墙面隔热保温材料 技术领域
本发明涉及节能建筑材料，具体地指一种主要用于建筑围护结构内外侧的墙面隔热保温材料。
背景技术
目前，我国绝大多数建筑围护结构内外墙面所使用的还是沿袭多年的普通水泥砂浆，这种普通水泥砂浆层的导热系数很高，阻止热量传递的功能很差，在冬冷夏热室内外温差很大的地区，往往因冷热空气的频繁热交换而消耗大量的能源。为了解决上述问题，人们试尝在普通水泥砂浆中加入一定量的聚苯乙烯或其他塑料材料的颗粒，希望通过聚苯乙烯或塑料等颗粒的阻热特性来满足墙面特别是外墙面的隔热保温要求，但这种改进的墙面砂浆材料仍然存在着如下的缺陷：其一，该砂浆护层的密度仍然偏大，相应的导热系数也高达0.29w/m·k，使得其隔热保温效果并不理想；其二，该砂浆组份具有一定的亲水性质，防水防潮性能较差，一旦遇到雨雪天气或潮湿气候的浸蚀，其隔热保温能力将急剧下降；其三，该砂浆组份中所掺入的聚苯乙烯等颗粒分散了水泥浆料的粘接性能以及和墙体的结合力，降低了其抗压强度和抗收缩能力，在多变的自然环境下时间一长就无法抵抗墙体地变形以及砂浆自身收缩产生的裂缝，从而导致其隔热保温效果大幅降低。总之，现有的墙面围护材料难以达到国家规定满意的建筑节能标准。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种受环境气候和墙体变形影响小、且能有效地阻止室内外热量传递的墙面隔热保温材料。
为实现此目的，本发明深入研究了各种建筑原料自身及其组合后的特性，从而研制出一种墙面隔热保温材料，该材料按重量由45～60％的基料、15～25％的膨胀珍珠岩、8～15％的硅酸盐水泥、10～20％的聚乙烯醇胶水、0.8～1.5％的羧甲基纤维素、1.5～2.5％的钠基膨润土和0.1～0.2％的聚丙烯纤维构成。其中，所说的基料为外表包裹有一层硬脂酸的轻质碳酸钙散状粉粒。
优选的上述墙面隔热保温材料，按重量由50～55％的基料、18～22％的膨胀珍珠岩、9～12％的硅酸盐水泥、12～16％的聚乙烯醇胶水、0.9～1.2％的羧甲基纤维素、1.8～2.2％的钠基膨润土和0.14～0.18％的聚丙烯纤维构成。
最佳的上述墙面隔热保温材料，按重量由52％的基料、20％的膨胀珍珠岩、10％的硅酸盐水泥、15％的聚乙烯醇胶水、1.0％的羧甲基纤维素、1.85％的钠基膨润土和0.15％的聚丙烯纤维构成。
与前面提到的现有类似建筑材料相比，本发明的优越性主要体现在以下几个方面：其一，本发明材料中起主导隔热保温作用的基料采用包裹有一层硬脂酸的轻质碳酸钙散状粉粒，它与较低导热系数的膨胀珍珠岩等原料复合后，在材料内部形成了许多封闭不贯通的细微孔隙，使材料的密度明显减轻，仅为500～600kg/m3，而这些细微孔隙中又充满了热传导性能更弱的静止空气，从而能有效地阻止外界热量的传递，达到良好的隔热保温效果。从材料的导热系数上也可以映证这一点：本发明材料的导热系数仅为0.099w/m·k左右，而同类材料的导热系数为0.26w/m·k左右。其二，本发明材料中所采用的基料具有极强的憎水性，其憎水率可达98％，使得本发明材料自身也具有很强的防水防潮能力，从而克服了传统墙面材料遇水则隔热保温性能迅速大幅下降的缺陷，解决了墙面隔热保温材料应用的一大难题。其三，本发明材料中所采用的羧甲基纤维素和钠基膨润土，能有效地保证硅酸盐水泥在水化过程中反应充分，以最大限度地发挥其与墙体的粘结强度；所采用的聚丙烯增强纤维，能有效地抵抗墙体变形以及材料自身的收缩，防止墙面出现裂缝；所采用的聚乙烯醇胶水则能进一步材料自身以及材料与墙体界面之间的相互粘结力。试验表明，本发明的材料特别是上述优选或最佳材料具有优异的隔热保温性能，很好的防水防潮功能，以及良好的力学特性，应用于墙体后基本不会因为时间的延长、自然气候的变化而导致性能下降。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1提供的墙面隔热保温材料，按重量由50％的基料、22％的膨胀珍珠岩、11％的硅酸盐水泥、14％的聚乙烯醇胶水、1.0％的羧甲基纤维素、1.85％的钠基膨润土和0.15％的聚丙烯纤维构成。
实施例2提供的墙面隔热保温材料，按重量由52％的基料、20％的膨胀珍珠岩、10％的硅酸盐水泥、15％的聚乙烯醇胶水、1.0％的羧甲基纤维素、1.85％的钠基膨润土和0.15％的聚丙烯纤维构成。
实施例3提供的墙面隔热保温材料，按重量由55％的基料、18％的膨胀珍珠岩、12％的硅酸盐水泥、12％的聚乙烯醇胶水、1.0％的羧甲基纤维素、1.85％的钠基膨润土和0.15％的聚丙烯纤维构成。
上述各实施例中，基料是外表包裹有一层硬脂酸的轻质碳酸钙散状粉粒，它由94～96％重量的轻质碳酸钙粉和4～6％重量的硬脂酸，在105～150℃的温度条件下热拌合2～3小时后，经自然冷却而形成。轻质碳酸钙粉应符合国家化工行业标准HG2226-91的要求，硬脂酸的纯度应不低于98％。此基料是本发明材料中最为关键的组份，其质量的优劣会对整个材料的性能产生根本的影响，只有严格按上述工艺处理，使硬脂酸完全包裹在轻质碳酸钙粉外，形成憎水性的散状粉粒，才能确保本发明材料的防水隔热保温节能性能。膨胀珍珠岩在材料中也起隔热保温的作用，国内生产已很普遍，标号为200的膨胀珍珠岩的堆积密度≤200kg/m3、含水率≤2％、粒度≤4％、导热系数≤0.066w/m·k，标号为250的膨胀珍珠岩的堆积密度≤250kg/m3、含水率≤2％、粒度≤4％、导热系数≤0.072w/m·k，这两种产品均可选用。硅酸盐水泥用于在材料中发挥强度，并可使材料与墙面牢固粘结为一体，选用符合国家标准的32.5等级普通硅酸盐水泥即可。聚乙烯醇胶水是由30～50％重量的市售聚乙烯醇胶颗粒和50～70％的水，在70～100℃的温度条件下完全热溶解而形成的粘状液体，它可以使材料自身以及材料与墙体界面之间的粘结力得到充分的加强。羧甲基纤维素和钠基膨润土相互混合形成保水增强剂，在材料中可确保普通硅酸盐水泥有足够量的水份水化，以进一步提高其强度指标。聚丙烯纤维系由聚丙烯酸酯构成的束状单丝短纤维，其比重约为0.91g/cm3，抗拉强度约为276Mpa，市面上有成品出售，它可以有效抵抗墙体变形和材料自身的收缩，避免裂缝的产生，从而长时间确保墙体隔热保温性能不下降。
上述各实施例的墙面隔热保温材料成本低廉，易于为市场接受。其施工操作简单易行，按材料组份比例的要求加适量的水现场投料搅拌后，即可如传统的水泥砂浆一样粉刷上墙，或应用于需要隔热保温的工业管道。