一种水泥基建筑外墙保温材料的制备方法

摘要

本发明属于建筑材料技术领域，公开了一种水泥基建筑外墙保温材料的制备方法。所述制备方法包含以下步骤：(1)将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅；(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得改性水泥基；(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO3与水混合，加入改性水泥基，搅匀，得水泥基浆体；(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌，固化成型。本发明的制备方法加入硅藻土减弱了纳米二氧化硅的团聚，且加入聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO3，在保证材料保温性能不降低的前提下，抗压强度和抗拉强度进一步提高。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体是涉及一种水泥基建筑外墙保温材料的制备方法。

背景技术

建筑物隔热保温是节约能源、改善居住环境和使用功能的一个重要方面。当今，保温隔热材料正朝着高效、节能、薄层、隔热、防水外护一体化方向发展，在发展新型保温隔热材料及符合结构保温节能技术的同时，更强调有针对性使用保温绝热材料，提高保温效率及降低成本。外墙保温材料专指用于建筑墙体的一类保温材料，根据保温材料的内在成分可分为：无机保温材料和有机保温材料。其中，传统的建筑隔热保温材料例如EPS板、XPS板、PU硬泡等为有机隔热保温材料，虽然这些有机保温材料具有导热系数优异、保温性能好的优势，但是它们的防火性能较差，容易造成重大火灾事故。岩棉、矿棉、玻璃棉、泡沫混凝土、硅酸盐水泥、玻化微珠等无机保温材料在建筑中被广泛应用，虽然燃烧性能达到A级，具有很好的防火效果，保温层强度及耐久性比有机保温材料高，生态环保性好。但是，由于无机保温材料的导热系数较差，保温性能欠佳，很难兼顾强度与保温节能效果。

中国发明专利CN110526650A公开了一种高强度保温材料的制备方法，该方法在保证保温材料导热系数的基础上，提高了保温材料的抗拉强度和抗压强度，能满足各种环境的施工需要，所制备的水泥基保温材料可用作建筑节能、外墙保温等材料。然而，该方法需要使用特定比例、特定种类偶联剂的组合以提高纳米二氧化硅的预处理效果，有效避免纳米二氧化硅的团聚，最终提高保温材料的抗压强度和抗拉强度，且对纳米二氧化硅的粒径组合有要求，总体而言，该制备方法限制过多，不利于推广以及工业化大规模生产。更为关键的是，该方法所得高强度保温材料的强度并不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种水泥基建筑外墙保温材料的制备方法。本发明的制备方法加入硅藻土减弱了纳米二氧化硅的团聚，且加入聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

为达到本发明的目的，本发明水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料；

其中，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥90-100份、粉煤灰10-20份、EVA可再分散乳胶粉7-15份、预处理纳米二氧化硅10-15份、聚乙烯酯型环氧树脂2-4份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

进一步地，所述聚乙烯酯型环氧树脂的环氧值为0.45-0.55mmol/g，酸值为0.65-0.85mg/g。

另一方面，本发明还提供了一种水泥基建筑外墙保温材料，所述材料中，按重量份数计，包含普通硅酸盐水泥90-100份、粉煤灰10-20份、EVA可再分散乳胶粉7-15份、预处理纳米二氧化硅10-15份、聚乙烯酯型环氧树脂2-4份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

进一步地，本发明中所述纳米二氧化硅的平均粒径为70-90nm。

进一步地，本发明中所述预处理纳米二氧化硅是将纳米二氧化硅和硅藻土搅拌均匀得到的，其中纳米二氧化硅与硅藻土的质量比为1：3-5。

进一步地，本发明中所述丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)硅藻土的主要成分是二氧化硅，是由硅藻生物遗骸堆积形成的天然无定形二氧化硅，本身也是制备纳米二氧化硅的材料之一，但硅藻土具备较强的吸附性能，本发明中使用硅藻土预处理纳米二氧化硅，一方面，一定程度上可以减弱纳米二氧化硅的团聚，另一方面，也会提高材料的保温性能和强度；

(2)本发明中加入EVA可再分散乳胶粉得到改性水泥基，在水泥基浆体的制备过程中加入聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

若无特别说明，本申请具体实施方式中所述聚乙烯酯型环氧树脂的环氧值为0.45-0.55mmol/g，酸值为0.65-0.85mg/g；所述纳米二氧化硅的平均粒径为70-90nm；所述丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

实施例1

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥95份、粉煤灰15份、EVA可再分散乳胶粉10份、预处理纳米二氧化硅13份、聚乙烯酯型环氧树脂3份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅，其中，所述预处理纳米二氧化硅中纳米二氧化硅和硅藻土的质量比为1：4；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

实施例2

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥100份、粉煤灰20份、EVA可再分散乳胶粉15份、预处理纳米二氧化硅15份、聚乙烯酯型环氧树脂4份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅，其中，所述预处理纳米二氧化硅中纳米二氧化硅和硅藻土的质量比为1：3；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

实施例3

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥90份、粉煤灰10份、EVA可再分散乳胶粉7份、预处理纳米二氧化硅10份、聚乙烯酯型环氧树脂2份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅，其中，所述预处理纳米二氧化硅中纳米二氧化硅和硅藻土的质量比为1：5；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

对比实施例1

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥95份、粉煤灰15份、预处理纳米二氧化硅13份、聚乙烯酯型环氧树脂3份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅，其中，所述预处理纳米二氧化硅中纳米二氧化硅和硅藻土的质量比为1：4；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

对比实施例2

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥95份、粉煤灰15份、EVA可再分散乳胶粉10份、纳米二氧化硅13份、聚乙烯酯型环氧树脂3份、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(2)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、聚乙烯酯型环氧树脂、丙烯酸甲酯改性的纳米CaCO

(3)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

对比实施例3

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥95份、粉煤灰15份、EVA可再分散乳胶粉10份、预处理纳米二氧化硅13份、高分子预聚物4份、聚羧酸减水剂1.5份、玄武岩纤维0.8份、过氧化氢水溶液13份、水65份。

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅，其中，所述预处理纳米二氧化硅中纳米二氧化硅和硅藻土的质量比为1：4；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将环氧树脂、丙烯酸混合，再加入叔胺、孟烷二胺、乙烯基三甲氧基硅烷，混合，升温至80℃，搅拌混匀，得到高分子预聚物，其中，环氧树脂、丙烯酸、叔胺、孟烷二胺与乙烯基三甲氧基硅烷的质量比＝50：40：3：40：2；

(4)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维、高分子预聚物与水混合，加入改性水泥基，搅拌均匀，得到水泥基浆体；

(5)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

对比实施例4

一种水泥基建筑外墙保温材料，按重量份数计，所述水泥基建筑外墙保温材料包含普通硅酸盐水泥95份、粉煤灰15份、EVA可再分散乳胶粉10份、预处理纳米二氧化硅13份、聚羧酸减水剂1.5份、玄武岩纤维0.8份、过氧化氢水溶液13份、水65份。

上述水泥基建筑外墙保温材料的制备方法包含以下步骤：

(1)制备预处理的纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅和硅藻土在搅拌机中搅拌均匀得到预处理纳米二氧化硅，其中，所述预处理纳米二氧化硅中纳米二氧化硅和硅藻土的质量比为1：4；

(2)将硅酸盐水泥、粉煤灰、EVA可再分散乳胶粉、预处理纳米二氧化硅混合，得到改性水泥基；

(3)将聚羧酸减水剂、玄武岩纤维与水混合，加入改性水泥基，搅拌均匀，得到水泥基浆体；

(4)将过氧化氢水溶液加入水泥基浆体中，搅拌得到水泥基发泡浆体，固化成型，即得水泥基建筑外墙保温材料。

对上述实施例1-3和对比实施例1-4所得水泥基建筑外墙保温材料的抗压强度(参考DB21/T2156-2013)、抗拉强度(参考DB21/T2156-2013)、阻燃性和保温效果(参考DB21/T2156-2013)进行检测，结果如表1所示。

表1实施例1-3和对比例1-4保温材料的性能检测结果

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。