專利名稱：一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復合保溫板及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來,南京中環(huán)國際廣場、哈爾濱經(jīng)緯360度雙子星大廈、濟南奧體中心、北京央視新址附屬文化中心、上海膠州教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈等相繼發(fā)生建筑外保溫材料火災，造成嚴重人員傷亡和財產(chǎn)損失，建筑易燃可燃外保溫材料已成為一類新的火災隱患，由此引發(fā)的火災已呈多發(fā)勢頭。公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以公通字[2009]46號文發(fā)布了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》，其中第二條規(guī)定民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料。在此基礎(chǔ)上，中華人民共和國公安部進一步以公消[2011]65號發(fā)布了《關(guān)于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求》的通知。目前市場上無機保溫材料少見，性價比高的無機保溫材料更是罕見。當市場占有量達90% 的有機保溫材料處于停滯觀望之時，作為達到防火等級A級的外墻外保溫無機材料一泡沫玻璃和巖棉卻迎來了前所未有的市場良機。今年以來，巖棉價格已由42兀/平方米左右飆升至200多元/平方米。即便如此，市場需求仍然供不應求。保溫泡沫玻璃也在其廣泛應用上出現(xiàn)瓶頸問題。在有機保溫材料處于停滯觀望之時，低溫泡沫玻璃保溫材料也應運而生。低溫泡沫玻璃保溫材料是將硅酸鹽水溶液、含硼或含鋁原料通過膠體化學工藝得到高粘度溶膠，然后將得到的溶膠進行低溫干燥及發(fā)泡熱處理得到的一種新型非晶態(tài)、多孔水合玻璃材料。這種低溫泡沫玻璃與泡沫玻璃有著許多相同之處內(nèi)部充滿無數(shù)開口或閉口的小氣孔，氣孔的面積占總體積的80°/Γ90%，孔徑大小為O. 5 2mm，也有的小到幾微米；一種性能優(yōu)越的絕熱保溫、防火的輕質(zhì)建筑材料和裝飾材料，A級不燃與建筑物同壽命。用于建筑外保溫的低溫泡沫玻璃保溫材料能達到保溫防火的功效。但是，由于低溫泡沫玻璃保溫材料脆性大，它的應用場合有一定的限制性，如外加裝飾層的外保溫工程。為了提高材料的柔韌性，通常的做法是將鋼絲網(wǎng)和脆性材料進行復合。傳統(tǒng)的復合保溫板結(jié)構(gòu)包括保溫層、粘結(jié)劑層、增強層的復合保溫層，或者用錨釘將保溫層和增強層結(jié)合在一起的保溫層。這種“以粘為主，以錨為輔，粘錨結(jié)合”的復合方式保溫層結(jié)構(gòu)都存在著不同的缺點，有的施工復雜質(zhì)量不高，有的復合層結(jié)構(gòu)不牢靠。而且低溫泡沫玻璃和鋼絲網(wǎng)是兩種完全不同材質(zhì)的材料，要想很好地解決兩者之間的界面結(jié)合問題也是一大技術(shù)難點。因此，尋求一種新的復合方法是拓寬低溫泡沫玻璃保溫材料廣泛應用中首當其沖要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板及其制備方法，該復合保溫板結(jié)構(gòu)簡單，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好，該方法操作簡單，成本低。本發(fā)明的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板，包括保溫層、表面層和腹絲，所述的保溫層為低溫泡沫玻璃，表面層為鋼絲網(wǎng)架，所述的鋼絲網(wǎng)架滲進低溫泡沫玻璃的表面處并與之貼合，且在鋼絲網(wǎng)架上穿插有對鋼絲網(wǎng)架和低溫泡沫玻璃起固定、支撐作用的腹絲。
所述的腹絲的穿插方式為斜插。所述的腹絲采用與表面層相同的鋼絲制成。本發(fā)明的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，包括(I)通過膠體化學工藝在不凝膠的前提下得到高粘度溶膠；(2)將帶腹絲的鋼絲網(wǎng)架進行去油污處理，然后置于上述高粘度溶膠中浸泡，取出后得到浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架；(3)將步驟(I)得到的溶膠進行干燥得到中間料并將其進行碎裂處理，碎裂后的中間料顆粒粒徑范圍為O. 3 I. 6mm ;同時將步驟(2)得到的浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架進行相同的干燥處理；(4)將步驟(3)得到的干燥處理后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放進模具中，隨后將步驟(3)得到的碎裂后中間料均勻地放進模具中，最后密封模具并進行熱處理，即得低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板。步驟(I)中所述的膠體化學工藝的具體操作為含硼原料、含鋁原料、堿ROH中的一種或幾種與硅酸鹽水溶液在攪拌下混合均勻，其中含硼原料與含鋁原料的添加量不同時為零，R為Li、Na、K等堿金屬元素中的一種或幾種。所述的含硼原料為硼酸、硼砂、含硼礦物中的一種或幾種。所述的含鋁原料為磷酸二氫鋁、磷酸鋁、氫氧化鋁、含鋁礦物中的一種或幾種。步驟(3)中所述的中間料的含水率為25 50%。步驟(4)中所述的熱處理的具體操作為先以速率10 40°C /min升溫至250 500°C并保溫，保溫時間不少于O. 5h，再以降溫速率I 30°C /min降至室溫，即可。本發(fā)明低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的特別之處在于所述保溫層、表面層和持力層之間不需要任何外加粘合劑而牢牢地連接在一起。所述帶腹絲的鋼絲網(wǎng)架在被放入模具前需先進行去油污處理，然后將其放在高粘度溶膠中浸泡，最后同高粘度溶膠作同樣的干燥處理；這是此項技術(shù)的關(guān)鍵。這是因為一方面，經(jīng)過去油污處理的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架在高粘度溶膠中浸泡時能夠很好地吸附溶膠；另一方面，經(jīng)過浸泡的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架同高粘度溶膠作同樣的干燥處理后，帶腹絲鋼絲網(wǎng)架上附有可發(fā)泡的溶膠與中間料含水率相同，從而與中間料在發(fā)泡過程中均勻地結(jié)合為一體，不會發(fā)生明顯的分層現(xiàn)象。這樣一來，低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的保溫層、表面層和腹絲之間不需要任何外加粘合劑而牢牢地連接在一起。本發(fā)明的新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板，鋼絲網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的上下兩表面層大大地提高了保溫板的抗裂性能，中間的腹絲則增強了保溫板的抗拉強度和抗折強度。采用此結(jié)構(gòu)的新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板結(jié)構(gòu)簡捷，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好。低溫泡沫玻璃復合保溫板工藝簡單，成本低，非常適用于外加裝飾層的外保溫工程。
有益效果( I)復合保溫板結(jié)構(gòu)簡單，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好，適用于外加裝飾層的外保溫工程；(2)本發(fā)明的制備方 法操作簡單，成本低。


圖I為本發(fā)明的低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的表面層鋼絲網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板實驗樣品的照片；圖4為鋼絲網(wǎng)架未經(jīng)處理得到的實驗樣品照片；其中I-表面層、2-腹絲、3-保溫層。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例I以模數(shù)M=3. 3、固含量為35%的液態(tài)鈉水玻璃，硼酸及KOH為原料進行試驗。按重量計的配方為水玻璃100，硼酸4. 51，K0H3，原料中主要組分質(zhì)量分數(shù)為Si02 63. 42%，B2O36. 06%, (Na2CHK2O) 30. 52%。將按照以上配比的原料進行強制攪拌混合均勻，在不凝膠的前提下得到高粘度的溶膠體系；將已進行去油污處理的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放在高粘度溶膠中浸泡。接著將高粘度溶膠和浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架在110°C溫度下進行干燥16h，此時中間料的含水率約為35%;然后將帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放進模具中，隨后將碎裂后的中間料均勻地放進去，密封模具并移入烘箱中；最后以速率5°C /min升溫至300°C并保溫2h，以降溫速率2V /min降至室溫即得新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板。所得到的低溫泡沫玻璃的容重為227kg/m3，抗壓強度I. 38MPa，導熱系數(shù)O. 055W/m-K,失重率I. 3%，軟化系數(shù)92. 6%。按照本發(fā)明的制備方法制得的新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板結(jié)構(gòu)簡捷，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好。低溫泡沫玻璃復合保溫板工藝簡單，成本低，非常適用于外加裝飾層的外保溫工程。實施例2以模數(shù)M=3.0、固含量為37%的液態(tài)鉀水玻璃，硼砂為原料進行試驗。按重量計的配方為水玻璃100，硼砂10，原料中主要組分質(zhì)量分數(shù)為=SiO2 57.48%，B2038. 67%,(Na2CHK2O) 33. 85%。將按照以上配比的原料進行強制攪拌混合均勻，在不凝膠的前提下得到高粘度的溶膠體系；將已進行去油污處理的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放在高粘度溶膠中浸泡。接著將高粘度溶膠和浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架在120°C溫度下進行干燥10h，此時中間料的含水率約為42%;然后將帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放進模具中，隨后將碎裂后的中間料均勻地放進去，密封模具并移入烘箱中；最后以速率15°C /min升溫至300°C并保溫3h，以降溫速率2V /min降至室溫即得新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板。所得到的低溫泡沫玻璃的容重為185kg/m3，抗壓強度I. 08MPa,導熱系數(shù)O. 053W/m-K,失重率I. 7%，軟化系數(shù)90. 2%。按照本發(fā)明的制備方法制得的新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板結(jié)構(gòu)簡捷，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好。低溫泡沫玻璃復合保溫板工藝簡單，成本低，非常適用于外加裝飾層的外保溫工程。實施例3以模數(shù)M=3. O、固含量為37%的液態(tài)鉀水玻璃，磷酸二氫鋁為原料進行試驗。按重量計的配方為水玻璃100，磷酸二氫鋁20，原料中主要組分質(zhì)量分數(shù)為=SiO2 60. 36%,Α12038· 12%, K2O 31. 52%。 將按照以上配比的原料進行強制攪拌混合均勻，在不凝膠的前提下得到高粘度的溶膠體系；將已進行去油污處理的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放在高粘度溶膠中浸泡。接著將高粘度溶膠和浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架在90°C溫度下進行干燥15h，此時中間料的含水率約為28%;然后將帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放進模具中，隨后將碎裂后的中間料均勻地放進去，密封模具并移入烘箱中；最后以速率20°C /min升溫至300°C并保溫2h，以降溫速率8°C /min降至室溫即得新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板。所得到的低溫泡沫玻璃的容重為165kg/m3，抗壓強度I. 02MPa,導熱系數(shù)O. 050W/m-K,失重率2. 0%，軟化系數(shù)89. 7%。按照本發(fā)明的制備方法制得的新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板結(jié)構(gòu)簡捷，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好。低溫泡沫玻璃復合保溫板工藝簡單，成本低，非常適用于外加裝飾層的外保溫工程。實施例4以模數(shù)M=3. O、固含量為37%的液態(tài)鈉水玻璃，磷酸二氫鋁為原料進行試驗。按重量計的配方為水玻璃100，磷酸二氫鋁20，原料中主要組分質(zhì)量分數(shù)為=SiO2 60. 36%,Α12038· 12%, Na2O 31. 52%。將按照以上配比的原料進行強制攪拌混合均勻，在不凝膠的前提下得到高粘度的溶膠體系；將已進行去油污處理的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放在高粘度溶膠中浸泡。接著將高粘度溶膠和浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架在在室溫下(約30°C)進行干燥30h，此時中間料的含水率約為50% ;然后將帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放進模具中，隨后將碎裂后的中間料均勻地放進去，密封模具并移入烘箱中；最后以速率15°C /min升溫至300°C并保溫6h，以降溫速率6°C /min降至室溫即得新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板。所得到的低溫泡沫玻璃的容重為254kg/m3，抗壓強度I. 86MPa，導熱系數(shù)O. 053W/m-K,失重率I. 8%，軟化系數(shù)93. 7%。按照本發(fā)明的制備方法制得的新型低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板結(jié)構(gòu)簡捷，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好，承重能力大，抗震性能也非常好。低溫泡沫玻璃復合保溫板工藝簡單，成本低，非常適用于外加裝飾層的外保溫工程。
權(quán)利要求
1.一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板，包括保溫層(3)、表面層(I)和腹絲(2)，所述的保溫層(3)為低溫泡沫玻璃，表面層(I)為鋼絲網(wǎng)架，其特征在于鋼絲網(wǎng)架滲進低溫泡沫玻璃的表面處并與之貼合，且在鋼絲網(wǎng)架上穿插有對鋼絲網(wǎng)架和低溫泡沫玻璃起固定、支撐作用的腹絲(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板，其特征在于所述的腹絲(2)的穿插方式為斜插。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板，其特征在于所述的腹絲(2 )采用與表面層相同的鋼絲制成。
4.一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，包括 (1)通過膠體化學工藝在不凝膠的前提下得到溶膠； (2)將帶腹絲的鋼絲網(wǎng)架進行去油污處理，然后置于上述溶膠中浸泡，取出后得到浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架； (3)將步驟(I)得到的溶膠進行干燥得到中間料并將其進行碎裂處理，碎裂后的中間料顆粒粒徑范圍為0. 3 I. 6mm ;同時將步驟(2)得到的浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架進行相同的干燥處理； (4)將步驟(3)得到的干燥處理后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架放進模具中，隨后將步驟(3)得到的碎裂后中間料均勻地放進模具中，最后密封模具并進行熱處理，即得低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述的膠體化學工藝的具體操作為含硼原料、含鋁原料、堿ROH中的一種或幾種與硅酸鹽水溶液在攪拌下混合均勻，其中含硼原料與含鋁原料的添加量不同時為零，R為Li、Na、K中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，其特征在于所述的含硼原料為硼酸、硼砂、含硼礦物中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，其特征在于所述的含鋁原料為磷酸二氫鋁、磷酸鋁、氫氧化鋁、含鋁礦物中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述的中間料的含水率為25 50%。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板的制備方法，其特征在于步驟(4)中所述的熱處理的具體操作為先以速率10 40°C /min升溫至250 500°C并保溫，保溫時間不少于0. 5h，再以降溫速率I 30°C /min降至室溫，即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫泡沫玻璃/鋼絲網(wǎng)架復合保溫板及其制備方法，包括低溫泡沫玻璃保溫層、鋼絲網(wǎng)架表面層和腹絲，所述的鋼絲網(wǎng)架滲進低溫泡沫玻璃的表面處并與之貼合，且在鋼絲網(wǎng)架上穿插有對鋼絲網(wǎng)架和低溫泡沫玻璃起固定、支撐作用的腹絲；其制備方法，包括(1)制備溶膠；(2)將帶腹絲的鋼絲網(wǎng)架進行去油污處理，然后置于溶膠中浸泡；(3)將溶膠干燥得到中間料，并將其進行碎裂處理；同時將浸泡后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架進行相同的干燥處理；(4)將干燥處理后的帶腹絲鋼絲網(wǎng)架和碎裂后的中間料進行熱處理，即得。本發(fā)明的復合保溫板結(jié)構(gòu)簡單，表面抗裂性能佳，抗拉強度和抗折強度大，抗疲勞性及穩(wěn)定性良好；本發(fā)明的工藝簡單，成本低。
文檔編號E04B1/80GK102797301SQ201210295689
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者高錦秀, 王智宇, 屠浩馳, 王小山, 阮華, 李陸寶 申請人:寧波榮山新型材料有限公司