CN103042585B - 一种防氡防辐射板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防氡防辐射板的制备方法，包括以下步骤：a)制备含有石膏粉、水和防氡防辐射矿物粉的石膏浆料，所述防氡防辐射矿物粉中含有沸石粉；b)将石膏浆料总量的1/3～2/3倒入预先喷涂有脱模剂的下模具中，并在浆料表面设置防辐射金属网；c)将剩余的石膏浆料倒入防辐射金属网的上方，并盖上喷涂了脱模剂的上模板，通过震动使浆料密实，进行成型；以及d)脱模并进行自然晾干，得到防氡防辐射板。根据本发明实施例的防氡防辐射板的制备方法，减轻了墙体的密度，减少了墙体形变诱发的危险。此外，由于添加了具有防氡防辐射矿物粉使得所制得的防氡防辐射板具有优良的防氡防辐射性能。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，特别是涉及一种防氡防辐射板的制备方法。
背景技术
目前，人们愈发注重生活环境中的辐射污染。
原子核反应产生的大量如α、β、γ、X射线和中子射线能够诱发癌症、白血病和多发性骨髓癌、甲状腺机能紊乱、不育症和生育缺陷等多种人类绝症以及诱发植物的基因突变，危害作物的生长。实际上由于α射线、β射线穿透力较低，易被吸收，甚至厚度很小的防护材料也能完全挡住它们，所以防辐射问题主要归结为对γ射线和中子流的防护。
常用的室内建筑材料在用于防辐射用途时，一般是添加重晶石、蛇纹石等重质材料来增加墙体的密度，从而提高墙体材料减弱并阻止辐射射线的危害，但是对于作为隔墙和吊顶的墙体材料而言，密度太高不便于施工，同时产品容易变形，存在很大的安全隐患。
另一方面，氡是放射性元素衰变链的一个产物，是天然放射性铀系中的一种放射性惰性气体，它具有极强的迁移活性。氡能够附着在空气中的气溶胶粒上，当被人体吸收时，一些氡的短寿命固态子体即可沉淀在气管壁或肺叶上，造成氡及其子体衰败时产生的α粒子在人体内长期照射，使得身体受害组织或细胞(主要是器官)发生电离化，破坏脱氧核糖核酸的分子结构，对支气管上皮组织及深入到肺组织产生辐射，对肺组织细胞造成直接损坏，长期照射会引起肺癌。
因此，探寻防氡降氡以及防辐射的最佳途径，并在此基础上研究制备具有防氡防辐射功能的建筑材料已势在必行。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种在不添加重质材料的前提下具有较高的防氡防辐射性能的防氡防辐射板的制备方法。
根据本发明实施例的防氡防辐射板的制备方法，包括以下步骤：a)制备含有石膏粉、水和防氡防辐射矿物粉的石膏浆料，所述防氡防辐射矿物粉中含有沸石粉；b)将石膏浆料总量的1/3～2/3倒入预先喷涂有脱模剂的下模具中，并在浆料表面设置防辐射金属网；c)将剩余的石膏浆料倒入防辐射金属网的上方，并盖上喷涂了脱模剂的上模板，通过震动使浆料密实，进行成型；以及d)脱模并进行自然晾干，得到防氡防辐射板。
根据本发明实施例的防氡防辐射板的制备方法，采用防辐射金属网镶嵌在防氡防辐射板之中，因此不需要在施工现场将防辐射金属网或者金属板进行复合墙体结构，减轻了墙体的密度，减少了墙体形变诱发的危险。此外，由于添加了具有防氡防辐射矿物粉使得所制得的防氡防辐射板具有优良的防氡防辐射性能。
另外，根据本发明上述实施例的防氡防辐射板的制备方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述石膏浆料中还含有石墨粉、氧化铁粉以及硼酸钙粉。
根据本发明的一些实施例，所述石膏浆料中还分散有增强纤维。
根据本发明的一些实施例，所述石膏浆料中还分散有增强剂。
根据本发明的一些实施例，所述增强剂为可再分散胶粉、或聚乙烯醇、或其组合物。
根据本发明的一些实施例，所述石膏浆料中含有石膏粉100重量份，沸石粉5～15重量份，石墨粉5～15重量份，氧化铁粉5～15重量份，硼酸钙粉5～15重量份，水50～70重量份，增强纤维1～5重量份，增强剂1～3重量份。
根据本发明的一些实施例，所述石膏粉为天然石膏粉或工业副产石膏粉。
根据本发明的一些实施例，所述工业副产石膏粉包括脱硫石膏、磷石膏、氟石膏中的一种或多种。
根据本发明的一些实施例，所述工业副产石膏粉中的半水硫酸钙的含量大于90wt％，比表面积为3000～4500cm2/g。
根据本发明的一些实施例，防氡防辐射板的制备方法还包括以下步骤：e)在所述防氡防辐射板的表面喷涂白色漆以形成漆膜。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。需要理解的是，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面详细描述根据本发明实施例的防氡防辐射板的制备方法。
a)制备含有石膏粉、水和防氡防辐射矿物粉的石膏浆料，所述防氡防辐射矿物粉中含有沸石粉。
关于具体的制备方法没有特殊的限定，可以按照常规的方法称取相应重量份的各组分进行搅拌以便得到混匀的石膏浆料。
由于沸石是开放性较大的硅氧、铝氧四面体组成的一种架状硅酸盐结构，沸石内的微小通道大小均匀、固定，小于其直径的物质能被吸附，大于其直径的物质则无吸附效果，从而对分子起着筛选作用。除此之外，沸石表面具有强大的包容力，而且还有较大的静电力，因其晶格孔穴中分布有阳离子，同时部分格架氧也具有负电荷，从而在离子周围形成了强大电场，故其吸附力特别强大，对氡气的吸附能力比较好。由此，可以使本发明的防氡防辐射板通过吸收氡气而具有防氡的性能。
此外，根据本发明的一些实施例，所述防氡防辐射矿物粉中还含有石墨粉、氧化铁粉以及硼酸钙粉。由于石墨具有良好的中子减速作用，而氧化铁粉作为密度较大的功能矿物集料，填充在石膏基板中间可以很好的屏蔽γ射线，硼酸钙含有轻元素硼，能有效捕捉中子且不形成二次γ射线，射线屏蔽作用较好，快速中子的屏蔽减速可通过与重原子核的碰撞来实现，而中速和慢速中子只有轻元素才可吸收，能有效减弱辐射射线尤其是γ射线和中子流的辐射危害。此外，由于对于防辐射粗细集料未采用重晶石等密度特别高的矿物材料，而是选用了氧化铁粉作为防辐射的粗细集料，不会引起室内隔墙板密度大幅度增大，影响板材的平整性和形变，保证施工和实用过程中的安全，是一种全面的优良的特种装修材料，非常适用于国防、军事、科研、医疗、核电站等行业。
根据本发明的一些实施例，为了提高墙体的强度，所述石膏基体内还分散有增强纤维。
根据本发明的一些实施例，所述石膏基体内还分散有增强剂。有利地，所述增强剂为可再分散胶粉、或聚乙烯醇、或其组合物。由此，通过使用环保型增强粘结剂，在提高石膏基体的强度的同时还可以达到环保效果。
根据本发明的一些实施例，所述石膏基体含有石膏粉100重量份，沸石粉5～15重量份，石墨粉5～15重量份，氧化铁粉5～15重量份，硼酸钙粉5～15重量份，水50～70重量份，增强纤维1～5重量份，增强剂1～3重量份。由此，所形成的防氡防辐射板具有良好的强度的同时还具有优异的防氡、防辐射性能。
其中，所述石膏粉没有特殊的限制，其既可以为天然石膏粉，也可以为工业副产石膏粉，例如脱硫石膏、磷石膏、氟石膏中的一种或多种。也就是说，本发明的防氡防辐射板的原料取用范围广、有利于实现对工业副产物的回收再利用，有利于降低成本、实现低碳化。
此外，从有利于提高石膏基体的强度、提高防氡防辐射矿物粉的分散均匀性、以便提高防氡防辐射板的防氡防辐射板性能等观点考虑，所述石膏粉中的半水硫酸钙的含量大于90wt％，比表面积为3000～4500cm2/g。
b)将石膏浆料总量的1/3～2/3倒入预先喷涂有脱模剂的下模具中，并在浆料表面设置防辐射金属网。
c)将剩余的石膏浆料(即剩余的1/3～2/3)倒入防辐射金属网的上方，并盖上喷涂了脱模剂的上模板，通过震动使浆料密实，进行成型。
d)脱模并进行自然晾干，得到防氡防辐射板。
由此，形成了内部镶嵌有防辐射金属网的石膏板。
此外，从提高外观的美观度出发，防氡防辐射板的制备方法还可以包括以下步骤：
e)在所述防氡防辐射板的表面喷涂白色漆以形成漆膜。
下面结合具体实施例详细描述本发明的防氡防辐射板及其制备方法。
实施例1
首先，以天然石膏制备的建筑石膏粉为原料，选用合金材质的防辐射金属网，按照天然建筑石膏粉100重量份，沸石粉5重量份，石墨颗粒5重量份，氧化铁粉5重量份，硼酸钙5重量份，水62重量份，增强纤维3重量份，增强剂(选用可再分散胶粉)2重量份，计量各组分；
其次，将建筑石膏粉、沸石粉、石墨颗粒、氧化铁粉、硼酸钙粉、增强纤维以及增强剂预先充分混合均匀；
接下来，将称好的水与混合均匀的粉料在搅拌机中进行搅拌，倒入预先喷涂了脱模剂的下模具中，倒入浆料量为总量的1/3-1/2左右，放入防辐射金属网并固定位置；
接着，再次倒入剩余成型的石膏混合浆料，盖上同样喷涂了脱模剂的上模板，震动密实浆体，完成成型过程。
此后，拆模并自然晾干。
在自然晾干后对表面喷涂白色漆膜，以满足外观要求。
实施例2
首先，以脱硫石膏经过流态化煅烧炉制备的建筑石膏粉为原料，选用铁材质的防辐射金属网，按照脱硫建筑石膏粉100重量份，沸石粉8重量份，石墨颗粒8重量份，氧化铁粉8重量份，硼酸钙8重量份，水65重量份，增强纤维2重量份，增强剂(选用聚乙烯醇)3重量份，计量各组分；
其次，将建筑石膏粉、沸石粉、石墨颗粒、氧化铁粉、硼酸钙粉、增强纤维以及增强剂预先充分混合均匀；
接着，将称好的水与混合均匀的粉料在搅拌机中进行搅拌，倒入预先喷涂了脱模剂的下模具中，倒入浆料量为总量的1/3-1/2左右，放入防辐射金属网并固定其位置；
此后，再次倒入剩余成型的石膏混合浆料，盖上同样喷涂了脱模剂的上模板，震动密实浆体，完成成型过程。
拆模之后，自然晾干。
在自然晾干后对板表面喷涂白色漆膜，满足外观要求。
根据本发明上述实施例的防氡防辐射板，至少具有以下优点：
1)采用防辐射金属网镶嵌在防氡防辐射板之中，因此不需要在施工现场将防辐射金属网或者金属板进行复合墙体结构，减轻了墙体的密度，减少了墙体形变诱发的危险。
2)此外，由于添加了具有防氡防辐射矿物粉使得防氡防辐射板具有优良的防氡防辐射性能。
3)是一种全面的优良的特种装修材料，非常适用于国防、军事、科研、医疗、核电站等行业。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种防氡防辐射板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)制备含有石膏粉、水和防氡防辐射矿物粉的石膏浆料，所述防氡防辐射矿物粉中含有沸石粉；
b)将石膏浆料总量的1/3～2/3倒入预先喷涂有脱模剂的下模具中，并在浆料表面设置防辐射金属网；
c)将剩余的石膏浆料倒入防辐射金属网的上方，并盖上喷涂了脱模剂的上模板，通过震动使浆料密实，进行成型；以及
d)脱模并进行自然晾干，得到防氡防辐射板，
所述石膏浆料中还含有石墨粉、氧化铁粉以及硼酸钙粉，所述石膏浆料中还分散有增强纤维和增强剂，所述石膏浆料中含有石膏粉100重量份，沸石粉5～15重量份，石墨粉5～15重量份，氧化铁粉5～15重量份，硼酸钙粉5～15重量份，水50～70重量份，增强纤维1～5重量份，增强剂1～3重量份。
2.根据权利要求1所述的防氡防辐射板的制备方法，其特征在于，所述增强剂为可再分散胶粉、或聚乙烯醇、或其组合物。
3.根据权利要求1所述的防氡防辐射板的制备方法，其特征在于，所述石膏粉为天然石膏粉或工业副产石膏粉。
4.根据权利要求3所述的防氡防辐射板的制备方法，其特征在于，所述工业副产石膏粉包括脱硫石膏、磷石膏、氟石膏中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的防氡防辐射板的制备方法，其特征在于，所述工业副产石膏粉中的半水硫酸钙的含量大于90wt％，比表面积为3000～4500cm2/g。
6.根据权利要求1所述的防氡防辐射板的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：
e)在所述防氡防辐射板的表面喷涂白色漆以形成漆膜。
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