富联娱乐-测速微晶无机保温砂浆的研制与应用 苏州市姑苏新型建材有限公司 李光球 摘 要：从产品的性能和原材料组成两方面入手，对微晶无机保温砂浆的开发机理进行了阐述，同时 提出了微晶无机保温砂浆的材料性能指标及系统性能指标。 关键词：微晶 无网系统 保温砂浆 随着生活要求的提高和我国经济的快速发展，采 粉煤灰空心漂珠：粉煤灰空心球呈灰白色，壁薄中 暖用能源也随着人口与房屋的增加而大量增多，同时 空，重量很轻，容重为720kg／m(重质)，418．8kg／m(轻 近年来，公共建筑及民用建筑外保温火灾事故频发，易 质)，粒径约0．1mm，表面封闭而光滑，热导率小，耐火 燃一可燃外保温建筑材料已成为一类新的火灾隐患。 度≥1610℃，能浮于水面。漂珠的化学成分以二氧化 为此公安部与住建部2009年发布了《民用建筑外保温 硅和三氧化二铝为主，具有颗粒细、中空、质轻、高强、 系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号文)， 耐磨、耐高温、保温绝缘、绝缘阻燃等多种功能。 提出了建筑保温材料的防火等级要求和防火隔离带的 空心陶瓷微珠：空心陶瓷微珠为流动性优越的空心 建筑节能防火技术方案，2011年又增发了进《一步明确 球状粉，粒径 10 m～350 m，线g／ 民用建筑外保温材料消防监督管理的有关要求通知》 cm ，堆积密度 0．3g／cm3-0．4g／cm ，在水中pH=6，熔 (公消[2011165号)，从严执行民用建筑外保温材料采用 点大于 1400℃，抗压强度大于350MPa，导热系数在 燃烧性能为A级的材料的要求。 0．054W／(m·K)～0．095w／(mK·)之间，其主要化学成分 近年来，微晶无机保温砂浆无网系统问世，因具有 为二氧化硅和三氧化二铝。它具有独特的性能：改善流 保温、隔热、防火、防水、轻质、隔音、抗开裂、抗空鼓、抗 变性、降低粘度减轻制品重量；高填充能力、降低粘结剂 脱落、使用寿命同墙体等各种性能而迅速 占领市场，发 用量；空心陶瓷微珠硅酸铝的材料成分使其具有很强 展势头迅猛。该系统直接用于各类基层墙体，不需加设 的化学稳定性。 网格布或钢丝网、不需做抗裂砂浆等防护材料，在保温 玻化微珠：是一种酸性玻璃质熔岩矿物质，经过特 层上直接做涂料饰面或面砖饰面，即可达到粘结牢固、 殊技术处理和生产工艺加工形成内部多孑L，表面玻化 不开裂、不渗水、使用寿命与墙体一致的效果。现有公 封闭，呈球状体细径颗粒，是一种具有高性能的新型 开的论文和资料中，集中介绍了无网系统的应用及特 无机轻质材料。主要化学成分是SiO、A10、CaO，颗粒 点，对其材料的研制和技术理论鲜有介绍。为了该系统 粒径微 0．1mm～2mm，容重为 100kg／m。，导热系数为 更好的推广和应用，该文对其组成材料，技术理论，研 0．028W／(mK·)～0．048W／(mK·)。由于表面玻化形成 制方法及应用做系统性的研究。 一 定的颗粒强度，理化性能十分稳定，耐老化耐候性强。 1微晶无机保温砂浆研究机理 微晶颗粒：具有重量轻、体积大，导热系数低，抗压 用于无网系统的微晶无机保温浆料，既要具有保 强度高、化学稳定性高的特点。该项 目推荐使用憎水型 温隔热性能，还要具有高强、防火、防水、抗裂、抗冲击、 玻化微珠(玻化微珠经过憎水处理，其具有明显的憎水 无空鼓脱落的性能。该文主要从产品的性能和原材料 效果，大幅度降低了玻化微珠的吸水率)和微晶颗粒按 组成两方面人手，对其机理进行研究。 一 定比例复配作为集料，其配制的保温浆料具有导热 1．1无机轻质材料 系数低，抗压强度和抗拉强度高等特点。 用于保温砂浆的轻质材料应具有高强度、低导热 1．2胶凝材料 系数的特点，现常用的无机轻质材料有以下几种，如： 现在常用的胶凝材料有水泥、灰钙、石膏等，该项 玻化微珠、粉煤灰空15、,漂珠、中空微珠、空心陶瓷等。 目对强度要求非常高，且应用于外墙外保温中，本项 目 科 上 海 建 材 技 前 沿 推荐使用42．5级或 42．5级以上硅酸盐水泥、普通硅酸 性。在砂浆搅拌过程中，乳胶粉均匀分散并溶解在水中， 盐水泥作为胶凝材料。水泥作为胶凝材料，其用量是影 砂浆固化后，乳胶粉在砂浆体系中成膜，形成了由无机 新 响体系总体性能重要的因素，水泥的用量大，其强度相 与有机胶黏剂构成的框架体系，即水硬性材料构成的 闻 对越高。同时采用粉煤灰、无机细填料与水泥进行组合， 脆硬性骨架，以及聚合物在间隙与固体表面成膜构成 信 填充在轻骨料与轻骨料空隙当中，增加保温浆料的密 的柔韧性连接。这种连接可以想象成 由很多细小的弹 息 实度，同时增加体系的浆体量，进一步提高胶粉料体系 簧连接在刚性的骨架上，由于聚合物形成的薄膜的拉 对轻骨料的包裹性，也提高体系的保温性能。胶凝材料 伸强度通常高于水硬性材料一个数量级以上，使得砂 总量与集料的比例(质量百分比)，直接决定该产品的 浆内聚力得以提高。由于聚合物的柔性，形变能力远高 性能，具体试验数据见图1—3。 于水泥砂浆的刚性结构，砂浆的可变性能力得以提高， 分散应力的作用得到大幅度提高，从而提高了砂浆的 P22 抗裂能力。在高乳胶粉掺量的情况下，固化后的砂浆中 的聚合物相逐渐超过无机水化产物的相，砂浆发生质 化 的改变，变成一个弹性体，同时水泥的水化产物变成一 学 种 填“料”。分布于界面上的乳胶粉，以分子问作用力与 建 基体材料表面进行粘结，而不依赖于基体表面的孔隙 材 1’110 1：0．95 1O‘8O 1065 1：05O iO35 率，从而提高了保温砂浆的粘结强度。乳胶粉掺量(乳 图1胶凝材料与集材料比对强度性能的影响 胶粉与砂浆总重量的质量百分比)对保温砂浆性能的 影响见图4和图5。 5％ 6％ 7％ 8％ 9％ l0％ 图4乳胶粉掺量对粘结强度的影响 图3胶凝材料与集材料比对干密度的影响 由图1—3可知，随着水泥掺量的增加，集料掺量 减少，保温砂浆干密度增大，粘结强度和抗压强度逐渐 ) b％ ， ， iU ，} 增大，其导热系数增大。即：当集料掺量降低时，尽管保 图5乳胶粉掺量对导热系数的影响 温砂浆的抗压强度和粘结强度大幅度提高，但其保温 由图4和图5可知，随着乳胶粉掺量的增加，保温 效果大幅度降低。因此，在开发该产品时，找到胶凝材 砂浆的粘结强度呈增长趋势，导热系数有所降低，保 料与集料的最佳比例，是确保产品物理性能和保温效 温效果更好，当乳胶粉掺量大于 10％时，其性能基本 果优良的关键点。 趋于稳定。 1．3乳胶粉 1．4纤维 随着集料掺量的增加，保温砂浆的保温效果越来 在无网系统的应用中，因没有抗裂层、网格布和钢 越好，砂浆的内聚力大幅度降低，粘结强度降低。为了 丝网的保护，对保温砂浆的抗裂性能提出更高要求。为 提高砂浆的粘结强度，本课题采用乳胶粉对其进行改 了提高整个无网体系的抗裂性，本课题组采用无机纤 维与有机纤维复合技术达到此目的。现在常用的无机 能，这是必不可少的。在保温砂浆中常用的助剂有：纤 纤维有：石棉纤维、海泡石纤维、水镁石纤维等；有机纤 维素醚、聚乙烯醇、淀粉醚、减水剂等。添加纤维素醚， 维有：PP纤维、PVA纤维、腈纶纤维等。本项 目推荐使 可以改善砂浆的保水性、和易性与施工性；添加合适掺 用水镁石纤维与PP纤维复合使用。 量的减水剂，可以降低保温砂浆的用水量，提高保温砂 水镁石纤维[Mg(OH)1，是一种国内外罕见的纤维 浆抗压强度；添加淀粉醚，可以改善砂浆的触变性，抗 状氢氧镁石，具有颜色洁白、易劈分、出绒率高等特点， 流挂性。 其独特而优异的性能及低廉的价格，成为当今首选石 棉天然代用品，作为增强、补强材料和添加剂。水镁石 纤维具有优良的力学性能、抗碱性能、水分散性能及环 境安全性。 PP纤维由聚丙烯及多种有机、无机材料，经特殊的 复合技术精制而成，其耐碱与耐酸性能好，有较好的使 用温度。当浆体加水搅拌时，各种纤维会均匀无序地分 2‰ 3‰ 4‰ 5‰ 6‰ 7‰ 8‰ 化 散于整个砂浆体系中，这些纤维纵横交错，各向同性， 图6憎水剂掺量对体积吸水率的影响 学 均匀分布，就如数万根微 “钢筋”植入于水泥砂浆的基 2微晶无机保温砂浆参考配方 建 体中。当保温砂浆基体由于震动、热胀冷缩、干缩、风压 根据以上介绍的研究机理，确定微晶无机保温砂 材 等原因引发的应力所产生的能量会由于大量纤维的存 浆的参考配方，具体配方见表 l： 在而消耗殆尽。所以数目巨大的纤维的存在，既消耗了 表 1微晶无机保温砂浆参考配方 原料名称 质量百分比 原料名称 质量百分比 能量，又缓解了应力。因此，多种纤维复合技术可以显 水泥 50~70 纤维素醚 0．3～O．5 著增强砂浆的抗拉强度，抵抗应力，提高产品抗冲击和 集料 30-50 憎水剂 0．4～0．7 抗裂性能。水镁石纤维的加入，不仅能明显改善保温砂 乳胶粉 8～10 填料 0-5 浆的抗开裂性和抗冲击性，还可以改善砂浆的触变性 有机纤维 O．1～0-2 其他助剂 0~0．2 能与和易性，使得浆体易于施工，找平，确保保温砂浆 无机纤维 5～10 不流挂、空鼓和脱落。 3微晶无机保温砂浆性能指标 1．5憎水剂 根据以上参考配方进行产品配制，按集料添加量的 一 般情况下，砂浆产品吸水后其各项物理性能会 多少，可配制成 I型产品和 Ⅱ型产品，该产品按 GBT／ 大幅度降低，此情况对轻质砂浆和保温材料尤为严重。 20473--2006~建筑保温砂浆》中规定的方法进行产品 因此，降低保温砂浆的体积吸水率，也是提高保温系统 检测，其各项性能指标见表 2。 耐久性的关键技术之一。本课题组除了采用憎水性玻 表 2微晶无机保温砂浆性能指标 化微珠，降低集料 自身吸水率外，还通过添加有机硅憎 检测项 目 单位 I型测试数据 Ⅱ型测试数据 水剂，降低体系的吸水率。当有机硅憎水剂均匀分散在 干密度 g／cm 395 493 抗压强度 MPa 1．8 3．0 整个保温砂浆体系中，使得保温砂浆具有良好的憎水 科 沿．新闻信息n 粘结强度 MPa 0_2 0．4 上海 效果，可以大大减少水与保温砂浆表面的接触，使得砂 导热系数 W／(ITI·K) 0．070 0．085 浆表面的水珠不容易通过毛细孔渗人空隙内部，从而 体积吸水率 ％ 12 10 降低保温砂浆的体积吸水率。本课题组以德国瓦克公 线 司生产的powderA憎水剂为例，研究憎水剂掺量(憎水 软化系数 0．85 0．9l 剂与保温砂浆总重量的质量百分比)对保温砂浆吸水 4微晶无机保温砂浆的特点 率的影响，具体试验数据见图6。 该产品属于工厂化生产的单组份成品，袋装运至工 由图6可知，随着憎水剂掺量的增加，保温砂浆的 地，不需添加任何物品，只需加水搅拌均匀即可，便可 体积吸水率呈降低趋势，掺量在4％o～7％o最佳。 直接用于各种墙体，不需加设网格布或钢丝网、更不需 1．6其他助剂 做抗裂砂浆或抹面砂浆，一次性可以达到抹平、抹白、 在保温砂浆中添加某种助剂，使其具有特定的性 保温、隔热的效果。与传统的外墙外保温系统相比，具 科 上 海 建 材 技 前 沿 有以下特点： 2006[s]．中国标准出版社．北京，2007． 一 (1)因不需要加设网格布、钢丝网和抗裂砂浆，具 [2]朱盈豹．保温材料在建筑墙体节能中的应用 [M]．北京：中 有保温系统成本低，施工快，工费低，施工短的特点； 国建材工业出版社，2003：34—35． (2)该系统采用微 晶粉末与憎水性玻化微珠为集 [3]CorirmaK，ChristJanN，KarstenB．Prosand consof 料配制而成，具有导热系数低，抗压强度和粘结强度高 exposing renewables to electricity market risks—A 的特点。其粘结强度大于0．4MPa，可直接应用于面砖 comparison of the market integration approaches in 饰面，而不需要铺设增强网。 Germany，Spain，andtheUK．EnergyPolicy[J]，2008，(11)： (3)该系统解决了无机保温砂浆吸水率大，易开裂、 3646-3661． 空鼓和脱落的技术难题。保温层与基层墙面粘结牢固， [4]LIY，MAIYW，YEL．Sisalfiberand itscomposites： 抗开裂、抗空鼓、抗脱落，抗风压、抗冲击、耐候性能佳， areviewofrecentdevelopments．CompostJ【]．Sci．Tech— 可与建筑物同寿命。 no1．，2000，60(11)：2037—2055． (4)该系统采用无机胶凝材料和无机骨料配制而 [5]LURAP，BENTZDP，LANGEDA，eta1．Measurementof 成，其防火性能好，完全达到A级防火保温材料标准 water transport from saturated pumicc aggregates to 要求。 hardening cementpaste [J】．Materia1sand Structures， 参考文献 2006(39)：861-868． [1]白召军，袁运法，张丽萍，等．建筑保温砂浆．GB／T20473 [6]～[10】略 巴斯夫在2014国际橡塑展上 推出用于节能门窗型材的 共挤Ultradur增强材料 2014年4月23日，全球领先的化工公司巴斯夫推出用于生产PVC保温隔热门窗型材的全新Uhradur可共 挤增强材料。这种新型材料由巴斯夫与大连实德集团共同开发，其熔点接近PVC，可替代现有钢材加固，优化门窗 型材挤出工艺，一步法完成生产。 Uhradur高强度PBT是一种轻质增强材料，可为门窗型材提供承受强风所需的机械性质，且与钢铁相比可大幅 减少热传递。 U“hradur轻质耐用，保温隔热性能优异，采用这种增强材料制造的门窗型材可用于打造节能建筑，降低采暖、制 冷能耗。因此，它完全符合 日益严格的保温隔热要求。此外，对于消费者而言，节能建筑意味着直接降低费用。这相 当于提高了采用此类门窗型材的建筑的价值。”巴斯夫亚太区特性材料部全球高级副总裁鲍磊伟先生说。 Uhradur共挤材料是巴斯夫位于上海的亚太创新园首个工程塑料类专利应用，目前正在申请专利。 与“实德联合开发的节能门窗型材是巴斯夫与国内企业合作创新的一个重要里程碑。”负责大中华区业务与市 场发展的巴斯夫全球高级副总裁郑大庆博士：凭“借面向建筑行业的先进解决方案、丰富的国内实施经验以及面向 国内市场的创新承诺，巴斯夫致力于推动中国可持续建筑的发展。” 我“们非常高兴地看到，实德与巴斯夫的合作取得了令人振奋的成绩。我们的创新模具设计实现了型材的一步 法挤出，提高了效率，有助于门窗制造业客户优化生产流程。该工艺 目前已进入专利申请阶段。”大连实德集团董事 长徐斌先生说。
GB T 32610-2016_日常防护型口罩技术规范_高清版_可检索.pdf
