[发明专利]磷酸盐水泥胶结的聚苯乙烯泡沫颗粒绝热材料

说明书

技术领域

本发明涉及建筑用材料，尤其是涉及一种绝热效果好、施工容易、强度理想、附着力强，并易于干化且不会剥落、环保的磷酸盐水泥胶结的聚苯乙烯泡沫颗粒绝热材料。

背景技术

建筑业是国民经济部门中的耗能大户，大约占全国能耗的25％。为了社会与经济的可持续发展，目前迫切需要节约能源、合理利用自然资源，根据国家建筑发展规划的要求，建筑节能已成为我国建筑行业的一个重要发展方向，同时这也是缓解能源紧缺状况最为经济、有效的方法。外墙绝热主要有绝热板和绝热砂浆两种形式。预制的绝热板具有质量轻、导热系数低、吸水率低、施工方便等优点，但不适合外形不规则建筑部分的绝热；绝热砂浆则可以适合外形不规则建筑部分的现场施工，同样具有质量轻、导热系数低、吸水率低、施工方便等特点，可以克服绝热板的不足。近年来，我国聚苯乙烯泡沫(EPS)发展迅速，年产量已达50多万吨，多为一次性使用，每年的废弃量达到千万立方米，其处理与降解困难而成为危害环境的白色污染。出于环境保护与资源综合利用需要，可将废弃的EPS加工成颗粒作为轻骨料，配制轻混凝土和轻质砂浆。

现有国内绝热砂浆研制通常选用普通硅酸盐水泥、矿渣水泥或者石膏等作为胶结材料，有的添加一些粉煤灰或直接选用矿渣水泥，例如有：双组份水泥基聚苯乙烯泡沫颗粒绝热涂料(申请号200610039328.X)；双组份石膏基聚苯乙烯泡沫颗粒绝热涂料(申请号200610039327.5)；一种聚苯乙烯颗粒轻质空心砌块及其制备方法(申请号200410073890.5)；聚苯乙烯泡沫颗粒绝热砂浆(申请号200410053031.X)；聚苯乙烯泡沫塑料颗粒绝热砖(申请号01140185.0)。这些文献所述的技术方案中都加入有机粘合剂或者纤维以增加硬化材料的强度和粘结力，这不但增加了材料的成本，而且有机粘合剂大多有毒性，对人体健康有害。

发明内容

基于以上的问题，本发明的目的在于提供一种绝热效果好、施工容易、强度理想、附着力强，并易于干化且不会剥落、环保的磷酸盐水泥基的聚苯乙烯泡沫颗粒绝热材料。

本发明通过以下技术措施实现的，一种磷酸盐水泥胶结的聚苯乙烯泡沫颗粒绝热材料，由磷酸盐水泥粉料、聚苯乙烯泡沫颗粒和水混合制备而成；各原料所占质量份数为：磷酸盐水泥粉料1份、聚苯乙烯泡沫颗粒0.02～0.04份、水0.22～0.26份。

一种磷酸盐水泥粉料配方的优选方式，是由质量份数为：镁砂2～3份、磷酸盐2～3份、粉煤灰4～6份和缓凝剂0.3～0.8份组成。

具体的，是由质量份数为：镁砂2.5～3.0份、磷酸盐2～2.5份、粉煤灰4～5份和缓凝剂0.5～0.8份组成。

另一种磷酸盐水泥粉料配方的优选方式，由质量份数为：镁砂2～3份、磷酸盐2～3份、硅灰石4～6份和缓凝剂0.3～0.8份组成。

具体的，是由质量份数为：镁砂2.5～3.0份、磷酸盐2～2.5份、或硅灰石4～5份，缓凝剂0.5～0.8份组成。

其中的磷酸盐优选可溶性磷酸二氢盐，或者优选质量份额按可溶性磷酸二氢盐占5～9份与可溶性磷酸氢二盐占1～5份混合的组合物。

具体的可溶性磷酸二氢盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠或磷酸二氢铵，可溶性磷酸氢二盐为磷酸氢二钾、磷酸氢二钠或磷酸氢二铵。

其中的缓凝剂优选硼的化合物。特别优选硼酸与五硼酸钠、四硼酸钠中任一种的组合物，或者硼酸与五硼酸钠、四硼酸钠的组合物。

本发明还公开了这种磷酸盐水泥胶结的聚苯乙烯泡沫颗粒绝热材料的制备方法：先将水与聚苯乙烯泡沫颗粒在搅拌机中混合均匀，然后再加入磷酸盐水泥粉料拌合均匀。

本发明采用直径小于5mm的平均堆积密度为8～21kg/m³的聚苯乙烯泡沫颗粒。镁砂是重烧镁砂(生产时的煅烧温度在1300℃以上)、电熔镁砂、海水镁砂中的一种或者其组合物。本发明中提到的粉煤灰是指低钙灰粉煤灰，镁砂和粉煤灰的细度为45微米方孔筛筛余10％一40％。硅灰石应采用平均粒径为10～38μm细粉。最好采用粉体状磷酸盐材料，若采用颗粒状磷酸盐材料，其颗粒粒径≤1.5毫米。

磷酸盐水泥是一种通过化学结合的胶凝材料，利用酸性磷酸盐与碱性碱土金属氧化物间的酸碱反应而形成。磷酸盐水泥在室温下与水发生化学反应，随后凝结硬化，最终的水化产物又具有陶瓷制品的特性，具有较高的力学性能和良好的致密度和耐酸碱腐蚀性能，既不同于陶瓷制品，也与普通硅酸盐水泥有所区别，是介于其中的一种材料。