìn)行了種種嘗試。
現(xiàn)有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫有三種形式，即外墻內(nèi)保溫、外墻外保溫及夾芯保溫。采用何種形式，學(xué)術(shù)界一直存在爭(zhēng)論。最先采用的是建筑物外墻內(nèi)保溫技術(shù)，但是建筑物外墻內(nèi)保溫技術(shù)主要存在以下問(wèn)題1、所有的內(nèi)保溫材料都要固定在主體建筑上，主體建筑的外墻結(jié)構(gòu)由于暴露在大氣中，直接受到外界溫度變化的影響，與保溫材料的緊固件形成了大量的熱橋，嚴(yán)重削弱了保溫系統(tǒng)的隔熱效果；局部溫差過(guò)大還導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。
2、外墻結(jié)構(gòu)由于暴露大氣中，受溫度變化影響引起墻體變形所產(chǎn)生的壓力，易于引起強(qiáng)度較低的內(nèi)保溫板空鼓開(kāi)裂。
3、由于采用的內(nèi)保溫材料普遍不具有良好的可釘掛性，所以采用內(nèi)保溫技術(shù)會(huì)對(duì)室內(nèi)裝飾物品或家具等的懸掛產(chǎn)生很大的不利影響。
由于上述問(wèn)題無(wú)法克服，外墻內(nèi)保溫技術(shù)的應(yīng)用受到很大到限制，于是人們轉(zhuǎn)向開(kāi)發(fā)外墻外保溫技術(shù)?，F(xiàn)在普遍采用的外墻外保溫技術(shù)是膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，但通過(guò)實(shí)際應(yīng)用證實(shí)，其主要缺點(diǎn)是1、施工工藝復(fù)雜，施工過(guò)程受環(huán)境條件影響過(guò)大。
膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫工程往往需要7-8道工序才能完成，施工持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；施工過(guò)程要求氣溫及基層表面溫度均須達(dá)到2℃以上，且該溫度須持續(xù)保持24小時(shí)以上，才能達(dá)到工程的預(yù)期質(zhì)量。
2、耐候性差，抗風(fēng)負(fù)壓能力差。
膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)包括保溫材料、粘結(jié)劑、固定件、加強(qiáng)材料、面層材料、水蒸汽隔離材料、密封膏等。各種材料都有自身獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)，它們受環(huán)境條件改變而引起的變化各不相同，尤其是溫度的影響更加明顯。各種材料變化的不一致性，導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定；高層建筑外保溫系統(tǒng)對(duì)抗風(fēng)負(fù)壓的要求非常嚴(yán)格，而薄抹灰系統(tǒng)選用的材料尚不具備足夠的強(qiáng)度和附著力。
3、強(qiáng)度不足，不抗沖擊、承重力差、易損壞。
由于聚苯保溫材料層外只附著了一層很薄的灰漿，這層灰漿本身的堅(jiān)硬度不夠，而聚苯保溫材料的密度低、本身也沒(méi)有較大的強(qiáng)度，無(wú)法對(duì)外層灰漿提供有效的支撐，所以薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)特別容易破損，一旦出現(xiàn)局部損壞，很快就會(huì)形成惡性的連鎖反應(yīng)。破損后的薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，其保溫材料失去基本的保護(hù)，會(huì)很快老化、腐蝕，不僅不能起到節(jié)能、保溫的作用，空鼓、開(kāi)裂的灰漿保護(hù)層和裝飾物的脫落也是不可忽視的安全隱患。
4、膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的使用壽命較短，一般只有3到5年，與主體建筑的使用壽命不相匹配，需要頻繁的維護(hù)和更換，加之施工過(guò)程復(fù)雜，增加了后期維護(hù)的成本。
外墻外保溫技術(shù)的使用在中國(guó)的應(yīng)用時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但在實(shí)踐中這些缺陷也充分顯露，在在臺(tái)風(fēng)氣候中浙江沿海一帶，建筑外保溫所出現(xiàn)的問(wèn)題尤為嚴(yán)重。這些缺陷給建筑業(yè)帶來(lái)了極大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。最為重要的是，現(xiàn)有的外墻外保溫技術(shù)所形成的墻體板材，其最高抗拉強(qiáng)度不足0.2MPa，最高壓剪粘結(jié)強(qiáng)度不足0.1MPa。這是不能滿(mǎn)足建筑業(yè)的要求的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述已有技術(shù)存在的種種不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種新型的輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材，該輕質(zhì)聚苯復(fù)合板材主要由粉煤灰、輕質(zhì)聚苯乙烯發(fā)泡顆粒等低密度材料與水泥、石英砂、氧化鎂和有機(jī)試劑復(fù)合而成，主要應(yīng)用于建筑板材領(lǐng)域。這種板材是預(yù)成型的，通過(guò)粘貼錨固或免拆模板混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑技術(shù)進(jìn)行安裝，簡(jiǎn)化了施工工藝，提高施工速度，并且避免了環(huán)境條件對(duì)施工的限制；本發(fā)明的板材具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度至少為0.2MPa，壓剪粘結(jié)強(qiáng)度至少為0.1MPa；隔音性和耐候性好，抗風(fēng)負(fù)壓能力強(qiáng)，可釘掛，抗沖擊、防火、具備較好的承重能力，使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明的輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材，由水泥砂漿固化后形成的基本層和發(fā)泡聚合物保溫層所組成；其中，形成基本層的水泥砂漿按重量百分比含有以下成分水泥20-50％，優(yōu)選30-40％填充料 0-35％， 優(yōu)選10-25％石英砂 3-30％， 優(yōu)選8-20％氧化鎂 0-5％， 優(yōu)選1-4％聚苯乙烯發(fā)泡顆粒0.5-4％，優(yōu)選1-3％減水劑 0.1-1％，優(yōu)選0.2-0.8％
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液0.3-1.5％，優(yōu)選0.5-1％玻璃纖維和/或聚合物纖維 0-4％，優(yōu)選0.5-3％水 15-30％， 優(yōu)選20-25％上述共聚物乳液的含量以其固含量為38％的乳液計(jì)。
對(duì)上述砂漿所用的水泥沒(méi)有特別的限制，只要適用于建筑領(lǐng)域即可。例如可以是各種普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。當(dāng)水泥成分低于30％時(shí)將會(huì)影響到本發(fā)明板材的物理強(qiáng)度；當(dāng)水泥成分大于50％時(shí)，必然影響到砂漿中其他成分的含量，不利于實(shí)現(xiàn)所述板材輕質(zhì)、廉價(jià)的特點(diǎn)。
上述形成基本層的砂漿中的填充料，是非必要的成分，它的加入是為了降低產(chǎn)品的成本，但當(dāng)填充料比例大于35％時(shí)，會(huì)降低板材強(qiáng)度。上述填充料選自粉煤灰和細(xì)石砂的至少一種，因粉煤灰是近年來(lái)火電廠的主要固體廢棄物，如果不加以利用將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，選用粉煤灰不僅能夠起到環(huán)保利廢的效果，還能代替部分水泥降低板材的密度和成本，所以上述填充料優(yōu)選粉煤灰。
上述砂漿中的石英砂沒(méi)有特殊要求，其主要作用是在板材表面形成一層堅(jiān)硬的保護(hù)層，其含量以3％至30％為宜，當(dāng)含量低于3％時(shí)，不能達(dá)到需要的表面堅(jiān)硬度；當(dāng)含量高于30％時(shí)將會(huì)造成板材的密度過(guò)大，影響板材的加工和施工應(yīng)用。
上述砂漿中的氧化鎂是非必要成分，沒(méi)有特殊要求，其主要作用是增強(qiáng)板材的耐火性能，當(dāng)其含量大于5％時(shí)，會(huì)降低板材強(qiáng)度，并增加生產(chǎn)成本。
對(duì)上述聚苯乙烯發(fā)泡顆粒沒(méi)有特別的限制，只要能夠具備熱絕緣性并且可用作保溫建筑材料即可?？梢允前l(fā)泡聚苯乙烯發(fā)泡而成的聚苯乙烯泡沫顆粒，或者是由聚苯乙烯泡沫破碎而成的顆粒。對(duì)其粒徑?jīng)]有特別的限制，可以根據(jù)實(shí)際用途進(jìn)行選擇，一般其粒徑為1-5毫米，當(dāng)成型制品為大型構(gòu)件時(shí)，所述聚合物發(fā)泡顆粒的直徑可以為6-7毫米。上述聚苯乙烯發(fā)泡顆粒粒徑一般在2到5毫米之間，粒徑如小于2毫米，保溫性能降低，粒徑如大于5毫米，則對(duì)板材的機(jī)械強(qiáng)度有影響。聚苯乙烯發(fā)泡顆粒主要起填充板材體積降低密度和原料用量的作用，當(dāng)其比例低于0.5％時(shí)，達(dá)不到這一目的，超過(guò)4％時(shí)，將可能影響板材的強(qiáng)度。。
對(duì)上述砂漿中所用的減水劑沒(méi)有特殊要求，適用于水泥制品的公知的減水劑均可用于制備本發(fā)明的板材，其作用主要是提高漿料的坍落度，當(dāng)其比例低于0.1時(shí)不能產(chǎn)生足夠的效果，當(dāng)其比例超過(guò)1％時(shí)，會(huì)不必要地增產(chǎn)品的成本。
上述砂漿中的玻璃纖維和/或聚合物纖維是增強(qiáng)材料，是非必要的成分，采用這種增強(qiáng)材料是為了使板材根據(jù)使用的需要具有更高的強(qiáng)度，但出于對(duì)產(chǎn)品成本的考慮，不應(yīng)過(guò)多使用，一般不超過(guò)4％。
對(duì)上述砂漿中使用的水也沒(méi)有特殊的要求，可以采用自來(lái)水或者中水。為了使砂漿達(dá)到宜于預(yù)成型加工的粘稠度，比例以15％到30％為宜。若水的用量太少，會(huì)影響不同組分之間的有效分散和結(jié)合；若水的用量過(guò)大，形成的漿料坍落度太大，會(huì)使?jié){料中的比重不同的組分離析，并可能降低板材的最終強(qiáng)度。
上述聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯、發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)或擠塑板(XPS)構(gòu)成。優(yōu)選由發(fā)泡聚氨酯形成上述保溫層。
上述基本層的厚度為10-50毫米，上述保溫層的厚度為10-50毫米。
上述基本層的厚度決定于建筑施工的設(shè)計(jì)需要，保溫層的厚度則受到建筑物所處的地域和保溫層所采用的材料的種類(lèi)的影響，為達(dá)到相同的保溫節(jié)能效果，保溫層采用發(fā)泡聚氨酯所需要的厚度最小，采用發(fā)泡聚苯乙烯所需要的厚度最大，依據(jù)目前國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能的要求，即使采用保溫性能較差的發(fā)泡聚苯乙烯，50毫米的厚度也足以達(dá)到要求。
對(duì)上述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液沒(méi)有特殊的限制，可以是市售的用于建筑業(yè)的任何苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液粘合劑，例如青島興國(guó)涂料化工有限公司生產(chǎn)的BC-01苯丙乳液、上虞市新力化工工業(yè)有限公司生產(chǎn)的XL-100B苯丙乳液或廣東盛方化工有限公司生產(chǎn)的盛方牌苯丙乳液；也可以是市售的用于建筑業(yè)的任何改性苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液粘合劑，例如借助于有機(jī)硅或者含氟單體進(jìn)行改性的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液。另外，這種苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液還可以是自行制備的苯乙烯類(lèi)單體與烯屬不飽和單體的多元共聚物乳液。所述苯乙烯類(lèi)單體選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氨基苯乙烯、3-叔丁基苯乙烯、2-氯代苯乙烯、3，4-二甲基-苯乙烯和4-乙氧基苯乙烯中的至少一種，在單體總量中的含量為5-8重量份；所述烯屬不飽和單體選自(甲基)丙烯酸類(lèi)、(甲基)丙烯酸酯類(lèi)和丙烯腈類(lèi)和丙烯酰胺類(lèi)單體中的至少一種，在單體總量中的含量為72-115重量份上述乳液中的(甲基)丙烯酸類(lèi)單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、和衣康酸中的至少一種，在單體總量中的含量為2.5-3.5重量份；(甲基)丙烯酸酯類(lèi)單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯和甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種，在單體總量中的含量為53-82重量份；丙烯腈類(lèi)單體選自丙烯腈和甲基丙烯腈中的至少一種，在單體總量中的含量為16.5-26.5重量份；丙烯酰胺類(lèi)單體選自丙稀酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺和N-羥甲基甲基丙烯酰胺中的至少一種，在單體總量中的含量為0-3重量份。
上述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中聚合物的數(shù)均分子量一般為40000-70000。這種乳液可以是普通結(jié)構(gòu)的多級(jí)聚合物乳液，也可以是封閉或半封閉的核殼結(jié)構(gòu)的聚合物乳液，優(yōu)選的這種乳液是半封閉的核殼結(jié)構(gòu)的共聚物乳液，其中的核由(甲基)丙烯酸酯類(lèi)單體、丙烯腈類(lèi)單體和(甲基)丙烯酸類(lèi)單體聚合而成，其中的殼由苯乙烯類(lèi)單體聚合而成。
上述乳液可以通過(guò)本領(lǐng)域中公知的聚合方法得到，優(yōu)選采用自由基聚合的方法得到?？梢允褂玫乃苄宰杂苫l(fā)劑包括過(guò)氧化氫、叔丁基過(guò)氧化物、叔丁基氫過(guò)氧化物、叔戊基氫過(guò)氧化物、過(guò)硫酸堿金屬鹽如過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鋰、過(guò)硫酸銨等。
在上述聚合方法中使用非離子和陰離子表面活性劑的至少一種。合適的非離子表面活性劑的例子包括叔辛基苯氧基乙基多乙氧基乙醇、十二烷基氧基多乙氧基乙醇、壬基苯氧基乙基多乙氧基乙醇、聚乙二醇單油酸酯、乙氧基化蓖麻油、聚氧乙烯脫水山梨醇單月桂酸酯、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物和聚乙二醇十二烷基硫醚等的至少一種。合適的陰離子表面活性劑的例子包括十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鉀、二辛基磺基琥珀酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉、苯乙烯磺酸鈉和十二烷基烯丙基磺基琥珀酸鈉等的至少一種。
上述聚合方法可以使用至少一種中和劑。合適的中和劑包括氨、氫氧化銨、低級(jí)脂肪族胺、氫氧化鉀、氫氧化鋰中的至少一種。
由于所述聚合物中既有與聚苯乙烯類(lèi)聚合物泡沫顆粒有親和力的苯乙烯疏水部分，又存在與水泥等具有親和力的親水部分，因此能夠有效改善上述基本層中各組分之間的相容性，由此增強(qiáng)最終成型板材的機(jī)械強(qiáng)度。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在本發(fā)明的板材的基本層和發(fā)泡聚合物保溫層兩層相接觸的任何一面上，具有朝向另一層開(kāi)口的貫通整個(gè)板材的至少一道凹槽，該凹槽的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，該凹槽的截面形狀優(yōu)選為燕尾狀，與具有這種凹槽的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于凹槽的部位具有貫通整個(gè)板材的嵌入上述凹槽的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述凹槽的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩道以上的凹槽時(shí)，凹槽與凹槽以及凸起部位與凸起部位之間呈相互平行或者交叉狀分布；當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述凹槽存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的凹槽之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述凹槽存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的凹槽之中。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，在本發(fā)明的板材的基本層和發(fā)泡聚合物保溫層兩層相接觸的任何一面上，具有朝向另一層開(kāi)口的至少一個(gè)孔狀凹陷，該孔狀凹陷的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，優(yōu)選這種孔狀凹陷的截面形狀呈水滴狀，與具有這種孔狀凹陷的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于孔狀凹陷的部位具有嵌入上述孔狀凹陷的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述孔狀凹陷的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩個(gè)以上的孔狀凹陷時(shí)，孔狀凹陷與相對(duì)應(yīng)的凸起部分呈規(guī)則或不規(guī)則分布；當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的孔狀凹陷之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的孔狀凹陷之中。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，在本發(fā)明的板材的基本層和發(fā)泡聚合物保溫層兩層相接觸的任何一面上，具有朝向另一層開(kāi)口的貫通整個(gè)板材的至少一道凹槽和至少一個(gè)孔狀凹陷；該凹槽的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，與具有這種凹槽的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于凹槽的部位具有貫通整個(gè)板材的嵌入上述凹槽的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述凹槽的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩道以上的凹槽時(shí)，凹槽與凹槽以及凸起部位與凸起部位之間呈相互平行或者交叉狀分布；當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述凹槽存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的凹槽之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述凹槽存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的凹槽之中；該孔狀凹陷的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，與具有這種孔狀凹陷的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于孔狀凹陷的部位具有嵌入上述孔狀凹陷的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述孔狀凹陷的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩個(gè)以上的孔狀凹陷時(shí)，孔狀凹陷與相對(duì)應(yīng)的凸起部分呈規(guī)則或不規(guī)則分布，均勻分布于上述凹槽之間，當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的孔狀凹陷之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的孔狀凹陷之中。


以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案作出進(jìn)一步的說(shuō)明，有助于更為直觀地理解本發(fā)明圖1是聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)以燕尾槽的方式與基礎(chǔ)層復(fù)合的示意圖，其中1是指聚苯乙烯發(fā)泡顆粒；2是指基本層；3是指保溫層；4是指基本層凸起部分；5是指保溫層凹槽結(jié)合部分。
圖2是聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)以燕尾槽方式與基礎(chǔ)層復(fù)合剖面示意圖，其中1是指基礎(chǔ)層；2是指基礎(chǔ)層的燕尾槽凸起部分；3是指聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)。
圖3是聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)以孔狀凹陷方式與基礎(chǔ)層復(fù)合剖面示意圖，其中1是指基礎(chǔ)層；2是基礎(chǔ)層水滴狀孔狀凹陷位置凸起部分；3是指聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)。
圖4是聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)以水滴狀孔狀凹陷方式與基礎(chǔ)層復(fù)合平面示意圖，其中1是指聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)的水滴狀孔狀凹陷；2是指用水滴狀孔狀凹陷方式處理過(guò)的聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)。
圖5是聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)以燕尾槽方式與基礎(chǔ)層復(fù)合的平面示意圖，其中1是指聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)的燕尾槽切口；2是指做好燕尾槽切口的聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)。
圖6是聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)以燕尾槽和孔狀凹陷相結(jié)合的方式與基礎(chǔ)層復(fù)合的平面示意圖，其中1是指聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)的燕尾槽切口；2是指聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)的水滴狀孔狀凹陷；3是指做好燕尾槽切口和水滴狀孔狀凹陷的聚苯乙烯發(fā)泡板或擠塑板(XPS)。
圖7是基礎(chǔ)層嵌入保溫層結(jié)合方式示意圖，其中1是指基礎(chǔ)層；2是指基礎(chǔ)層凸起部分；3是指保溫層。
圖8是保溫層嵌入基礎(chǔ)層結(jié)合方式示意圖，其中1是指保溫層；2是指保溫層凸起部分；3是指基礎(chǔ)層。
圖9是以下苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的制備例中乳液1的紅外圖譜。
圖10是以下苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的制備例中乳液1的核磁共振圖譜(碳譜)。
圖11是以下苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的制備例中乳液1的核磁共振圖譜(氫譜)。
具體實(shí)施例方式
下面將參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步說(shuō)明。通過(guò)下面所提供的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更容易理解本發(fā)明。但是，這些實(shí)施例不應(yīng)被理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液的制備例乳液1的制備在室溫條件下，向裝有溫度計(jì)、攪拌器和冷凝器的2升四口瓶中加入490ml去離子水，4.2g十二烷基硫酸鈉，通過(guò)攪拌使十二烷基硫酸鈉完全溶解，然后升溫至86℃；保持溫度在85-90℃，在攪拌的情況下，開(kāi)始滴加預(yù)先混合均勻的290g丙烯酸丁酯和90g丙烯腈的混合物，5分鐘后，開(kāi)始滴加預(yù)先混合均勻并且調(diào)節(jié)pH值為6-7之間的40ml去離子水和12.6g丙烯酸和的混合物，同時(shí)滴加預(yù)先混合均勻的50ml去離子水和0.84g過(guò)硫酸鉀的混合物，在60-75分鐘時(shí)間內(nèi)滴加完，保溫和攪拌5分鐘后，升溫至90-94℃，然后在攪拌的狀態(tài)下開(kāi)始滴加27g苯乙烯和預(yù)先混合均勻的20ml去離子水和0.21g過(guò)硫酸鉀的混合物，在15分鐘內(nèi)滴加完，然后保溫15分鐘，降溫至87℃保溫2小時(shí)，降溫至45℃，用氨水調(diào)節(jié)pH值至6-7之間，獲得白色乳液狀的產(chǎn)品。測(cè)得乳液中的聚合物的數(shù)均分子量為55000，按照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2223-1996的測(cè)試方法，測(cè)得的樹(shù)脂薄膜抗張強(qiáng)度為5.2Mpa，測(cè)得的樹(shù)脂薄膜斷裂伸長(zhǎng)率為515％，這種乳液的紅外圖譜示于本說(shuō)明書(shū)附圖9中，這種乳液的核磁共振圖譜(碳譜)示于本說(shuō)明書(shū)附圖10中，這種乳液的核磁共振圖譜(氫譜)示于本說(shuō)明書(shū)附圖11中。
乳液2至乳液27的制備除了加入的各種成分不同之外，采用制備乳液1的相同的方法來(lái)制備乳液2至乳液27，為了節(jié)省篇幅和減少不必要的贅述，用以下表格來(lái)說(shuō)明乳液2至乳液27中加入的各種成分、數(shù)量、產(chǎn)品的視覺(jué)外觀、相應(yīng)的數(shù)均分子量、樹(shù)脂薄膜抗張強(qiáng)度和樹(shù)脂薄膜斷裂伸長(zhǎng)率乳液2-14

乳液2-14

乳液15-27

乳液15-27

本發(fā)明輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材的實(shí)施例本發(fā)明輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻板的制備方法包括以下步驟A.將水泥、填充料、聚苯乙烯發(fā)泡顆粒、石英砂和氧化鎂充分混合，并加入到攪拌桶內(nèi)；B.向攪拌桶內(nèi)均勻的混合物中添加水、聚合物乳液、玻璃纖維和/或聚合物纖維，開(kāi)始攪拌；C.待攪拌均勻以后，向漿料中添加減水劑；D.將經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆虻臐{料澆筑到鋪有玻璃纖維和/或聚合物纖維網(wǎng)的模具內(nèi)，形成基礎(chǔ)層；將由擠塑板(XPS)或發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)預(yù)制成的具有凹槽的發(fā)泡聚合物保溫層按附圖所示方式在基本層尚未定型時(shí)復(fù)合到基本層上。用發(fā)泡聚氨酯形成的發(fā)泡聚合物保溫層是在基本層成型后直接噴在基本層上完成發(fā)泡和復(fù)合。
采用如上所述的相同方法，制備實(shí)施例1-27的本發(fā)明板材，各實(shí)施例中各種原料成分的用量和制成的板材的抗拉強(qiáng)度和壓剪粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，記載在以下的表格中，通過(guò)表格中記載的抗拉強(qiáng)度和壓剪粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的板材具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度。
實(shí)施例1水泥39.74％10.54kg粉煤灰 20.07％5.32kg石英砂 6.04％ 1.6kg氧化鎂 2.68％ 0.71kg聚苯乙烯發(fā)泡顆粒1.13％ 0.3kg減水劑 0.23％ 0.06kg乳液1 0.57％ 0.15kg玻璃纖維1.25％ 0.33kg水 28.29％7.5kg實(shí)施例2水泥49.04％13kg粉煤灰 0％0kg石英砂 17.31％4.59kg氧化鎂 2.68％ 0.71kg聚苯乙烯發(fā)泡顆粒1.13％ 0.3kg減水劑 0.23％ 0.06kg乳液2 0.57％ 0.15kg聚丙烯纖維 0.75％ 0.2kg水 28.29％7.5kg實(shí)施例3水泥49.04％13kg粉煤灰 10.77％2.86kg石英砂 6.04％ 1.6kg氧化鎂 2.68％ 0.71kg聚苯乙烯發(fā)泡顆粒1.13％ 0.3kg減水劑 0.23％ 0.06kg乳液3 0.57％ 0.15kg玻璃纖維1.25％ 0.33kg水 28.29％7.5kg實(shí)施例4
水泥31.72％8.41kg粉煤灰 31.27％8.29kg石英砂 6.04％ 1.6kg氧化鎂 0％0kg聚苯乙烯發(fā)泡顆粒1.13％ 0.3kg減水劑 0.23％ 0.06kg乳液4 0.57％ 0.15kg聚丙烯纖維 0.75％ 0.2kg水 28.29％7.5kg實(shí)施例5水泥38.84％10.30kg粉煤灰 20.27％5.37kg石英砂 6.04％ 1.6kg氧化鎂 2.68％ 0.71kg聚苯乙烯發(fā)泡顆粒2.13％ 0.56kg減水劑 0.33％ 0.08kg乳液5 0.67％ 0.18kg玻璃纖維0.75％ 0.2kg水 28.29％7.5kg更多實(shí)施例如下表


各主要實(shí)施例對(duì)應(yīng)主要性能指標(biāo)如下表(單位MPa)



*檢測(cè)方法上述表格中抗拉強(qiáng)度和壓剪粘結(jié)強(qiáng)度兩項(xiàng)指標(biāo)是參照J(rèn)G 158-2004進(jìn)行檢驗(yàn)。

通過(guò)以上對(duì)比例1至3所測(cè)得的數(shù)據(jù)與本發(fā)明的實(shí)施例1至27所測(cè)的數(shù)據(jù)的對(duì)比顯示，本發(fā)明的相關(guān)性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有墻體保溫技術(shù)的對(duì)比例1-3，通過(guò)這種對(duì)比，本發(fā)明的板材所表現(xiàn)出來(lái)的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步是不言而喻的。
此外，隨同本申請(qǐng)文件一并遞交的附件1-7，是國(guó)家相應(yīng)主管部門(mén)出具的相關(guān)檢測(cè)報(bào)告，其中詳細(xì)地說(shuō)明了相關(guān)的測(cè)試方法、獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)和最終的結(jié)論，這些附件記載的內(nèi)容說(shuō)明，本發(fā)明的板材除了上述優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度性能之外，還具備優(yōu)良的隔音性和耐候性，抗風(fēng)負(fù)壓能力強(qiáng)，可釘掛，抗沖擊、承重能力強(qiáng)，不易損壞，使用壽命較長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材，由水泥砂漿固化后形成的基本層和發(fā)泡聚合物保溫層所組成；其中，形成基本層的水泥砂漿按重量百分比含有以下成分水泥 20-50％填充料 0-35％石英砂 3-30％氧化鎂 0-5％聚苯乙烯發(fā)泡顆粒 0.5-4％減水劑 0.1-1％苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液 0.3-1.5％玻璃纖維和/或聚合物纖維0-4％水 15-30％上述共聚物乳液的含量以其固含量為38％的乳液計(jì)；上述填充料選自粉煤灰和細(xì)石砂的至少一種；其中的聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯、擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯形成的；上述基本層的厚度為10-50毫米，上述保溫層的厚度為10-50毫米；上述基本層的抗拉強(qiáng)度至少為0.2MPa，壓剪粘結(jié)強(qiáng)度至少為0.1Mpa。
2.權(quán)利要求1的板材，其中形成基本層的水泥沙漿按重量百分比含有以下成分水泥 30-40％填充料 10-25％石英砂 8-20％氧化鎂 1-4％聚苯乙烯發(fā)泡顆粒 1-3％減水劑 0.2-0.8％苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液 0.5-1％玻璃纖維和/或聚合物纖維0.5-3％水 20-25％
3.權(quán)利要求1或2的板材，其中的填充料為粉煤灰。
4.上述權(quán)利要求之一的板材，其中的聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯形成的。
5.上述權(quán)利要求之一的板材，其中的聚合物乳液是苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液。
6.權(quán)利要求5的板材，其中的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液是苯乙烯類(lèi)單體與烯屬不飽和單體的多元共聚物乳液；所述苯乙烯類(lèi)單體選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氨基苯乙烯、3-叔丁基苯乙烯、2-氯代苯乙烯、3，4-二甲基-苯乙烯和4-乙氧基苯乙烯中的至少一種，在單體總量中的含量為5-8重量份；所述烯屬不飽和單體選自(甲基)丙烯酸類(lèi)、(甲基)丙烯酸酯類(lèi)、丙烯腈類(lèi)和丙烯酰胺類(lèi)單體中的至少一種，在單體總量中的含量為72-115重量份。
7.權(quán)利要求6的板材，其中的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中聚合物的數(shù)均分子量為40000-70000。
8.權(quán)利要求7的板材，其中所述的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中的(甲基)丙烯酸類(lèi)單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、和衣康酸中的至少一種，在單體總量中的含量為2.5-3.5重量份；(甲基)丙烯酸酯類(lèi)單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸正辛酯和甲基丙烯酸異辛酯中的至少一種，在單體總量中的含量為53-82重量份；丙烯腈類(lèi)單體選自丙烯腈和甲基丙烯腈中的至少一種，在單體總量中的含量為16.5-26.5重量份；丙烯酰胺類(lèi)單體選自丙稀酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺和N-羥甲基甲基丙烯酰胺中的至少一種，在單體總量中的含量為0-3重量份。
9.權(quán)利要求8的板材，其中的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液是半封閉的核殼結(jié)構(gòu)的共聚物乳液，其中的核由(甲基)丙烯酸酯類(lèi)單體、丙烯腈類(lèi)單體和丙烯酸類(lèi)單體聚合而成，其中的殼由苯乙烯類(lèi)單體聚合而成。
10.上述權(quán)利要求之一的板材，其中在基本層和發(fā)泡聚合物保溫層兩層相接觸的任何一面上，具有朝向另一層開(kāi)口的貫通整個(gè)板材的至少一道凹槽，該凹槽的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，與具有這種凹槽的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于凹槽的部位具有貫通整個(gè)板材的嵌入上述凹槽的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述凹槽的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩道以上的凹槽時(shí)，凹槽與凹槽以及凸起部位與凸起部位之間呈相互平行或者交叉狀分布；當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述凹槽存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的凹槽之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述凹槽存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的凹槽之中。
11.權(quán)利要求10的板材，其中凹槽的截面形狀呈燕尾狀。
12.權(quán)利要求1-9之一的板材，其中在基本層和發(fā)泡聚合物保溫層兩層相接觸的任何一面上，具有朝向另一層開(kāi)口的至少一個(gè)孔狀凹陷，該孔狀凹陷的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，在與具有這種孔狀凹陷的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于孔狀凹陷的部位具有嵌入上述孔狀凹陷的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述孔狀凹陷的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩個(gè)以上的孔狀凹陷時(shí)，孔狀凹陷與相對(duì)應(yīng)的凸起部分呈規(guī)則或不規(guī)則分布；當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的孔狀凹陷之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的孔狀凹陷之中。
13.權(quán)利要求12的板材，其中孔狀凹陷的截面形狀呈水滴狀。
14.權(quán)利要求1-9之一的板材，其中在基本層和發(fā)泡聚合物保溫層兩層相接觸的任何一面上，具有朝向另一層開(kāi)口的貫通整個(gè)板材的至少一道凹槽和至少一個(gè)孔狀凹陷；該凹槽的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，與具有這種凹槽的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于凹槽的部位具有貫通整個(gè)板材的嵌入上述凹槽的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述凹槽的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩道以上的凹槽時(shí)，凹槽與凹槽以及凸起部位與凸起部位之間呈相互平行或者交叉狀分布；當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述凹槽存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的凹槽之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述凹槽存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的凹槽之中；該孔狀凹陷的截面形狀呈部分下端截面的寬度大于開(kāi)口端寬度的形狀，與具有這種孔狀凹陷的層相對(duì)的另一層上，在對(duì)應(yīng)于孔狀凹陷的部位具有嵌入上述孔狀凹陷的凸起部分，該凸起部分的截面形狀與上述孔狀凹陷的截面形狀完全對(duì)應(yīng)，在具有兩個(gè)以上的孔狀凹陷時(shí)，孔狀凹陷與相對(duì)應(yīng)的凸起部分呈規(guī)則或不規(guī)則分布，均勻分布于上述凹槽之間，當(dāng)聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于基本層上，上述凸起部分存在于聚合物保溫層上并且嵌入基本層的孔狀凹陷之中；當(dāng)聚合物保溫層是由擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯所形成時(shí)，上述孔狀凹陷存在于聚合物保溫層上，上述凸起部分存在于基本層上并且嵌入聚合物保溫層的孔狀凹陷之中。
15.權(quán)利要求14的板材，其中的凹槽的截面形狀呈燕尾狀，其中的孔狀凹陷的截面形狀呈水滴狀。
全文摘要
輕質(zhì)聚苯復(fù)合墻體板材，由水泥砂漿固化后形成的基本層和發(fā)泡聚合物保溫層所組成。其中，形成基本層的水泥砂漿按重量百分比含有水泥20－50％、填充料0－35％、石英砂3－30％、氧化鎂0－5％、聚苯乙烯發(fā)泡顆粒0.5－4％、減水劑0.1－1％、苯乙烯－丙烯酸酯共聚物乳液0.3－1.5％、玻璃纖維和/或聚合物纖維0－4％、以及水15－30％。其中的聚合物保溫層是由發(fā)泡聚氨酯、擠塑板或發(fā)泡聚苯乙烯形成的。上述基本層的厚度為10－50毫米，上述保溫層的厚度為10－50毫米。該板材具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度至少為0.2MPa，壓剪粘結(jié)強(qiáng)度至少為0.1MPa；隔音性和耐候性好，抗風(fēng)負(fù)壓能力強(qiáng)，可釘掛，抗沖擊、防火、具備較好的承重能力，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C04B14/42GK101033642SQ20071008708
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者李志遠(yuǎn), 姜壽文, 李志強(qiáng) 申請(qǐng)人:李志遠(yuǎn), 姜壽文, 李志強(qiáng)