一种超薄柔性保温隔热装饰贴片及其制备方法与流程

本发明属于建筑外墙保温装饰材料，具体涉及一种集保温隔热与装饰功能于一体、具有柔性和可卷曲特性的外墙用装饰贴片及其制备方法。

背景技术：

1、建筑外墙外保温系统是当前建筑节能领域的核心技术形式，广泛应用于各类民用与工业建筑的节能改造及新建工程中，对降低建筑能耗、满足国家建筑节能设计标准具有关键作用。目前市面主流保温装饰一体板多采用eps聚苯板、xps挤塑板、岩棉、聚氨酯等传统保温材料作为核心保温层，为满足现行建筑节能传热系数限值要求，该类板材常规厚度需达到30mm-50mm，单位面积重量可达15kg/m²-30kg/m²。

2、上述传统保温装饰一体板在实际工程应用中存在诸多固有缺陷。其一，板材厚度大、整体自重偏高，不仅大幅增加建筑墙体荷载，提升高层建筑施工难度与施工成本，且长期服役过程中易出现空鼓、开裂、脱落问题，存在极大的高层安全隐患。其二，传统保温装饰一体板均为硬质直板结构，仅可实现极小幅度弯折，无法适配圆柱墙面、弧形墙面、曲面异形建筑等特殊建筑结构的保温装饰施工需求，针对异形部位仅能通过现场切割、拼接方式施工，极易造成板材损耗大、施工工序繁琐、板面整体性差等问题，同时曲面上拼接接缝易引发雨水渗漏、保温断层等质量隐患，严重影响外墙保温系统的耐久性与整体装饰效果。

3、气凝胶作为一种新型纳米多孔超级绝热材料，具备极低的导热系数，最低可至0.018 w/(m·k)，绝热性能远优于传统保温材料，是超薄轻量化外墙保温材料的优选基材，近年来被逐步应用于外墙保温装饰板材的研发中。现有多项公开专利已披露气凝胶在保温一体板中的应用方案，其中，cn115110708b公开了一种超薄型保温装饰复合一体板，以气凝胶材料作为保温芯材，旨在实现板材超薄轻量化升级；cn121651817a公开了一种气凝胶玻纤毡保温装饰一体板，通过气凝胶玻纤毡替代传统保温基材，优化板材保温性能。同时，现有技术也尝试将气凝胶应用于外墙涂料体系，cn105255290a公开了常规涂料中掺杂气凝胶的改性方案，以提升涂料的隔热保温性能。但现有气凝胶复合保温装饰材料及改性涂料技术仍存在难以突破的工程技术壁垒，尤其不适用于以高比例天然彩砂为核心填料的厚浆型艺术涂料体系。该类艺术涂料体系中天然彩砂填料占比通常高达60%以上，体系粘稠度高、固相占比大，而气凝胶具备超低密度、高比表面积、强疏水吸湿特性，直接掺杂极易在彩砂浆料中出现漂浮、团聚、抱团现象，无法实现均匀分散；若采用高速强剪切工艺强制分散，又会彻底破坏气凝胶独特的纳米多孔微观结构，导致材料绝热性能断崖式衰减，无法兼顾分散均匀性与保温性能。

4、进一步梳理现有气凝胶保温一体板技术可知，其结构设计与复合工艺仍存在显著技术缺陷。一是气凝胶层排布结构不合理，现有技术多将气凝胶层设置于装饰层外侧或独立设置为单一芯层，若置于装饰面层上方会完全遮挡仿石装饰纹理，破坏外墙装饰效果，无法兼顾保温与装饰双重功能。二是层间结合稳定性差，气凝胶材料表面强疏水特性与水性涂料、水性腻子体系的界面张力匹配性差，直接复合成型时界面粘结力不足，长期服役易出现层间脱粘、起皮、剥裂等病害，大幅降低保温装饰系统的使用寿命。

5、综上，当前传统外墙保温装饰一体板厚重、施工受限、安全隐患突出，而现有气凝胶基保温装饰材料及改性涂料技术，无法适配高固含厚浆型彩砂艺术涂料体系的工程应用需求，同时存在结构排布不合理、层间粘结性能差、保温性能易损耗等诸多问题，严重制约了超薄、柔性、高性能、适配异形墙面的外墙保温装饰材料的产业化应用，因此亟需研发一种可适配厚浆型彩砂体系、兼顾保温性能、装饰效果与结构稳定性的气凝胶复合外墙保温装饰技术方案。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种超薄柔性保温隔热装饰贴片及其制备方法，解决现有外墙保温装饰一体板普遍存在的材质僵硬、无法适配曲面异形建筑，以及由于气凝胶极强疏水性导致的结构层间易剥离、易脱层等技术问题。通过创新的多层柔性复合结构和界面化学锚固设计，实现超薄保温隔热与立体仿石装饰的高度集成。

3、（二）技术方案

4、第一方面，本发明提供一种超薄柔性保温隔热装饰贴片，其从内至外依次设有无纺布底层、界面粘合层、气凝胶隔热涂层、界面粘合层、玻纤增强柔性腻子层、抗碱封闭底漆层和基础色漆层；

5、所述气凝胶隔热涂层由包含复合保温填料、柔性成膜基体树脂、偶联剂和增稠剂的第一水性涂料所形成；所述复合保温填料为二氧化硅气凝胶粉与中空玻璃微珠的组合物；

6、所述界面粘合层由包含柔性成膜基体树脂、硅烷偶联剂、渗透润湿剂、表面粗糙化纳米填料的第二水性涂料所形成；所述柔性成膜基体树脂选自水性聚氨酯乳液（wpu）、硅丙乳液（有机硅改性丙烯酸乳液）和eva（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）乳液中至少一种；所述渗透润湿剂为氟碳基表面活性剂或聚醚改性硅氧烷润湿剂；

7、所述玻纤增强柔性腻子层由柔性聚合物腻子层和嵌埋包裹其中的玻璃纤维网格布复合而成。

8、可选地，所述第一水性涂料按质量计，其包含：60-100份去离子水、100-150份丙烯酸酯乳液、15-35份复合保温填料、1-3份羟乙基纤维素 (hec)、4-8份成膜助剂、2-5份防冻剂、1-3份聚羧酸盐分散剂、0.5-2份消泡剂、1-2份ph调节剂、0.2-1份杀菌防腐剂和1-3份硅烷偶联剂。

9、可选地，复合保温填料中为二氧化硅气凝胶粉与中空玻璃微珠重量比为1:0.01-3；二氧化硅气凝胶粉平均粒径d50为15-50μm，孔隙率≥90%；中空玻璃微珠的平均粒径d50为30-80μm，实际密度为0.15-0.25 g/cm³。

10、可选地，所述第一水性涂料中还含有15-30份无机阻燃剂，所述无机阻燃剂为聚磷酸铵(app)、氢氧化铝(ath) 和膨胀型石墨中至少一种。

11、可选地，所述第一水性涂料中硅烷偶联剂选自包含氨基、环氧基或异丁烯酰氧基中的至少一种硅烷偶联剂，优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷kh-550、γ-氨丙基三甲氧基硅烷kh-560、双(γ-氨丙基)甲氧基硅烷kh-590、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷kh-151和羟基或环氧基改性γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。

12、可选地，第二水性涂料按质量百分比计，其包含：40%-70%柔性成膜基体树脂、2%-8%硅烷偶联剂、0.5%-2%渗透润湿剂、5%-15%表面粗糙化纳米填料和余量的水；所述表面粗糙化纳米填料选自800-1250目的超细重质碳酸钙和白炭黑中至少一种。

13、可选地，第二水性涂料按质量百分比计，其包含：40%-70%柔性成膜基体树脂、2%-8%硅烷偶联剂、0.5%-2%渗透润湿剂、5%-15%表面粗糙化纳米填料，5%-15%的环保型阻燃剂和余量的水；所述环保型阻燃剂选自超细氢氧化铝（ath）、超细氢氧化镁（mdh）、聚磷酸铵（app）或复配膨胀型阻燃剂中的一种或多种；环保型阻燃剂的粒径d50为1-5μm，使其在中涂和底层之间形成致密的微米级阻燃屏障，同时协同所述表面粗糙化纳米填料进一步提升界面的物理锚固力。

14、可选地，第二水性涂料中的硅烷偶联剂为带有双官能团的硅烷偶联剂，优选是kh-560（环氧基硅烷）、kh-570（甲基丙烯酰氧基硅烷）或 kh-550（氨基硅烷）。

15、可选地，所述柔性聚合物腻子层为聚合物改性水泥基腻子，玻璃纤维网格布为耐碱玻纤网格布，网孔规格为4mm×4mm~6mm×6 mm。

16、可选地，所述无纺布底层为聚酯无纺布或聚丙烯无纺布，断裂延伸率≥30%，克重为80-200 g/m²；

17、可选地，所述抗碱封闭底漆层为柔性水性丙烯酸底漆或水性环氧底漆；所述基础色漆层用于提供色彩基底，对下层进行遮盖，以便当贴片于墙立面安装完成后，在其表面喷涂仿石漆装饰涂层或其他装饰所需求的色彩或图案或进行个性化艺术创作等，最后表面喷涂罩面清漆等保护漆，增加光泽度、耐污性和耐候性。

18、可选地，无纺布底层厚度为0.5-2.0mm，作为整个贴片的柔性基材，提供卷曲基础；气凝胶隔热涂层厚度为1.0-5.0mm，提供高效保温隔热功能，同时赋予贴片整体柔性；界面粘合层厚度为0.05-0.15mm，实现气凝胶隔热涂层与玻纤增强柔性腻子层、无纺布底层之间的牢固粘接；玻纤增强柔性腻子层的厚度为1.0-3.0mm（嵌埋的玻璃纤维网格布厚度为0.3-0.8mm）提高贴片整体抗裂性和力学强度，并提供应力缓冲；抗碱封闭底漆层厚度为0.05-0.15mm，封闭玻纤增强柔性腻子层的碱性，用于提高层间附着力；基础色漆层厚度为0.1-0.3mm，底色用于增强仿石效果；贴片总厚度是3.5-10.75mm，优选是6.5-8.4mm。

19、可选地，底层无纺布和柔性聚合物腻子层中也添加有一定量的无机阻燃剂，使整体贴片材料满足防火规范（b1级），无机阻燃剂为聚磷酸铵(app)、氢氧化铝(ath) 和膨胀型石墨中至少一种。

20、第二方面，本发明提供一种超薄柔性保温隔热装饰贴片的制备方法，其包括：依次在无纺布底层表面逐层叠合制备界面粘合层、气凝胶隔热涂层、界面粘合层、玻纤增强柔性腻子层、抗碱封闭底漆层、基础色漆层；每完成一层涂布成型后均进行热烘固化处理，层层固化成型，最终制得层间结合致密、整体柔性可弯曲、能够适配异形曲面墙面施工的超薄柔性保温隔热装饰复合贴片。

21、本技术中制备涂料使用的聚合物乳液为工业产品的固含量，通常在45-55%，多数为50±2%。

22、（三）有益效果

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、1、本发明摒弃了传统的刚性无机基板，通过无纺布底层+气凝胶复合层+玻纤增强柔性腻子层的协同设计，赋予了贴片整体优异的弯曲抗裂性能，其能够完美适配圆柱墙面、弧形墙面、曲面等异形建筑结构的保温装饰施工需求，打破了传统一体板的应用场景限制。

25、2、针对硅基气凝胶高度疏水、自身强度低且容易掉粉导致无法与常规砂浆或材料粘接的行业痛点，本发明创新性地引入了特定配方组成的界面粘合层，通过该界面粘合层的物理渗透与化学键合双重作用，实现了疏水气凝胶复合涂层与上层柔性抗裂腻子层之间的高强度、耐久性结合，彻底消除了板材空鼓、脱层的隐患。

26、3、本发明将气凝胶复合多层结构作为高强度保温承载内芯，在总厚度仅为几毫米至十几毫米的前提下，实现了高效保温隔热与轻量化一体式集成，大幅降低了建筑外墙承重。