CN101066852A - 采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法，即用水性环氧树脂乳液和固化剂对成品的硅酸钙板或板原材料进行改性，所述的改性材料即水性环氧树脂乳液和固化剂在成品的硅酸钙板中的组分重量百分比为：成品的硅酸钙板100份，水性环氧树脂乳液3～10份，固化剂为水性环氧树脂乳液的20％～25％；本发明所改性后的硅酸钙板性能优良，各项技术指标均优于普通的硅酸钙板，使其具有防水性、较高的抗冲击性能、抗压抗折强度很高，满足硅酸钙板在建筑物上使用的要求。

Description

采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法

技术领域

本发明涉及建筑物墙体所用的改性硅酸钙板，具体涉及一种采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法

背景技术

硅酸钙板由硅质原料、钙质原料和增强纤维经原料配制、成型、蒸压、烘干、砂光等工序精制而成。具有容重轻、强度高、不怕火、隔音好、隔热强、无污染、易加工等优良性能，产品可以钻、锯、钉、刨，干法施工作业等。广泛应用于现代建筑物的非承重隔墙、吊顶、内墙贴面、外精装修等，是现代建筑的理想选材。

虽然硅酸钙板有诸多优点，不过它也存在着不足：(1)硅酸钙板不防水且吸水率较高。普通硅酸钙板吸水率高达30％左右，而且饱水的硅酸钙板抗折强度下降了50％左右。此外，对保温材料来说，一旦吸水，其导热系数将急剧上升，制品的存放、包装、运输及现场堆放都带来了很大的麻烦，也限制了其应用范围。(2)硅酸钙板较脆，抗冲击性能较差，在较高处摔下来易碎。

鉴于硅酸钙板在建筑物上应用的突出优点，它的推广应用势在必行，但是问题在于如何改善硅酸钙板的性能，即对硅酸钙板进行改性，使其具有防水性、较高的抗冲击性能、抗压抗折强度很高等等，以满足硅酸钙板在建筑物上使用的要求。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法。本发明的技术方案是，在成品的硅酸钙板或坯板中加入水性环氧树脂乳液、固化剂；上述组成的重量百分比为：成品的硅酸钙板或坯板100份，水性环氧树脂乳液3～10份，固化剂为水性环氧树脂乳液的20～25％。

本发明的另一个技术方案是，采用水性环氧树脂在制做硅酸钙板的过程中进行改性，将水性环氧树脂和固化剂代替生产过程中的一部分水，使它能与配料充分地搅拌结合在一起，然后经抄取或模压、蒸压养护工序制成改性硅酸钙板；

硅酸钙板原材料由石英粉、消石灰粉、水泥以及耐碱玻璃纤维组成，配比为：石英粉35～55％、消石灰粉24～32％、水泥6～8％、耐碱玻璃纤维15～25％；

水性环氧树脂的掺入量占上述所有原材料重量的5～30％，而固化剂为水性环氧树脂乳液的20％～25％；按照料浆浓度来计量用水量，水中已经包括了水性环氧树脂和固化剂。

上述固化剂主要成分为改性的芳香胺、DMP-30促进剂和苯甲醇。

上述改性的芳香胺的分子式是：

上述DMP-30促进剂的分子式是：

上述苯甲醇的分子式是：

上述环氧树脂的分子式是：

其中：n＝0.1～0.5平均聚合度

环氧值eq为0.41～0.55

环氧当量为244～182。

501活性稀释剂：

乳化剂为    A：十二烷基苯磺酸钠          B：Tx-10

保护胶体：PAAS聚丙烯酸钠

所述材料的说明

1、硅酸钙板是一种由硅质材料(主要成份是SiO₂，如石英粉、粉煤灰、硅藻土等)、钙质材料(主要成份是CaO，如石灰、电石泥、水泥等)、增强纤维、助剂等按一定比例配合，经抄取或模压、蒸压养护等工序制成的一种无机建筑材料。它具有强度高、重量轻，并具有良好的可加工性能和不燃性。

2、水性环氧树脂乳液是一种不含挥发性有机溶剂(VOC)的环保低毒型水分散乳液，它由环氧树脂、乳化剂按一定比例混合加热至一定高温并搅拌均匀，然后再在其中加入一定量的稀释剂、保护性胶体和蒸馏水搅拌制成。其最大的特点就是将油性的环氧树脂分散在水中，使得体系的连续相由环氧溶液相转变为水相，发生了相反转(即W/O变为O/W)，不含有机溶剂且低毒环保。水性环氧树脂乳液能很好地与多种材料黏结，体现了其良好的黏附性能，同时又保留了环氧树脂本身特有的性能。

水性环氧树脂乳液的各顶指标如下：

环氧值(eq/100g)：0.41～0.55

环氧当量(g/eq)：为182～244

黏度(25℃)(Pa.s)：0.01～0.025。

3、固化剂是一种改性的芳香族类胺，主要有以下成分：改性的芳香胺、促进剂、苯甲醇增塑剂。其主要作用是将水性环氧乳液固化交联成立体网状结构、性能优良的黏结材料，这种固化剂的特点是固化交联速度快，可大大缩短工期。

4、普通硅酸钙板与硅酸钙环氧板主要技术指标对比

编号	水环氧掺量占原料总重的％	容重(g/cm3)	吸水率(％)	湿胀率(％)	抗折强度(MPa)	冲击强度(MPa)	热收缩率(％)
								1	0	1.15	28	0.12	12.1	0.23	0.78
2	5％	1.18	18	0.08	16.5	0.28	0.62
								3	10％	1.22	13	0.05	19.4	0.36	0.57
4	15％	1.25	8	0.02	23.6	0.45	0.43

本发明的突出优点和有益效果：

1、水性环氧树脂可以与水相融，在硅酸钙板配料成型的过程中可以与水很好的结合使用，这是溶剂环氧和其它树脂产品所不能替代的。

2、因为基材中的消石灰和石英砂在压蒸水热反应中所生成的水化产物主要是β一莫来石晶体，以达到制品的强度。水性环氧树脂能经受住180℃高温的蒸压养护，满足了硅酸钙板在180℃高温下蒸压养护的要求。

3、水性环氧树脂加了固化剂后呈碱性，而硅酸钙板也是呈碱性，两者能很好的结合在一起，这也是不用溶剂环氧和其它树脂产品的原因。

因此，应用本发明改性的硅酸钙板具有轻质、强度高、防水、抗冲击性能好、不怕火、隔音好、隔热强、无污染、易加工等优良性能，产品可以钻、锯、钉、刨，干法施工作业等，并能大规模工业化生产。

应用范围

(1)把水性环氧树脂、固化剂混合后，对成品的硅酸钙板或坯板作表面喷洒或涂刷或浸渍处理。水性环氧树脂乳液+固化剂占硅酸钙板板重3～10％，经过表面处理的成品硅酸钙板直接出厂使用坯板则进行高温蒸气养护，最后烘干得到表面胶性的硅酸钙板其吸水率为0。适用于建筑物的内、外墙。

(2)把水性环氧树脂、固化剂与硅酸钙板浆料混合做成坯，然后高温蒸气养护，最后烘干得到硅酸钙胶板。适用于建筑物的内、外墙。

混合料中水性环氧树脂乳液+固化剂占硅酸钙板板重5～30％。

具体实施方式

1水性环氧树脂和固化剂的使用方法：

(1)初次使用水性环氧树脂乳液前，需将盛装水性环氧树脂乳液的容器倒转放置，静至10分钟左右，然后充分摇匀，使得容器内的水性环氧树脂乳液均匀分布。

(2)初次使用固化剂前，也需将盛装固化剂的容器反复摇动，使容器内的固化剂均匀分布。

(3)按照本说明书所述的配合比例，将水性环氧树脂乳液和固化剂倒入容器内，充分混和，搅拌均匀。

2对硅酸钙板成品进行表面处理的工艺

本发明为一种改进的硅酸钙板，主要材料为普通的硅酸钙板、水性环氧树脂乳液和固化剂，其中水性环氧树脂乳液和固化剂为改性材料。

2.1具体做法

用水性环氧树脂乳液在成品的硅酸钙板坯板板面上进行喷洒或涂刷或浸渍处理，待水性环氧树脂乳液在板面充分渗透后，再在板面上涂一层固化剂。经过表面处理的成品硅酸钙板直接出厂使用，坯板则进行高温蒸气养护，最后烘干得到表面胶性的硅酸钙板。

水性环氧树脂乳液用量占硅酸钙板板重的3～10％，改进的硅酸钙板抗折强度大于16Mpa，比没有涂刷的硅酸钙板抗折强度提高了60％左右。而且涂了水性环氧树脂乳液的硅酸钙板完全防水，吸水率为0。

3制做硅酸钙环氧板工艺

本发明是用水性环氧树脂在制做硅酸钙胶板的过程中进行改性。它是将水性环氧树脂代替生产过程中的一部分水，使它能与配料充分地搅拌结合在一起，然后经抄取或模压、蒸压养护等工序制成的一种新型的无机复合建筑材料。

操作步骤按以下顺序进行：

(1)确定原料及其重量组份

根据硅酸钙板的常用配方，原料由石英粉、消石灰粉、水泥以及耐碱玻璃纤维组成，配比为：石英粉35～55％、消石灰粉24～32％、水泥6～8％、耐碱玻璃纤维15～25％，确定原料及其重量组份。水性环氧树脂的掺入量占上述所有原料重的5～30％，而固化剂为水性环氧树脂乳液的20％～25％。按照料浆浓度来计量用水量，水中已经包括了水性环氧树脂和固化剂。

(2)按步骤(1)所述的重量组份将把玻璃纤维放入搅拌机中。再加入总用水量进行松解。约3分钟后，按顺序投入消石灰粉、水泥、石英粉和剩余的水，再搅拌3分钟左右即制成所需料浆。

(3)将(2)中所得的料浆成坯、高温高压蒸气养护，最后烘干得到改性后的硅酸钙胶板。

上述水泥采用425#普通硅酸盐水泥，采用200目以上的石英粉，耐碱玻璃纤维采用5cm长的，有效钙量在70％以上的消石灰粉，水性环氧树脂固含量为60％～75％。

Claims (7)

1.一种采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法，其特征在于：在成品的硅酸钙板或坯板中加入水性环氧树脂乳液、固化剂；上述组成的重量百分比为：成品的硅酸钙板或坯板100份，水性环氧树脂乳液3～10份，固化剂为水性环氧树脂乳液的20～25％。

2.根据权利要求1所述的采用水性环氧树脂改性硅酸钙板的方法，其特征在于：用水性环氧树脂在制做硅酸钙板的过程中进行改性，将水性环氧树脂和固化剂代替生产过程中的一部分水，使它能与配料充分地搅拌结合在一起，然后经抄取或模压、蒸压养护工序制成改性硅酸钙板；

硅酸钙板原材料由石英粉、消石灰粉、水泥以及耐碱玻璃纤维组成，配比为：石英粉35～55％、消石灰粉24～32％、水泥6～8％、耐碱玻璃纤维15～25％；

水性环氧树脂的掺入量占上述所有原材料重量的5～30％，而固化剂为水性环氧树脂乳液的20％～25％；按照料浆浓度来计量用水量，水中已经包括了水性环氧树脂和固化剂。

3.根据权利要求1或2所述的采用水性环氧树脂改性酸钙板的方法，其特征在于：固化剂是一种改性的芳香族类胺，其主要成分为改性的芳香胺、DMP-30促进剂和苯甲醇。

4.根据权利要求3所述的采用水性环氧树脂改性酸钙板的方法，其特征在于：上述改性的芳香胺的分子式是：

5.根据权利要求3所述的采用水性环氧树脂改性酸钙板的方法，其特征在于：上述苯甲醇的分子式是：

6.根据权利要求3所述的采用水性环氧树脂改性酸钙板的方法，其特征在于：上述DMP-30促进剂的分子式是：

7.根据权利要求1所述的采用水性环氧树脂改性酸钙板的方法，其特征在于：上述环氧树脂的分子式是：

其中：n＝0.1～0.5平均聚合度，环氧值eq为0.41～0.55，环氧当量为244～182；

501活性稀释剂：

乳化剂为  A：十二烷基苯磺酸钠              B：Tx-10

保护胶体：PAAS聚丙烯酸钠。