[发明专利]绝热材料及其制造方法

说明书

本发明涉及一种多孔结构绝热材料，由其获得所述绝热材料的矿物泡沫以及制备该类材料的方法。

现今对绝热材料的需求显著增加。事实上，据信法国的建筑工业占总能源耗费的约46%和二氧化碳总排放的25%。建筑能量实施规则采取措施以显著降低国内能量消耗。

为了能够达到这些目标，不仅消费者必须极大地改变其生活习惯，而且还必须实现建筑绝热技术领域中的基础变革。

此外，为了有效进行现有家用场地的革新，重要的是该新技术在与家庭所有者的预算在资金上相容的同时容易由使用者实施。

在绝热技术中，专用于内部绝热和外部绝热的技术之间存在差别，尤其是在革新市场上。

还出现了新颖的建筑技术如单壁砖和包含填充有绝热材料的框架的夹心类型的承重板的使用。

传统上使用的绝热材料的性质现今在上文所述的绝热技术中改变：

-矿物：玻璃棉、褐块石棉、蛭石，

-聚合物：发泡聚苯乙烯泡沫(EPS)和经挤出的聚苯乙烯泡沫(XPS)、聚氨酯泡沫(PU)、聚异氰脲酸酯泡沫(聚异氰脲酸酯)，

-来自植物或动物的天然来源：本体纤维素或注射纤维素、大麻、亚麻、木材(纤维、木屑、木板)、稻草、软木、棉花、椰子、羊毛、鸭羽毛。

其关于绝热的固有性能特征在于导热系数λ。当两侧之间的温差等于1度时，该系数λ对应于跨过1m²1m厚的壁的热流(λ以W/m.°C(摄氏度或开尔文)表示)。该系数越低，从绝热观点来看该材料性能更好。

所有之前所述的材料遭受缺点和使用限制。褐块石棉、玻璃棉和蛭石往往随时间“坍塌(pack down)”而导致效率损失。此外，为了满足管理能量实施的新规则(2005Thermal Regulation)，必须提高材料的厚度以实现该性能，这引起可用空间损失的问题(例如：对玻璃棉而言400mm厚…)。通过增加该材料类型的密度而改善固有效率仍是有限的。

导热率值在较低范围(对聚异氰脲酸酯而言0.029)内的聚合物遭受与成问题的再循环，尤其是为了废物处理需要从建筑材料中分离聚合物相关的缺点。此外，它们在燃烧情况下具有防火和潜在释放有毒烟雾的问题(非常特别是PU泡沫)。

所限定的天然来源的材料具有在不同批料之间“变化”的性能且由于压缩现象遭受耐久性问题。

下文为了清楚起见，采用如下约定：

除非另有说明，所有重量百分数以相对于组合物中的干燥物质重量表示。

●水泥淤浆：

本文所用水泥淤浆用于指通过加入至少一种矿物水硬性粘合剂、水和任选特定添加剂、硫酸钙和填料获得的呈其塑性状态的组合物。

●水性泡沫：

本文所用水性泡沫用于指由至少一种气体，尤其是空气，和一种溶剂(其可以为水)构成的那些泡沫。这些泡沫不含任意矿物粘合剂。

它们的起始时间特征在于其起始膨胀系数=起始时间内总体积/用于产生泡沫的溶液体积。

本文所用起始时间用于指操作者实现产生泡沫的空气夹带的时刻，如专利FR2913351(A1)中所述。

固有地不稳定性，它们还特征在于其通常通过半衰期(即获得等同于用于生产其的整个液体的一半的排料所需的时间)测量的随时间的稳定性。

这些泡沫的稳定性可以通过合适选择与泡沫稳定剂如本专利申请以及专利WO/2008/020246、WO/2006/067064和US 4,218,490中所述的链烷醇酰胺、水状胶体、蛋白质组合的表面活性剂。

●矿物泡沫：

本文所用矿物泡沫用于指以下文所定义的量包含至少一种气体(尤其是空气)，至少一种溶剂(其可以为水)，至少一种矿物水硬性粘合剂和至少一种填料(特别是细料)的泡沫。

这些泡沫如前述那些随时间变化且仅在矿物粘合剂反应而“冻结”材料结构时稳定。

●经硬化的矿物泡沫：

本文所用矿物泡沫用于指在会经由水合物网络的渗滤“冻结”矿物泡沫骨架的水硬性粘合剂反应(水合)之后最终获得的那些矿物泡沫。矿物泡沫还指通过矿物泡沫硬化得到的多孔结构绝热材料。

作为本发明的替换，绝热材料从基于包含低密度中空填料的铝水硬性粘合剂的水泥淤浆通过水泥淤浆的硬化得到。

●铝水硬性粘合剂(缩略为AHB)：