[发明专利]建筑外墙外保温系统的防火真空绝热板及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑保温材料领域，具体涉及一种新型防火真空绝热板，尤其涉及建筑外墙外保温系统的防火真空绝热板及其制备方法。

背景技术

随着社会经济地不断发展，能源消耗与二氧化碳排放量逐年升高，造成了资源紧张和环境破坏的双重压力，我国政府意识到节能减排的重要性，将节能减排定为国策。建筑能耗占全社会商品能耗达到四分之一以上。而降低采暖和降温能耗的主要途径之一就是提高建筑物围护结构的保温隔热性能，降低其传热损失。

目前，全国普遍推广的建筑外围护结构的保温隔热方式是采用膨胀聚苯板(EPS)、挤塑板(XPS)及聚氨酯发泡(PU)等有机保温材料对外墙和屋顶进行外保温。有机保温材料具有轻质、致密性高、导热系数低等优点，但也存在易老化和粉化的缺点，一般来说使用年限约为20至30年。而我国一般的居住和公共建筑的设计寿命在50年以上。两者寿命的不匹配导致需中途更换保温材料从而成为一项消耗资源和财力的巨大工程。特别是近几年，以聚苯板为主的建筑保温体系存在的火灾隐患、脱落隐患、耐久性、服役期后产生巨量垃圾等问题逐渐暴露出来，业界呼吁淘汰聚苯板等有机保温材料的声浪日高。央视大楼火灾和上海胶州路大火之后，惨痛的教训使这一呼声更掀高潮。

从国外外墙外保温系统的发展历史可以看到，对外墙外保温防火安全性的要求一直被作为该技术应用的首选条件。在欧美等外墙外保温技术应用先进的国家，对重要建筑、高层建筑的外墙保温系统均有严格的防火要求；对不同外墙外保温系统和保温材料均有防火测试方法和分级标准，同时对不同防火等级的外墙保温系统在建筑领域的使用范围进行规定。对外墙外保温的整体性研究也使得测试标准的重点都放在对保温体系的防火性进行测试和评估上，因此也形成了多个可参考的外墙外保温体系防火标准。例如：英国标准BS8414-1：2002《建筑表面非承重外覆层系统的防火性能测试方法》和BRE135(2003)《多层建筑外保温的防火性能试验》，再如，美国保险商实验室标准UL1040《建筑隔热墙体火灾测试》和美国国家标准ANSI FM 4880《内外装修系统的火灾试验》。在德国有因聚苯板薄抹灰系统防火安全性达不到要求而不能在22m以上建筑使用的相关规定；在英国有18m以上建筑不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温体系的规定。

2011年公安部发布了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》，明确指出“在新标准发布前，从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号)第二条规定，民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料”。这对我国建筑市场提出了更高的要求，该规定对规范外墙保温市场，减少建筑火灾事故，意义非常重大。

以多孔材料为芯材的真空绝热板(Vacuum Insulation Panel，简称VIP)是近年开发的一种新型高效绝热材料，主要由真空封装的微孔夹心结构和封装材料构成。与传统保温材料相比，其导热系数可以达到0.003W/(m·K)-0.01W/(m·K)，相当于普通绝热材料的10倍甚至更高；同时，其轻质高强，具有A级防火性能，在建筑保温防火方面将大有用武之地。

第一代的真空绝热板采用泡沫塑料作为夹心材料，密度小、导热系数低。中国专利号ZL200610122870.1公开了一种以玻璃纤维与酚醛复合材料为芯材的VIP板及制备方法，该VIP板为三层结构，上下层为玻璃纤维，中间层为发泡酚醛。中国专利号ZL 200610122871.6公开了一种以发泡酚醛为芯材的真空绝热板及制备方法；中国专利公开号CN1087650公开了一种以开孔硬质聚氨酯泡沫体为芯材的真空绝热板的制备方法。以上这些专利都是以有机聚合物为绝热芯材，由于有机聚合物耐高温及阻燃性能不理想，防火等级达不到A级，主要用于冰箱和真空运输行业，不适宜在建筑外墙外保温系统中的推广应用。

第二代真空绝热板主要采用无机多孔材料为绝热芯材，中国专利200420053407.2公开了一种真空绝热板，所述芯材为二氧化硅气凝胶和玻璃纤维，所述芯材表面设置有红外反射层，所述外壳为层叠袋或硬质金属或玻璃板。该专利工艺复杂，复合芯材成本较高。中国专利公开号CN 102102796 A公开了一种真空绝热板及其制备方法，所述芯材由超细玻璃棉、离心棉和矿物棉组成。该专利芯材需要120-160℃温度热处理，然后需要在制作的真空绝热板板面上开孔，安装开孔构件，工艺复杂，生产周期长，可操作性差，生产成本高，不适宜推广应用。

发明内容