Cement particles of polystyrene insulation board
薛亮亮李光球李聚刚施恩斌
（苏州市姑苏新型建材有限公司，江苏苏州215132）
摘要：本文重点研究不同骨料、水灰比和自制粘合剂对聚苯颗粒保温板的性能影响，最大限度改善原有板材存在的强度偏低、导热系数偏高的问题，并介绍了本课题开发的聚苯颗粒保温板的性能指标及产品的特点。
关键词：保温板；强度；粘合剂
Abstract：This paper focuses on the impact of different aggregate、water cement ratio and home made adhesive will effect properties of the particles of polystyrene composite insulation board，maximize improve strength and reduce thermal conductivity of insulation board.We also introduction perfomance and characteristics of this polystyrene composite insulation board.
Key words：insulation board；strength；adhesive
中图分类号：TU55 文献标识码：文章编号：
0前言
电瓶修复器2010年，岩棉板等A级保温材料的稀缺，低成本低投资的发泡水泥板遍地开花，两年来很多厂家投入了生产，规模、产量、质量均参差不齐[1]。硫铝酸盐水泥生产出来的发泡水泥板后期强度差，普通硅酸盐水泥早期强度低，塌模现象和后期开裂现象频繁出现。通过技术手段虽然可以解决模具周转周期、普硅水泥发泡板的早期强度、塌模等等问题，水泥的发泡板的碳化、导热系数、水泥材料的收缩等等问题还是没法得到解决，发泡水泥板上墙后尺寸变化较大导致后期装饰层开裂的现象屡见不鲜，很多切割下来的废料无法处理，这些都是发泡水泥板的通病。2011年纤维增强聚苯颗粒保温板被研发出来，不过强度和导热系数的矛盾还是很突出，本文重点对此进行研究，采用有机和无机粘合剂相复合的思路来解决这一矛盾。1产品技术路线
水泥基聚苯颗粒复合保温板是以水泥、灰钙、粘合剂等为胶凝材料，聚苯颗粒为骨料，通过多种外加剂和高分子聚合物改性而成。该保温板具有优良的保温隔热性能，质量轻，抗压、抗拉强度高，防火性能优越。普通的聚苯颗粒保温板在导热系数低于0.06 W/(m·K)时，抗压强度不超过0.35MPa，聚苯颗粒掺量大了强度达不到，掺量低了导热系数达不到，这就形成一对矛盾体。聚苯颗粒本身的强度较低，水泥浆在加入较多添加剂后强度会有较大幅度的下降，只靠水泥浆体和可再分散性乳胶粉来提高
保温板的抗压强度和拉拔强度较为困难。有机类的粘合剂在较低掺量下就可以较大幅度提高粘结力和强度，本文重点研究不同骨料、水灰比和自制粘合剂对聚苯颗粒保温板的性能影响，最大限度改善原有板材存在的强度偏低、导热系数偏高的问题。
2产品配方研究
2.1 产品基础配方设计
按照以前做的聚苯颗粒保温砂浆的经验设计水泥基聚苯颗粒复合保温板的粉料配比如表1。
表1 水泥基聚苯颗粒复合保温板粉料配比
原材料用量/kg
普通硅酸盐水泥750
灰钙150
粉煤灰100
聚丙烯抗裂纤维（12mm） 2.0
高效减水剂/
阻燃剂3～5
可再分散乳胶粉10
促凝剂5～8
高粘度增稠剂2～5 水泥基聚苯颗粒复合保温板粉料的硬化时间在5～8h，将自来水：粉料：聚苯颗粒：粘合剂按照一定比例投料，用固化剂的掺量来控制粘合剂的固化时间，固化时间控制在5～8h之间。
2.2 产品性能指标要求
水泥基聚苯颗粒复合保温板是以水泥、灰钙、粘合剂等为胶凝材料，聚苯颗粒为骨料，通过多种外加剂和高分子聚合物改性而成。该保温板具有优良的保温隔热性能，质量轻，抗压、抗拉强度高，防火性能优越。
本文拟研制的水泥基聚苯颗粒复合保温板的性能要求见表2。
表2 水泥基聚苯颗粒复合保温板性能要求
项目单位性能指标干表观密度kg/m3180～250
抗压强度MPa ≥0.50
软化系数— ≥0.8
导热系数W/(m·K) ≤0.06
线收缩率% ≤0.3
抗拉强度MPa ≥0.15
2.3 不同聚苯颗粒骨料对产品性能的影响
动动网选用B1级原生聚苯颗粒和再生聚苯颗粒进行对比，参照表1中的粉料配比，水：粉料：颗粒=0.9kg:1kg:7L的比例成型试件测试性能对比如表3。
表3 水泥基聚苯颗粒复合保温板性能
项目单位再生聚苯颗粒 B1级原生聚苯颗粒
干密度Kg/m3 215 196
抗压强度MPa 0.25 0.26
导热系数W/(m·K) 0.059 0.055
B1级原生聚苯颗粒与再生聚苯颗粒相比，本身的抗压强度相对较高，在浆料拌合阶段不易被压缩，
出方量大。各项性能综合来看，粉料与颗粒比一定的情况下，B1级原生聚苯颗粒各项性能优于再生聚苯
颗粒，从防火性能上来比较也是B1级原生聚苯颗粒更为优异，本文选择原生聚苯颗粒为保温板骨料进行
后续试验。
2.4 水灰比对产品性能的影响
聚苯颗粒本身属于亚弹性体，保温板的强度还是要靠浆料硬化后的强度来体现，通过添加减水剂的方
式降低水灰比，整个浆料体系更为致
得到提升[2]。图1为以水灰比为横坐
标，抗压强度和粘结强度分别为纵坐
标作图。水灰比的降低较大幅度的提
高了保温板的抗压强度。当水灰比在
0.7时，此时的保温板干密度在210
Kg/m3左右，导热系数0.056 W/(m·K)。
2.5 自制粘合剂对产品性能的影响
聚苯颗粒本身的强度较低，水泥浆在加入较多添加剂后强度会有较大幅度的下降，只靠水泥浆体和可
再分散性乳胶粉来提高保温板的抗压强度和拉拔强度较为困难。有机类的粘合剂在较低掺量下就可以较大
幅度提高粘结力和强度，本文自制了一种可以在水性环境下使用的粘合剂，外掺粘合剂并调整用量，用固
化剂的掺量来控制粘合剂的固化时间在5～8h之间。按照自来水A：粉料B：聚苯颗粒C：粘合剂D来调
节比例，固化剂掺量占粘合剂用量的25%左右，具体试验方案和数据见表4。
表4 水泥基聚苯颗粒复合保温板性能
保温板生产配比干密度kg/m3抗压强度/MPa 拉拔强度/MPa
A：B：C：D=0.7：1：7：0 212 0.31 0.11
A：B：C：D=0.67：0.95：7：0.05 207 0.40 0.14
A：B：C：D=0.63：0.90：7：0.10 196 0.56 0.16
A：B：C：D=0.60：0.85：7：0.15 192 0.65 0.17 由表4试验数据可以看出，自制粘合剂的加入不仅大幅提高保温板的抗压强度和粘结强度还可以降低
保温板的干密度，在掺量占粉料比例为10%时，抗压强度大于0.5MPa达到设计要求，考虑成本因素选择
自来水A：粉料B：聚苯颗粒C：粘合剂D=0.63：0.90：7：0.10的比例做为最终生产配比。
3产品生产流程
水泥基聚苯颗粒复合保温板的生产流程并不复杂，主要是按照以下几个流程来进行生产：
先将粉煤灰、灰钙、水泥、抗裂纤维、添加剂按配比称量投入搅拌锅搅拌一分钟，再加入已称量好的
自来水搅拌一分钟至物料完全搅拌均匀，加入水性粘合剂和固化剂搅拌半分钟，从投料口投入聚苯颗粒或
用气泵将聚苯颗粒打入水泥浆底部，搅拌至水泥浆完全有效的包裹在聚苯颗粒表面。倒入磨具后挤压成型，
大约半天后可拆边模，2～3天可以切割再进行后续包装。
按照本配方做的聚苯颗粒保温板拉拔强度、抗折和抗压强度均较高，无需双面复合网格布，可以省掉
工序并降低成本。
4产品性能检验
水泥基聚苯颗粒复合保温板是以水泥为胶凝材料，B1级原生EPS颗粒为骨料，氢氧化铝和氢氧化镁
为阻燃剂，通过多种添加剂和高分子粘合剂改性而成。该保温板具有优良的保温隔热性能，质量轻，抗压、
抗拉强度高，解决了传统的聚苯颗粒保温板强度和导热系数之间的矛盾。在最终优化配方下，按照标准胶
粉聚苯颗粒外保温系统JG 158-2010（征求意见稿）[3]对水泥基聚苯颗粒保温板进行了检测，产品性能检测
结果见表5。
表5 水泥基聚苯颗粒复合保温板性能检测
项目单位检测结果
干表观密度kg/m3 195
抗压强度MPa 0.55
软化系数— ≥0.8
导热系数W/(m·K) 0.055
线收缩率% 0.25pid控制温度
抗拉强度MPa 0.16 5总结
1.原生聚苯颗粒和再生聚苯颗粒比起来出方量大，阻燃级的聚苯颗粒在防火性能上更为优异。
2.水灰比的降低可以较大幅度的提高保温板的抗压强度，水灰比控制在0.7较为合适，浆体饱满包裹较好。
3.粘合剂的加入不仅大幅提高保温板的抗压强度和粘结强度还可以降低保温板的干密度，在掺量占粉料比例为10%时，抗压强度大于0.5MPa达到设计要求，整体性能有大幅度改善。保温板的强度提高可以改变传统的双面覆网格布的生产方式，在保证性能的前提下减少了生产工序。
参考文献
[1]张新庆，等. A级防火等级外墙外保温系统推荐. 《建筑节能》，2011.9
桑叶采摘器[2]宋长有.ZL胶粉聚苯颗粒贴切聚苯板外墙外保温技术的开发与应用[J].墙体革新与建筑节能，2006（2）.加热膜
[3]胶粉聚苯颗粒外保温系统JG 158-2010（征求意见稿）
工装管理系统
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议