防火絕熱保溫材料及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種保溫材料，尤其涉及一種防火絕熱保溫材料，和該防火絕熱保溫 材料的應用。
【背景技術】
[0002] 我國目前正處于發(fā)展的高峰時期，建筑行業(yè)更是突飛猛進，每年我國的新建房屋 數(shù)量已經(jīng)超過很多發(fā)達國家。其中，高能耗建筑房屋占所有房屋數(shù)量的97%以上。而單位建 筑面積的能耗，也是發(fā)達國家單位建筑能耗的3倍以上。如果以這個發(fā)展速度計算，到2020 年我國的建筑能耗會是現(xiàn)在的3倍以上，存在著巨大的能源危機。因此降低我國建筑能耗工 作刻不容緩。
[0003] 建筑節(jié)能是改善人民生活工作條件、緩解我國能源緊缺、促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、保 護生態(tài)環(huán)境的一項最廉價、最直接的措施，更是深化經(jīng)濟體制改革的重要組成部分，保溫隔 熱材料的使用是建筑節(jié)能的主要途徑之一。
[0004] 傳統(tǒng)的保溫材料有兩種:一種是無機保溫砂漿，另一種則是有機保溫砂漿。其中，
[0005] 無機保溫砂漿是一種用于建筑物內(nèi)外墻粉刷的新型保溫節(jié)能砂漿材料。根據(jù)膠凝 材料的不同可分為水泥基無機保溫砂漿和石膏基無機保溫砂漿，其具有節(jié)能利廢、保溫隔 熱、防火防凍、耐老化的優(yōu)異性能等優(yōu)點，然而也具有導熱系數(shù)高、強度低、體積收縮大、保 溫性能差、空鼓開裂等諸多缺點，而且有一定的吸水性，厚度不易控制，受施工影響大。
[0006] 有機保溫砂漿也是一種用于建筑物內(nèi)外墻的新型保溫節(jié)能保溫砂漿材料，但其為 以有機類的輕質(zhì)保溫顆粒作為輕骨料，加由膠凝材料、聚合物添加劑及其他填充料等組成 的聚合物干粉砂漿保溫材料。該材料具有熱工性能好、工程造價低、耐候性好以及施工簡便 等優(yōu)點。然而卻存在易老化、耐火性差的現(xiàn)象。
[0007] 目前建筑能耗約占全社會能耗的28%，市場上的部分無機保溫材料中，可以滿足 防火要求其價格卻高，造成很多建筑商在一些建筑中使用成本較低的有機保溫材料，故而 使得有機保溫材料占整個保溫材料市場的90%以上，這也是導致火災高發(fā)的主要原因。
[0008] 因此全社會越來越關注建筑保溫材料的防火要求，因此節(jié)能又防火的建筑保溫材 料成為建筑保溫材料的發(fā)展趨勢。由于市場上以巖棉為主的防火無機保溫材料僅占不足 10%，產(chǎn)量嚴重不足，因而只能大量使用防火等級較低但技術相對成熟的有機保溫材料。可 見，研制開發(fā)一種優(yōu)質(zhì)的節(jié)能又防火的保溫材料是目前急需解決的問題。
[0009] 另一方面，礦渣是高爐冶煉生鐵的主要副產(chǎn)物之一，同時也是鋼鐵企業(yè)主要廢渣。 由于對環(huán)境保護、節(jié)能減排和降低成本等方面的要求，世界各國的鋼鐵廠都非常重視對二 次資源綜合利用技術的研究。因此，研究解決礦渣的回收利用將會成為實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)無廢 生產(chǎn)的一個主要內(nèi)容。具體來說，礦渣棉是由熔融礦渣(高爐渣、銅礦渣、鋁礦渣等)為主要 原料制成的棉絲狀無機纖維，顏色呈白色或灰白色。優(yōu)點是導熱系數(shù)低、容重小、隔熱保溫 性能高、不燃燒、不易震壞、不受大氣和霉菌的侵蝕，而且原料來源廣，生產(chǎn)技術和設備簡 單。因此發(fā)展礦渣棉對當前及今后高爐渣綜合利用很有意義。
[0010] 可見，由于礦渣棉制品具有原料易得，可就地取材化害為利;生產(chǎn)過程能耗少，成 本低;產(chǎn)品的性能良好等特點，故在保溫材料市場中將具有綜合優(yōu)勢。
[0011] 因此，本發(fā)明就目前有機保溫建筑材料占有的市場份額較大，但是其防火等級，使 得火災造成的損失是難為估量的;而作為無機保溫材料的巖棉制品市場份額小、產(chǎn)量少;提 出一種以礦渣棉為主要原材料的新型建筑節(jié)能保溫材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)有機保溫建筑材料存在防火等級差，無機保溫建筑材料 存在成本高、份額小、產(chǎn)量少的問題提供一種防火絕熱保溫材料，其以產(chǎn)量豐富的礦渣棉為 主要原料，通過與無機材料復配而得，具有保溫、防火性能良好，成本低廉可進行大量生產(chǎn) 的突出優(yōu)勢。
[0013] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種防火絕熱保溫材料的制備方法，制備簡單，易操 作，施工方便。
[0014] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種防火絕熱保溫材料的應用，既可應用到建筑墻體 材料中，也可以單獨制作成保溫板的形式，推廣性強。
[0015] 本發(fā)明的上述目的是采用以下技術方案實現(xiàn)的：
[0016] -種防火絕熱保溫材料，其原料組成包括按重量計的下述組分： 水泥 80-120份 礦渣棉 180~220份 石棉纖維 30-70份
[0017] 閉孔膨脹珍珠巖 432~594份 石英砂 14Ch480_份· 消泡劑 0.5~0.15份 EVA乳液 （13~0.7份
[0018] 另一種配方的優(yōu)化方案，所述防火絕熱保溫材料還包括按重量計的防水劑0.3~ 0.7份。
[0019] 優(yōu)選的是，所述防火絕熱保溫材料的各組分按重量計為： 水泥 100份 礦渣棉 200份 石棉纖維 50扮 閉孔膨脹珍珠巖 480份
[0020] 石英砂 ]60份 消泡劑 0.1份 EVA乳液 0.5份 防水劑 0.5份。
[0021] 優(yōu)選的是，所述礦渣棉采用纖維長度大于20mm的長纖維礦渣棉，所述長纖維礦渣 棉基本包含有按照質(zhì)量分數(shù)計的以下組分:二氧化硅39.01%、三氧化二鋁14.32%、三氧化 二鐵1 · 51 %、氧化鈣35 · 23 %、氧化鎂6 · 79 %。
[0022] 優(yōu)選的是，所述水泥采用52.5R普通硅酸鹽水泥。
[0023] 優(yōu)選的是，所述防水劑采用有機硅乳液。
[0024] 在上述方案的基礎上，本發(fā)明還提供了將所述防火絕熱保溫材料作為建筑墻體材 料的應用。
[0025] 在上述方案的基礎上，本發(fā)明還提供了將所述防火絕熱保溫材料作為保溫板的應 用。
[0026] 由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得了以下有益效果：
[0027] 本發(fā)明針對傳統(tǒng)的保溫材料的缺陷，從建筑保溫節(jié)能的基礎出發(fā)，利用礦渣棉優(yōu) 良的保溫性能，以及輕質(zhì)和價格低廉的特點，研制出了一種具有保溫性能好、相關技術性能 優(yōu)良、施工方便、成本低、防火性能良好、便于推廣等優(yōu)點的上述防火絕熱保溫材料。該材 料以礦渣棉、水泥、石英砂、消泡劑、防水劑等為原材料。通過探究原材料的選擇與摻量對防 火絕熱保溫材料性能的影響，確定各原材料的重量配合比例，制備出性能優(yōu)異的防火絕熱 保溫材料。該性能優(yōu)異的防火絕熱保溫材料的性能測試結(jié)果參見下表1:
[0028] 表1:
[0030]由上表1可知，本發(fā)明所提供的防火絕熱保溫材料是符合國標的"ΑΓ級的防火材 料。且驗證了用礦渣棉制備防火絕熱保溫材料是可行的。
【具體實施方式】
[0031] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與作用更加清楚及易于了解， 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步闡述：
[0032] 本發(fā)明提供了一種防火絕熱保溫材料，其原料組成包括按重量計的下述組分:水 泥80~120份，礦渣棉180~220份，石棉纖維30~70份，閉孔膨脹珍珠巖432~594份，石英砂 140~180份，消泡劑0 · 05~0 · 15份，EVA乳液0 · 3~0 · 7份。
[0033] 上述方案中，本案發(fā)明人在進行了大量試驗的基礎上，確定出了防火絕熱保溫材 料的各原料組分及組分的重量份數(shù)（即重量配合比）。也是通過大量的試驗驗證了按照上述 重量配合比的防火絕熱保溫材料在各方面性能均能滿足相應的標準，具體體現(xiàn)在干密度、 導熱系