一种保温一体板及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及建筑板材领域，具体而言，涉及一种保温一体板及其制备工艺。


背景技术：

2.众所周知，随着时间、自然环境的变化建筑物表层会逐渐老化，出现变黑、起壳、开裂和脱落等现象，因此，现在越来越多的建筑表层，特别是建筑物的外墙表层上会安装外墙保温装饰板。
3.保温装饰板是置于建筑物墙体表面的保温及装饰系统，其节能保温效果好。保温装饰板重量相对较轻，很大程度上减轻了建筑体的重量荷载，加之安装工艺简便，与之配套的材料体系也都此较轻，因此，保温装饰一体化板非常适合新旧建筑物外立面，当然也适用于建筑物室内。保温装饰一体化板的板面平整度好，板面本身强度高，整体结构相融性此较好，不会在应用过程中由于温变、口照和雨水等因素的影响而产生形变，形成节能、装饰与建筑的一体化整体美观效果。
4.目前保温装饰板通常是由聚合物砂浆、玻璃纤维网格布和阻燃型模塑等材料复合而成。此种板材缺陷在于板材质量太重，在使用中面临很大的危险性；板材吸水率太高；生产周期加长。在公开的第三种保温装饰板中，其包括保温隔热板本体，所述保温隔热板本体具有与墙体相接触的内表面，及与所述内表面相对的外表面，所述外表面上设置有外壳。所述外壳和所述保温隔热板本体之间设置有砂浆聚合物。保温装饰板表面强度较高且耐候性较强，同时外壳与保温隔热板本体之问不存在缝隙。
5.因此，现有保温装饰板具有吸水性高，容易腐坏且保温性能差的缺点。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种保温一体板，此保温一体板具有保温和防水的优点。
7.本发明的另一目的在于提供一种保温一体板的制备工艺，方便简单。
8.本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
9.一方面，本技术实施例提供一种保温一体板，从内到外包括保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层；其中保温水泥层包括以下重量份的原料：水泥20～30份、细砂15～25份、粉煤灰20～35份、胶粉5～10份、纤维1～5份、发泡剂1～5份、减水剂1～3份和水30～50份。
10.另一方面，本技术实施例提供一种，包括以下步骤：
11.将水泥、细砂、粉煤灰、胶粉、纤维、发泡剂和减水剂混合均匀，加水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，将发泡后的浆料经模具成型、脱模和养护后得到保温水泥层；
12.将石墨聚苯板连接在保温水泥层的外表面，形成石墨聚苯板层；
13.将防水涂料喷涂在装饰层的外层，将装饰层连接至石墨聚苯板层的外表面，得到保温一体板。
14.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
15.本发明包括保温水泥层、石墨聚苯层和装饰层，其中保温水泥层采用水泥、细砂、
粉煤灰、胶粉、纤维、发泡剂和减水剂作为原料，共同对一体板起到保温和提高抗压强度的效果；其中发泡剂采用海藻酸钠和水解的植物蛋白混合的发泡体系，再采用边搅拌边通入空气的方法进行发泡，可以提高发泡的均匀性，稳定均匀的气泡可以降低整个一体板的导热系数，提高保温性能。本发明在装饰层的外表面喷涂防水涂料，可以对整个一体板起到防水的作用，防止一体板长期在室外使用造成一体板被雨水泡软翘曲的现象发生。
具体实施方式
16.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
17.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
18.一种保温一体板，从内到外包括保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层；其中保温水泥层包括以下重量份的原料：水泥20～30份、细砂15～25份、粉煤灰20～35份、胶粉5～10份、纤维1～5份、发泡剂1～5份、减水剂1～3份和水30～50份。其中水泥和胶粉起到凝胶的效果，是保温水泥层的主要原料，细砂和粉煤灰为保温水泥层的骨料，加强整个水泥层的强度，纤维的加入可以提高保温一体板的强度；发泡剂可以在水泥浆体内产生泡沫，使最终形成的水泥层中间形成多孔结构。减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，加入至混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性。石墨聚苯板不仅仅因为其原料本身的阻燃性能，还因为原材料内混有的红外反射物，而使防火性能更强，更稳定可靠，最终达到以下特点：1、防火性能达到难燃型b1级：hn
‑
seps保温板燃烧性能完全达到b1级，具有良好的防火性能。2、绝热能力更强：hn
‑
seps保温板是经典隔热材料发泡聚苯乙烯通过化学方法进一步精炼的产品，导热系数≤0.032，它的绝热能力比普通eps高出30％，有助于提高能效并减少二氧化碳的排放。3、同等效果成本更低：hn
‑
seps保温板的突出绝热能力在低密度时表现的特别明显。
19.在本发明的一些实施例中，上述保温水泥层包括以下重量份的原料：水泥25份、细砂20份、粉煤灰30份、胶粉8份、纤维3份、发泡剂3份、减水剂1份和水45份。
20.在本发明的一些实施例中，上述水泥为硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥中的一种或两种。硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥为早强型特种水泥，能够在较短的时间内产生需要的强度，提供足够的支持力，将通入的气体束缚在浆料中形成气泡，有利于浆料内均匀孔结构的形成。
21.在本发明的一些实施例中，上述细砂和粉煤灰的粒度为200～500目。细砂和粉煤灰的细度均为越细越好，尤其是粉煤灰的细度更细，因此在水泥层中加入较多的粉煤灰可以有效提高保温一体板的强度。本发明选择200～500目的细砂和粉煤灰，可以使得一体板的强度达到较高水平。
22.在本发明的一些实施例中，上述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
23.在本发明的一些实施例中，上述发泡剂为海藻酸钠与水解蛋白质按照质量比为1：
(2～3)组成的混合发泡剂。在本发明中，水解蛋白质中的蛋白质选自植物蛋白质。海藻酸钠遇水会发泡膨胀，在水泥体系内生成海藻酸钠水凝胶，形成致密的泡沫孔，而蛋白质水解时，较长肽链的蛋白质大分子变成短链的可溶性的中小分子混合物，其溶解于水后可形成一定黏度的胶体溶液，由于溶液中具有很强的亲水性基团，降低了表面张力，促进了界面的形成，又因这些中小分子的肽链在界面上伸展，并通过分子件基团强烈的氢键作用，形成一个平面的保护网，使海藻酸钠水凝胶形成的泡沫界面得以加强，从而促进了泡沫的形成和稳定。
24.在本发明的一些实施例中，上述保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为(5～8)：(3～5)：1。
25.在本发明的一些实施例中，上述装饰层采用耐磨材料，所述装饰层的外表面喷涂有防水涂料。防水涂料为保温一体板的内部结构提供了防水性能，减少其作为外墙材料，在长期雨淋的情况下产生泡湿降低使用寿命的情况产生。
26.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
27.将水泥、细砂、粉煤灰、胶粉、纤维、发泡剂和减水剂混合均匀，加水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，将发泡后的浆料经模具成型、脱模和养护后得到保温水泥层；
28.将石墨聚苯板连接在保温水泥层的外表面，形成石墨聚苯板层；
29.将防水涂料喷涂在装饰层的外层，将装饰层连接至石墨聚苯板层的外表面，得到保温一体板。
30.在本发明的一些实施例中，上述防水涂料由苯丙乳液和抗氧剂混合而成。
31.在本发明的一些实施例中，上述保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的层与层之间通过螺钉连接或通过粘结剂连接。
32.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
33.实施例1
34.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
35.将细砂和粉煤灰粉碎过200目筛，称取硫铝酸盐水泥200g、细砂200g、粉煤灰250g、胶粉80g、玻璃纤维20g、水解的植物蛋白质20g、海藻酸钠10g和聚羧酸减水剂20g，进行充分混合，然后加入400g水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
36.将石墨聚苯板通过粘结剂粘贴在保温水泥层的一面，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
37.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.08～0.12mm，工作气压为1mpa，喷枪口距离装饰层20cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后放入150℃的烘箱中干燥2h；
38.将经过防水处理后的装饰层通过粘结剂粘贴在石墨聚苯板层的外表面，经过按压后得到本实施例的保温一体板。
39.本实施例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为7：4：1。
40.实施例2
41.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
42.将细砂和粉煤灰粉碎过500目筛，称取铁铝酸盐水泥250g、细砂200g、粉煤灰300g、
胶粉80g、玻璃纤维30g、水解的植物蛋白质20g、海藻酸钠10g和聚羧酸减水剂10g，进行充分混合，然后加入500g水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
43.将石墨聚苯板通过粘结剂粘贴在保温水泥层的一面，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
44.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.1mm，工作气压为1.2mpa，喷枪口距离装饰层20cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后放入160℃的烘箱中干燥1.5h；
45.将经过防水处理后的装饰层通过粘结剂粘贴在石墨聚苯板层的外表面，经过按压后得到本实施例的保温一体板。
46.本实施例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为5：3：1。
47.实施例3
48.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
49.将细砂和粉煤灰粉碎过400目筛，称取铁铝酸盐水泥300g、细砂250g、粉煤灰200g、胶粉50g、玻璃纤维50g、水解的植物蛋白质30g、海藻酸钠10g和萘系减水剂20g，进行充分混合，然后加入450g水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
50.将石墨聚苯板通过粘结剂粘贴在保温水泥层的一面，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
51.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.12mm，工作气压为1.2mpa，喷枪口距离装饰层20cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后放入160℃的烘箱中干燥1h；
52.将经过防水处理后的装饰层通过粘结剂粘贴在石墨聚苯板层的外表面，经过按压后得到本实施例的保温一体板。
53.本实施例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为8：5：1。
54.实施例4
55.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
56.将细砂和粉煤灰粉碎过200目筛，称取铁铝酸盐水泥200g、细砂150g、粉煤灰350g、胶粉70g、玻璃纤维10g、水解的植物蛋白质10g、海藻酸钠5g和萘系减水剂30g，进行充分混合，然后加入300g水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
57.将石墨聚苯板通过粘结剂粘贴在保温水泥层的一面，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
58.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.1mm，工作气压为1.2mpa，喷枪口距离装饰层25cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后放入180℃的烘箱中干燥1h；
59.将经过防水处理后的装饰层通过粘结剂粘贴在石墨聚苯板层的外表面，经过按压后得到本实施例的保温一体板。
60.本实施例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为5：4：1。
61.实施例5
62.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
63.将细砂和粉煤灰粉碎过300目筛，称取硫铝酸盐水泥240g、细砂220g、粉煤灰330g、胶粉60g、玻璃纤维20g、水解的植物蛋白质20g、海藻酸钠10g和萘系减水剂30g，进行充分混合，然后加入300g水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
64.将石墨聚苯板通过粘结剂粘贴在保温水泥层的一面，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
65.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.1mm，工作气压为1.2mpa，喷枪口距离装饰层20cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后放入160℃的烘箱中干燥2h；
66.将经过防水处理后的装饰层通过粘结剂粘贴在石墨聚苯板层的外表面，经过按压后得到本实施例的保温一体板。
67.本实施例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为6：4：1。
68.实施例6
69.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
70.将细砂和粉煤灰粉碎过400目筛，称取硫铝酸盐水泥280g、细砂240g、粉煤灰310g、胶粉70g、玻璃纤维20g、水解的植物蛋白质10g、海藻酸钠5g和萘系减水剂10g，进行充分混合，然后加入500g水进行搅拌，边搅拌边鼓入空气，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
71.将石墨聚苯板放置在保温水泥层上，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
72.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.15mm，工作气压为1.1mpa，喷枪口距离装饰层20cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后放入165℃的烘箱中干燥2h；
73.将经过防水处理后的装饰层放置在石墨聚苯板层上，在保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的对应位置打孔，采用螺钉和螺帽将其进行固定，得到本实施例的保温一体板。
74.本实施例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为5：4：1。
75.对比例1
76.本对比例与实施例2的区别在于，本对比例中不采用空气鼓泡的方法，直接采用搅拌。
77.一种保温一体板的制备工艺，包括以下步骤：
78.将细砂和粉煤灰粉碎过500目筛，称取铁铝酸盐水泥250g、细砂200g、粉煤灰300g、胶粉80g、玻璃纤维30g、水解的植物蛋白质20g、海藻酸钠10g和聚羧酸减水剂10g，进行充分混合，然后加入450g水进行搅拌，使浆料发泡，待发泡完毕后将浆料倒入模具中冷却成型，冷却后经脱模和自然养护后，得到保温水泥层；
79.将石墨聚苯板通过粘结剂粘贴在保温水泥层的一面，在保温水泥层的外表面形成石墨聚苯板层；
80.将苯丙乳液和抗氧剂进行混合搅拌均匀，装入气压喷枪中，喷枪的口径为0.1mm，工作气压为1.2mpa，喷枪口距离装饰层20cm对装饰层的外表面进行防水涂料的喷涂，然后
放入160℃的烘箱中干燥1.5h；
81.将经过防水处理后的装饰层通过粘结剂粘贴在石墨聚苯板层的外表面，经过按压后得到本对比例的保温一体板。
82.本对比例保温水泥层、石墨聚苯板层和装饰层的厚度比为5：3：1。
83.对比例2
84.本对比例与实施例2的区别在于，本对比例中发泡剂仅采用水解的植物蛋白质，水解的植物蛋白的加入量为实施例2中发泡剂的总质量。
85.对比例3
86.本对比例与实施例2的区别在于，本对比例中发泡剂仅采用海藻酸钠。海藻酸钠的加入量为实施例2中发泡剂的总质量。
87.实验例1
88.将实验例2、对比例2和对比例3进行对比试验，探究不同发泡剂对发泡情况的影响，测试其发泡结束后的发泡倍数、1h后的沉降距和泌水量，其结果如表1所示。
89.表1
90.实验组发泡倍数1h沉降距/mm1h泌水量/ml实施例245.33.269.5对比例128.23.578.1对比例236.94.362.8对比例339.14.8102.4
91.从表1中可以看出，采用海藻酸钠和水解的植物蛋白的混合发泡体系具有更高的发泡倍数，同时1h沉降距和1h泌水量综合最好，相较于单一使用海藻酸钠或水解的植物蛋白作为发泡剂效果更好更稳定。
92.实验例2
93.将实施例1～6和对比例1～3制备的保温一体板进行性能测定，测定结果如表2所示。
94.表2
[0095][0096]
从表2中可以看出，实施例1～6制备出来的保温一体板效果优于对比例1～3制备的保温一体板，尤其在导热系数上，采用海藻酸钠和水解的植物蛋白混合的发泡剂对一体板的导热系数明显较采用其他发泡剂体系制备的一体板的导热系数，这说明采用海藻酸钠和水解的植物蛋白的混合发泡体系的一体板更具有保温效果。
[0097]
综上所述，本发明实施例的一种保温一体板及其制备工艺。本发明包括保温水泥层、石墨聚苯层和装饰层，其中保温水泥层采用水泥、细砂、粉煤灰、胶粉、纤维、发泡剂和减水剂作为原料，共同对一体板起到保温和提高抗压强度的效果；其中发泡剂采用海藻酸钠和水解的植物蛋白混合的发泡体系，再采用边搅拌边通入空气的方法进行发泡，可以提高发泡的均匀性，稳定均匀的气泡可以降低整个一体板的导热系数，提高保温性能。本发明在装饰层的外表面喷涂防水涂料，可以对整个一体板进行防水的作用，防止一体板长期在室外使用造成一体板被雨水泡软翘曲的现象发生。
[0098]
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。