[發明專利]阻燃防水復合增強保溫材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410103222.6
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103936455A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 艾明星;曹力強;郭向勇;張敬
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院;建研建材有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B28/26;C04B24/12;C04B111/27;C04B111/28
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，具體涉及一種阻燃防水復合增強保溫材料及其制備方法。

背景技術

目前，在實施建筑節能的各項措施中，墻體保溫被認為是最行之有效的。因此世界各國都在大力發展新型保溫材料和復合墻體。而一種優異的保溫材料不僅應當具有良好的阻抗熱流傳遞的性能即大的熱阻、小的傳熱系數，而且還應當具有良好的防火、防水、耐候、耐久以及可持續發展性。

在無機保溫材料中，廣義的膨脹類顆粒包括開孔珍珠巖、閉孔珍珠巖以及玻化微珠，由于它們自身具有多孔結構，因此是一種良好的保溫材料，其中玻化微珠的導熱系數最低可達0.038W/(m.K)。但在實際應用中，它們通常是通過無機膠凝材料的粘結作用，制成具有一定形狀的硬質塊狀制品或保溫砂漿使用，由于無機膠凝材料以及玻化微珠的吸水率很高，使得最終該類制品的吸水率高達15%以上（體積吸水率），這不僅使得其保溫性能急劇下降，也使得其軟化系數大大降低，大大劣化了該類產品的使用性能；設想將無機凝膠材料用有機粘結材料代替，利用有機膠粘劑優異的粘結性和防水性制備輕質、防水、低導熱系數的新型玻化微珠產品，從而克服膨脹玻化微珠制品自身導熱系數高的缺點，將為發揮無機保溫材料環境友好、原料易得、性能穩定等優點創造條件，這也將為玻化微珠在新的節能形式下重新發揮重要作用提供新的契機。

鑒于上述現有的建筑物保溫材料具有諸多缺陷，本發明人積極加以研究和創新，以發明一種阻燃防水復合增強保溫材料及其制備方法，消除現有技術存在的缺陷，使其更加具有實用性。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種強度、阻燃性能和保溫性綜合性能高的阻燃防水復合增強保溫材料。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

阻燃防水復合增強保溫材料，其以膨脹玻化微珠為骨料，以多異氰酸酯和水玻璃混合生成的產物為粘結相，所述水玻璃的質量與多異氰酸酯的質量比為100：10～100；多異氰酸酯、水玻璃兩者質量和與膨脹玻化微珠的質量比為100：100～150。

作為優選，所述膨脹玻化微珠為不同粒徑的膨脹玻化微珠顆粒，密度為80～200kg/m³。

作為優選，所述多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯（TDI）或二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）。

作為優選，所述水玻璃為鈉基水玻璃或者鉀基水玻璃，固含量為5-50%（質量百分含量）。

作為優選，所述膨脹玻化微珠用水玻璃、多異氰酸酯依次包覆混合均勻后倒入模具中，自由發泡，常溫熟化24h，脫模即可。

本發明的另一目的為提供一種上述阻燃防水復合增強保溫材料的制備方法，該方法和得到強度、阻燃性能和保溫性綜合性能高的阻燃防水復合增強保溫材料。實現該目的的技術方案如下：

上述阻燃防水復合增強保溫材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）將水玻璃連續噴涂到膨脹玻化微珠顆粒表面，形成水玻璃包覆的膨脹玻化微珠，得到一次包覆粒子；

（2）將多異氰酸酯立即連續噴涂到一次包覆粒子上，形成多異氰酸酯包覆的膨脹玻化微珠，得到二次包覆粒子；

（3）將混合均勻的二次包覆粒子立即倒入模具中，自由發泡，常溫熟化24h，脫模即可。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明在基本原料中引入水玻璃，同時采用多異氰酸酯為原料，由于多異氰酸酯可與水玻璃中的水發生反應，生成聚脲基團及CO₂氣體，進而CO₂氣體與水玻璃中的堿金屬硅酸鹽反應，形成聚硅酸鹽，這些聚硅酸或聚硅酸顆粒將分散到異氰酸酯自聚物中，可大大提高復合材料的力學及阻燃性能，同時聚硅酸也是一種優異的粘接材料；此外本發明采用了非表面偶聯改性的玻化微珠顆粒原料，并采用分步噴涂包覆顆粒工藝，首先利用水玻璃對玻化微珠進行包覆，提高玻化微珠的閉孔率，防止異氰酸酯浸入玻化微珠孔內，而提高異氰酸酯的發泡效果，同時利用了聚硅酸的特殊性能，提高了多異氰酸酯自聚物與玻化微珠的相容性。而且，利用二次噴涂包覆工藝，在提高材料防水性能的基礎上，可大大降低水玻璃和多異氰酸酯（粘結相）的使用量，達到降低成本的目的。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。

實施例1

準備原材料：

甲苯二異氰酸酯（TDI）1000g；

鈉基水玻璃1000g，固含量為30%（質量百分含量）；