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1、(10)申请公布号 CN 103086740 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103086740 A *CN103086740A* (21)申请号 201310015892.8 (22)申请日 2013.01.16 C04B 38/02(2006.01) C04B 28/06(2006.01) C04B 28/04(2006.01) C04B 16/06(2006.01) (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市四牌楼 2 号 (72)发明人 陈惠苏 周忠 刘琳 秦鸿根 (74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 ( 普通合伙 ) 32204 代理人 柏。
2、尚春 (54) 发明名称 一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板 及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种三维间隔织物增强无机防 火泡沫保温板及其制备方法， 该保温板由三维间 隔织物与发泡无机胶凝材料基体进行复合增强而 获得 ； 其中以三维间隔织物 （1） 为增强体， 在三维 间隔织物内充实发泡无机胶凝材料 （2） ； 其总厚度 根据产品性能要求， 在1cm10cm之间调整。 该三 维间隔织物增强无机防火泡沫保温板具有整体性 好， 强度高， 导热系数低， 容重可调 ： 150-1800kg/ m3， 寿命长和 A 级防火等特点。大大改善了已有保 温板强度低， 易开裂、 破碎， 易粉化， 。
3、容重大， 保温 效果差和寿命短的缺点， 适于搬运和现场安装， 能 够达到与建筑寿命同周期。该三维间隔织物增强 无机防火泡沫保温板的制备方法工艺简单， 节能 省力， 适于大面积推广生产应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103086740 A CN 103086740 A *CN103086740A* 1/1 页 2 1. 一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板， 其特征在于该保温板由三维间隔织物 与发泡无机胶凝材料基体进行复合。
4、增强而获得 ； 其中以三维间隔织物 （1） 为增强体， 在三 维间隔织物内充实发泡无机胶凝材料 （2） ； 其总厚度根据产品性能要求， 在1cm10cm之间 调整。 2. 按照权利要求 1 所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板， 其特征在于， 三维 间隔织物 （1） 是无机纤维或是有机纤维， 或是上述两种纤维混杂编织成的三维间隔织物。 3. 按照权利要求 1 所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板， 其特征在于所述的 发泡无机胶凝材料是硅酸盐水泥、 高铝水泥、 硫铝酸盐水泥、 镁质无机胶凝材料、 硫酸钙无 机胶凝材料或碱激发无机胶凝材料， 或是上述胶凝材料中两种或几种的复合。 4. 一种。
5、如权利要求 1 所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法， 其特 征在于该制备方法包括以下步骤 ： 第一步 ： 选择三维间隔织物、 胶凝材料和发泡剂 ； 第二步 ： 制备发泡胶凝材料， 将第一步中选择的胶凝材料加水拌合均匀， 与发泡剂加水 制备的泡沫混合均匀， 或者将胶凝材料、 水、 发泡剂一起混合均匀， 发泡 ； 第三步 ： 制备三维间隔织物增强无机保温板， 将第二步制备的发泡胶凝材料浇注到第 一步选择的三维间隔织物中， 或直接将织物压入发泡胶凝材料中， 养护硬化， 制得所述保温 板。 5. 按照权利要求 4 所述的所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法， 其特征在于，。
6、 在第三步制得所述保温板后， 还在所述三维间隔织物增强无机保温板的外表 面涂刷防水材料或者美观材料。 6. 按照权利要求 4 所述的所述的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法， 其特征在于， 在第三步或第四步制得所述保温板后， 还在所述三维间隔织物无机保温板的 外表面复合装饰板， 达到保温装饰一体化的功能。 权 利 要 求 书 CN 103086740 A 2 1/5 页 3 一种三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种建筑工程用保温材料。 特别涉及集整体性好、 强度高、 防火、 保温、 装饰于一体的新型无机保温板材。 技术背景 0002 进入。
7、 21 世纪， 全球对能源的需求达到一个前所未有的新高度。在中国， 建筑能耗 已达社会总能耗的 1/3。而建筑采暖和制冷能耗在建筑全寿命周期中所占的比例约为 60%。 可见， 做好建筑保温工程是降低建筑能耗的一个重要途径。 目前， 我国的建筑节能发展已进 入第三阶段， 即建筑节能要求达65%的新阶段， 按照公消201165号文件要求， 外墙保温采 用 A 级防火材料， 这对建筑保温墙体材料有一个新的要求。 0003 目前， 我国常用的建筑保温材料包括有机、 无机和复合保温材料几个种类。 有机类 的， 如聚苯板、 挤塑板、 发泡聚氨酯等， 此类材料因为不能满足建筑防火要求正在被逐步淘 汰。无机类。
8、的加气混凝土砌块、 保温砂浆、 珍珠岩水泥板、 岩棉、 玻璃棉等， 加气混凝土砌块 生产投入大， 技术要求高， 不利于大规模发展。 保温砂浆、 珍珠岩水泥板、 玻璃棉等施工难度 大， 强度低， 建筑上使用较少。 0004 针对以上问题， 最近， 一种新型保温材料发泡混凝土保温板发展迅猛。 这种发泡混 凝土保温板不但保温性能优异， 而且能够达到 A 级防火要求。其生产投入低， 工艺简单， 节 能省力。但是， 经过几年的工程应用， 其弊病也彰显无遗 ： 强度低， 易开裂、 破碎， 易粉化， 寿 命短等。 针对上述问题， 本发明制备出一种高强度， 不易开裂、 破碎， 不粉化， 导热系数小， 防 火等。
9、级达 A 级， 低容重， 寿命可达 50 年以上的三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板。 发明内容 0005 技术问题 ： 本发明为解决建筑保温板强度低， 易开裂、 破碎， 易粉化， 寿命短等问题 而采用三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的方法， 制备一种强度高， 不易开裂、 破碎， 不粉化， 低导热系数， 低容重， 防火等级为 A 级新型墙体保温材料。 0006 技术方案 ： 本发明三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板是通过以下技术方案实 现的 ： 0007 三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板由三维间隔织物与发泡无机胶凝材料基 体进行复合增强而获得 ； 其中以三维间隔织物为增强体， 在三维间隔织。
10、物内充实发泡无机 胶凝材料 ； 其总厚度根据产品性能要求， 在 1cm 10cm 之间调整。 0008 三维间隔织物是无机纤维或是有机纤维， 或是上述两种纤维混杂编织成的三维间 隔织物。 0009 所述的发泡无机胶凝材料是硅酸盐水泥、 高铝水泥、 硫铝酸盐水泥、 镁质无机胶凝 材料、 硫酸钙无机胶凝材料或碱激发无机胶凝材料， 或是上述胶凝材料中两种或几种的复 合。 0010 该制备方法包括以下步骤 ： 说 明 书 CN 103086740 A 3 2/5 页 4 0011 第一步 ： 选择三维间隔织物、 胶凝材料和发泡剂 ； 0012 第二步 ： 制备发泡胶凝材料， 将第一步中选择的胶凝材料加。
11、水拌合均匀， 与发泡剂 加水制备的泡沫混合均匀， 或者将胶凝材料、 水、 发泡剂一起混合均匀， 发泡 ； 0013 第三步 ： 制备三维间隔织物增强无机保温板， 将第二步制备的发泡胶凝材料浇注 到第一步选择的三维间隔织物中， 或直接将织物压入发泡胶凝材料中， 养护硬化， 制得所述 保温板。 0014 在第三步制得所述保温板后， 在所述三维间隔织物增强无机保温板的外表面涂刷 防水材料或者美观材料。 0015 在第三步制得所述保温板后， 在所述三维间隔织物无机保温板的外表面复合装饰 板， 达到保温装饰一体化的功能。 0016 有益效果 ： 与现有技术相比， 本发明的技术方案具有以下创新点 ： 00。
12、17 （1） 将三维间隔织物应用到无机防火泡沫保温板中， 拓宽了三维间隔织物新的应 用领域， 找到了三维间隔织物与保温节能材料的结合点。 0018 （2） 利用复合材料理论， 使三维间隔织物与无机泡沫胶凝材料复合， 发挥三维间隔 织物对无机防火泡沫保温板的复合增强效应， 制备出三维间隔织物增强无机防火泡沫保温 板。 0019 本发明对比以往技术具有以下显著优点 ： 0020 （1） 三维间隔织物增强无机防火保温板整体性好、 强度高、 变形小、 不易开裂、 破 碎。 在保温板容重为300kg/m3时， 其抗压强度达0.9MPa以上， 远高于建筑工业行业标准JG/ T266-2011泡沫混凝土 中。
13、规定的抗压强度 0.3MPa 的要求。特别是抗拉强度， 能轻易达到 0.2MPa 以上， 较 JGJ144-2008外墙外保温工程技术规程 中规定的抗拉强度 0.1MPa 的要 求高出 100% 以上。大大改善了现有泡沫保温板强度低， 易开裂、 破碎等缺点， 能获得更高的 服役寿命。 0021 （2） 三维间隔织物增强无机防火保温板防火性能好。本发明保温板基体材料为无 机胶凝材料， 自身为不可燃材料。 三维间隔织物若选用无机纤维编织， 则其本身亦为不可燃 材料， 若选用高分子织物， 织物埋入无机胶凝材料中， 亦不可燃烧。所以本发明保温板能达 到 A 级防火标准。 0022 （3） 三维间隔织物。
14、增强无机防火保温板容重低。 本发明技术方案中， 胶凝材料经过 发泡后， 其密度极低， 三维间隔织物选用经编或纬编疏织的三维间隔织物， 其整体在保温板 中占的分数较小。所以本发明保温板容重可在 150-1800kg/m3范围内自由调整。 0023 （4） 三维间隔织物增强无机防火保温板保温性能好。 基体胶凝材料经过发泡处理， 空气微泡的引入大大降低了其导热系数， 其具有良好的保温隔热性能， 本发明保温板导热 系数低至 0.05W/(mK)， 。 0024 （5） 进行第四步和第五步后， 能生产出吸水率低， 保温装饰一体化的保温板。省去 了传统保温材料必须的防水工序和装饰工序， 使施工过程更简化和。
15、易于进行。 0025 （6） 生产工艺简单， 节能省力， 可大规模工业化生产。 本发明保温板制备工艺简单， 无需蒸养， 制备时， 只需将发泡胶凝材料浇注到三维间隔织物中， 自然养护至硬化即可。 附图说明 说 明 书 CN 103086740 A 4 3/5 页 5 0026 图 1 为三维间隔织物增强无机防火发泡保温板的示意图。 0027 其中有 ： 三维间隔织物 1 和发泡无机胶凝材料 2。三维间隔织物 1 又包括 ： 上织布 层、 下织布层和中间纤维丝层。 具体实施方式 0028 将具有三维空间结构的织物与发泡无机胶凝材料复合， 硬化， 生成一种具有高强 度、 不易开裂、 破碎、 不粉化、。
16、 低导热系数、 低容重、 A 级防火的无机防火泡沫保温板。 0029 该保温板主要由三维间隔织物增强材料和发泡无机胶凝材料基体两部分复合而 成。其中， 发泡无机胶凝材料通过发泡剂对胶凝材料发泡制得。 0030 三维间隔织物 ： 0031 织物具有三维空间结构， 如图 1 所示， 其包括 ： 上织布层， 下织布层， 纤维丝层 ； 其 厚度、 织物格局等可以根据产品性能要求进行重新设计 ； 其编织材料可以是无机纤维， 如玻 璃纤维， 玄武岩纤维、 碳纤维等， 也可以是有机纤维， 如聚乙烯、 PET、 尼龙、 芳纶、 聚酯树脂纤 维等， 还可以是上述两种或几种纤维混杂编织成的三维间隔织物， 织物的厚。
17、度可以根据工 程实际需要， 在 1cm 10cm 之间调整。 0032 胶凝材料 ： 0033 胶凝材料可以是硅酸盐水泥、 高铝水泥、 硫铝酸盐水泥、 镁质无机胶凝材料、 硫酸 钙无机胶凝材料、 碱激发无机胶凝材料等， 也可在上述胶凝材料中加入一定比例的辅助胶 凝材料， 如粉煤灰、 硅灰、 矿渣等。 0034 发泡剂 ： 0035 发泡剂为化学发泡剂或者物理发泡剂， 并可适当添加稳泡剂、 增稠剂等。 其与水混 合后通过发泡机或者化学反应后能够制得大量均匀、 稳定的微小气泡。 0036 三维间隔织物与发泡无机胶凝材料 ： 0037 1) 三维间隔织物与发泡无机胶凝材料复合后制备的三维间隔织物增强。
18、无机防火 泡沫保温板其整体性能得到大大提升 ； 0038 2) 三维间隔织物对基体有良好的增强作用， 使得基体的抗压轻度、 抗拉强度得到 极大的改善 ; 0039 3) 发泡胶凝材料具有低导热系数、 低强度和 A 级防火的性能 ； 0040 4) 由三维间隔织物增强的发泡胶凝材料制备的保温板具有高强度、 低变形、 不易 开裂、 破碎、 不粉化、 低导热系数、 A 级防火的特征。 0041 三维间隔织物增强无机防火泡沫保温板的制备方法包括以下步骤 ： 0042 第一步 ： 选择三维间隔织物、 胶凝材料和发泡剂 ； 0043 第二步 ： 配制发泡胶凝材料， 将第一步中选择的胶凝材料 （或者掺入一定。
19、比例的辅 助胶凝材料） 加水拌合均匀， 与发泡剂加水制备的泡沫混合均匀， 或者将胶凝材料 （或者掺 入一定比例的辅助胶凝材料） 、 水、 发泡剂一起混合均匀， 发泡。 0044 第三步 ： 制备三维间隔织物增强无机保温板， 将第二步制备的发泡胶凝材料浇注 到第一步选择的三维间隔织物中， 养护硬化。 0045 该无机防火保温保温板的制备方法， 还可以包含第四步， 在所述三维间隔织物增 强无机保温板的外表面涂刷防水材料或者美观材料 ； 第五步， 在所述三维间隔织物无机保 说 明 书 CN 103086740 A 5 4/5 页 6 温板的外表面复合装饰板， 如金属饰面， 铝塑板、 仿大理石等， 达。
20、到保温装饰一体化的功能。 0046 实施例 1 0047 选取原材料 ： 三维间隔织物为 PET 纤维三维间隔织物 （厚度 ： 20mm） ， 胶凝材料为硫 铝酸盐水泥， 辅助胶凝材料为粉煤灰， 水， 化学发泡， 发泡剂为双氧水。 设计发泡保温板容重 为 300kg/m3, 其中水泥与粉煤灰的质量比为 4:1， 水的质量比水泥和粉煤灰的质量之和为 0.7。 0048 按照上述配比， 首先将水泥、 粉煤灰和水混合， 形成均匀净浆 ； 其次将发泡剂和稳 泡剂混合后加入到前述的净浆中， 搅拌均匀 ； 最后将上述制得的浆体浇注到三维间隔织物 中静置， 发泡， 自然养护。24h 后拆模， 标准养护 28。
21、d。 0049 测得其性能参数如下 ： 容重为 315kg/m3， 导热系数为 0.068W/(mK)， 垂直面纱方 向抗压强度0.95MPa,经向抗压强度为0.78MPa， 纬向抗压强度为0.74MPa， 垂直面纱方向抗 拉强度为 0.34MPa， 经向抗拉强度为 0.27MPa， 纬向抗拉强度为 0.24MPa。 0050 而相同的配比， 在不用三维间隔织物增强的情况下制备的保温板， 其性能参数为 ： 容重为 310kg/m3， 导热系数为 0.066W/(mK)， 抗压强度 0.65MPa， 抗拉强度 0.19MPa。三维 间隔织物增强保温板的抗压强度提高约 46% 和抗拉强度提高约 7。
22、9%。 0051 实施例 2 0052 选取原材料 ： 三维间隔织物为 PET 纤维织物 （厚度 ： 20mm） ； 胶凝材料为硅酸盐水 泥 ； 化学发泡， 其中水的质量比水泥和粉煤灰的质量之和为 0.7。 0053 按照上述配比， 首先将硅酸盐水泥和水混合， 搅拌， 制备均匀的净浆 ； 再将发泡剂 和稳泡剂加入到净浆中搅拌均匀 ； 立即浇筑到织物中 ； 24h 后拆模， 标准养护 28 天。 0054 测得其性能参数如下 ： 容重 307kg/m3， 导热系数 0.071W/(mK)， 垂直面纱方向抗 压强度为1.08MPa， 经向抗压强度为0.87MPa， 纬向抗压强度0.80MPa为， 。
23、垂直面纱方向抗拉 强度为 0.41MPa， 经向抗拉强度为 0.32MPa， 纬向抗拉强度为 0.26MPa。 0055 而相同的配比在不用三维间隔织物增强的情况下制备的保温板， 其性能参数为 ： 容重为 289kg/m3， 导热系数为 0.063W/(mK)， 抗压强度 0.63MPa， 抗拉强度 0.23MPa。三维 间隔织物增强保温板的抗压强度提高约 71% 和抗拉强度提高约 78%。 0056 实施例 3 0057 选取原材料 ： 三维间隔织物为 PET 纤维织物 （厚度 ： 20mm） ； 胶凝材料为硅酸盐水 泥， 辅助胶凝材料为粉煤灰 ； 化学发泡， 设计发泡保温板容重为 250k。
24、g/m3。其中水泥与粉煤 灰的质量比为 4:1， 水的质量比水泥和粉煤灰的质量之和为 0.8。 0058 按照实施例 2 中的步骤制备保温板材， 24h 后拆模， 标准养护 28d。 0059 测得其性能参数如下 ： 容重为 253kg/m3， 导热系数为 0.053W/(mK)， 垂直面纱方 向抗压强度为0.78MPa,经向抗压强度为0.59MPa， 纬向抗压强为0.54MPa， 垂直面纱方向抗 拉强度为 0.24MPa， 经向抗拉强度为 0.20MPa， 纬向抗拉强度为 0.19MPa。 0060 而相同的配比在不用三维间隔织物增强的情况下制备的保温板， 其性能参数为 ： 容重为 239kg/m3， 导热系数为 0.05W/(mK)， 抗压强度 0.52MPa， 抗拉强度 0.17MPa。三维 间隔织物增强保温板的抗压强度提高约 50% 和抗拉强度提高约 41%。 0061 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的 原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进， 这些变化和改 说 明 书 CN 103086740 A 6 5/5 页 7 进都落入要求保护的本发明范围内。 说 明 书 CN 103086740 A 7 1/1 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103086740 A 8 。