本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种a级复合防火保温板及其制备方法。
背景技术：
墙体的保温隔热性能是实现建筑节能的重要途径。目前采用保温板对建筑外墙进行保温绝热是墙体保温隔热的主要手段。现有保温板有无机和有机两种材料，有机材料比重小，导热系数低，易于加工成型，施工方便。然而有机材料存在易燃的缺陷，近年来多起建筑保温火灾事件的发生，引发了各界对保温防火的思考，保温材料的防火性能史无前例的引起了业内各界的高度重视。为提高建筑保温材料的防火性能，无机保温材料如岩棉、泡沫玻璃板得到大量应用。然而无机材料比重大，脆性高，抗拉强度低，导热系数高，岩棉类产品还存在吸水率高等问题。
技术实现要素：
为此，本发明的目的是提供一种低导热系数、高强度的a级复合防火保温板，用以解决现有技术中有机材料保温板易燃烧，无机材料保温板导热系数低，脆性大的技术问题。
本发明采用的技术方案是：
一种a级复合防火保温板，由以下重量份的原料制成：
所述石墨聚苯乙烯由可发性石墨聚苯烯颗粒经预发机发泡后制得，发泡后石墨聚苯乙烯颗粒由大小两种粒径组成，大粒径与小粒径的配比为(1.5～2)：1。
优选地，大粒径的颗粒尺寸为5～7mm，小粒径的颗粒尺寸为2～4mm。申请人在生产实践中发现，采用两种粒径的石墨聚苯烯颗粒协配，制得的防火板强度更高。
优选地，可发性石墨聚苯烯颗粒由挤出法制得。挤出法制得的可发性石墨聚苯烯颗粒外形尺寸不规则，结合强度更高。
优选地，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥。采用普通硅酸盐水泥可降低制造成本。
优选地，所述粘结剂为胶粉。
优选地，所述防水剂为纳米硅防水剂。纳米硅防水剂有耐久性好，耐酸碱，耐候性优良。
优选地，所述抗裂纤维为聚丙烯睛短纤维，其长度为5～6mm。纤维长易团聚，结合强度降低，纤维太短抗压强度低，长度为5～6mm的短纤维综合性能最佳。
一种a级复合防火保温板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80～100℃、压力0.04～0.05mpa下发泡60～80秒，制得粒径为2～4mm的小粒径石墨聚苯烯颗粒；
(2)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80～100℃、压力0.04～0.05mpa下发泡80～100秒，制得粒径为5～7mm的大粒径石墨聚苯烯颗粒；
(3)将步骤(1)制得的3～5重量份小粒径石墨聚苯烯颗粒、步骤(2)制得的5～10重量份大粒径石墨聚苯烯颗粒、100～120重量份硅酸盐水泥、3～5重量份防水剂、2～4重量份粘结剂、10～15重量份微硅粉、3～5重量份玻化微珠、2～3重量份抗裂纤维及50～70重量份中性水在搅拌速度为50～100n/min的混料机中搅拌3～5分钟后放入模箱；
(4)使用预压机对模箱中保温材料进行预压，将其压缩到原体积的60～70％后，20～30小时后脱模，制得保温块；
(5)脱模后保温块在常温条件下养护7～10天后，通过切割机切割成一定规格的保温板。
进一步地，发泡后石墨聚苯烯颗粒先进入料仓熟化180～200分钟后，再投入混料机。熟化过程是为了稳定发泡石墨聚苯烯颗粒的尺寸，稳定保温板尺寸及性能。
进一步地，预压分两步进行，第一步将模箱中保温材料压缩到原体积的80～90％，第二步压缩到位。采用两步法预压，可减小回弹，制得的保温板密度高，导热系数更低。
本发明的有益效果：
1、本发明选用可发性石墨聚苯乙烯颗粒为有机原料制备保温板，作为原材料的聚苯乙烯颗粒表面已经被石墨包裹，聚苯乙烯颗粒具有石墨的热反射性、耐候性、耐久性及不燃烧性，发泡后与硅酸盐水泥、防水剂、粘结剂、微硅粉、漂珠或玻璃微珠及有机短纤维结合，制得的保温板耐久性好、耐候性优良、抗压强度高、抗渗、防火等级可达到a级，导热系数可达到≤0.050w/(m·k)。
2、本发明采用两种粒径的石墨聚苯乙烯颗粒与水泥混合形成保温板主体，在保温板主体空隙中填充导热率低、耐火度高的微硅粉、漂珠或玻璃微珠，微硅粉的平均粒径在0.1～0.3μm，能够填充颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，显著提高抗压、抗渗、防腐性能，但微硅粉的加入量过高降低结合强度，漂珠、玻璃微珠的粒径在10～250微米，与适量的微硅粉适配作为填充料，即可保证较高的结合强度又可显著提高抗压、抗折、抗拉、抗渗、防腐、耐火性能。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种a级复合防火保温板，由以下重量份的原料制成：
上述a级复合防火保温板的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度85℃、压力0.045mpa下发泡80秒，制得小粒径石墨聚苯烯颗粒；
(2)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度85℃、压力0.045mpa下发泡100秒，制得大粒径石墨聚苯烯颗粒；
(3)将步骤(1)制得的小粒径石墨聚苯烯颗粒及步骤(2)制得的大粒径石墨聚苯烯颗粒定量投入料仓熟化180～200分钟后送入混料机；同时定量投入其他组分，在搅拌速度60n/min下混合搅拌3～5分钟；
(4)将混合搅拌好的保温材料投入模箱，大约15分钟后使用预压机对模箱中保温材料进行预压，将其压缩到原体积的70％，24小时后脱模，制得保温块；
(5)脱模后保温块在常温条件下养护7天后，通过切割机切割成一定规格的保温板。
实施例2
一种a级复合防火保温板，由以下重量份的原料制成：
上述a级复合防火保温板的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80℃、压力0.05mpa下发泡60秒，制得小粒径石墨聚苯烯颗粒；
(2)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80℃、压力0.05mpa下发泡80秒，制得大粒径石墨聚苯烯颗粒；
(3)将步骤(1)制得的小粒径石墨聚苯烯颗粒及步骤(2)制得的大粒径石墨聚苯烯颗粒定量投入料仓熟化180～200分钟后送入混料机；同时定量投入其他组分，在搅拌速度60n/min下混合搅拌3～5分钟；
(4)将混合搅拌好的保温材料投入模箱，大约15分钟后使用预压机对模箱中保温材料进行预压，将其压缩到原体积的70％，20小时后脱模，制得保温块；
(5)脱模后保温块在常温条件下养护10天后，通过切割机切割成一定规格的保温板。
实施例3
一种a级复合防火保温板，由以下重量份的原料制成：
上述a级复合防火保温板的制备方法，按照如下步骤进行：
(1)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度90℃、压力0.045mpa下发泡70秒，制得小粒径石墨聚苯烯颗粒；
(2)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度90℃、压力0.045mpa下发泡90秒，制得大粒径石墨聚苯烯颗粒；
(3)将步骤(1)制得的小粒径石墨聚苯烯颗粒及步骤(2)制得的大粒径石墨聚苯烯颗粒定量投入料仓熟化180～200分钟后送入混料机；同时定量投入其他组分，在搅拌速度80n/min下混合搅拌3～5分钟；
(4)将混合搅拌好的保温材料投入模箱，大约15分钟后使用预压机对模箱中保温材料进行预压，第一次预压压力为4kgf/m2，将其压缩到原体积的90％，第二次预压压力为8kgf/m2，将其压缩到原体积的70％，30小时后脱模，制得保温块；
(5)脱模后保温块在常温条件下养护12天后，通过切割机切割成一定规格的保温板。
对比例1
原料组分如下：
(1)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80℃、压力0.005mpa下发泡82秒，制得粒径为4mm的石墨聚苯烯颗粒；
(2)将步骤(1)制得的石墨聚苯烯颗粒定量投入料仓熟化190分钟后送入混料机；同时定量投入其他组分，在搅拌速度60n/min下混合搅拌5分钟；
(4)将混合搅拌好的保温材料投入模箱，大约15分钟后使用预压机对模箱中保温材料进行预压，将其压缩到原体积的70％，24小时后脱模，制得保温块；
(5)脱模后保温块在常温条件下养护7天后，通过切割机切割成一定规格的保温板。
采用jg/t536-2017《热固复合聚苯乙烯泡沫保温板》规定的方法测定实施例及对比例的保温板性能，检测结果见表1。
表1
从上表可以看出，采用一种粒径的可发性石墨聚苯烯颗粒及一种填加料，制得的保温板在抗压、抗折、抗拉性能上均有下降。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种a级复合防火保温板，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
所述石墨聚苯乙烯由可发性石墨聚苯烯颗粒经预发机发泡后制得，发泡后石墨聚苯乙烯颗粒由大小两种粒径组成，大粒径与小粒径的配比为(1.5～2)：1。
2.根据权利要求1所述的a级复合防火保温板，其特征在于，大粒径的颗粒尺寸为5～7mm，小粒径的颗粒尺寸为2～4mm。
3.根据权利要求2所述的a级复合防火保温板，其特征在于，可发性石墨聚苯烯颗粒由挤出法制得。
4.根据权利要求1或2所述的a级复合防火保温板，其特征在于，所述硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1或2所述的a级复合防火保温板，其特征在于，所述粘结剂为胶粉。
6.根据权利要求1或2所述的a级复合防火保温板，其特征在于，所述防水剂为纳米硅防水剂。
7.根据权利要求1或2所述的a级复合防火保温板，其特征在于，所述抗裂纤维为聚丙烯睛短纤维，其长度为5～6mm。
8.一种a级复合防火保温板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80～100℃、压力0.04～0.05mpa下发泡60～80秒，制得粒径为2～4mm的小粒径石墨聚苯烯颗粒；
(2)将可发性石墨聚苯烯颗粒置于预发机中，在温度80～100℃、压力0.04～0.05mpa下发泡80～100秒，制得粒径为5～7mm的大粒径石墨聚苯烯颗粒；
(3)将步骤(1)制得的3～5重量份小粒径石墨聚苯烯颗粒、步骤(2)制得的5～10重量份大粒径石墨聚苯烯颗粒、100～120重量份硅酸盐水泥、3～5重量份防水剂、2～4重量份粘结剂、10～15重量份微硅粉、3～5重量份玻化微珠、2～3重量份抗裂纤维及50～70重量份中性水在搅拌速度为50～100n/min的混料机中搅拌3～5分钟后放入模箱；
(4)使用预压机对模箱中保温材料进行预压，将其压缩到原体积的60～70％后，20～30小时后脱模，制得保温块；
(5)脱模后保温块在常温条件下养护7～10天后，通过切割机切割成一定规格的保温板。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，发泡后石墨聚苯烯颗粒先进入料仓熟化180～200分钟后，再投入混料机。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，预压分两步进行，第一步将模箱中保温材料压缩到原体积的80～90％，第二步压缩到位。
技术总结