CN103964802A - 一种吸波石膏板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸波石膏板及其制备方法。一种吸波石膏板，其特征在于包括：石膏熟料250‐375重量份，减水剂0‐10重量份，鳞片石墨25‐150重量份，铁氧体25‐150重量份，淀粉5‐15重量份，碳纤维1‐5重量份，水300‐400重量份。还提供了一种制备方法。本发明的目的在于提供一种具有防辐射功能，能够有效吸收日常室内环境电磁辐射、改善室内生活环境的石膏板。

Description

一种吸波石膏板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种吸波石膏板及其制备方法。

背景技术

吸波石膏板是一种以石膏熟料为主要原料，加适量的吸波剂，经配料混合、成型、干燥等工序加工而成。石膏板具有轻质、隔热保温、不易燃、吸音等性能，既是一种比较理想的内墙材料，又是一种高效的节能材料。

随着经济的快速发展，电子、通讯、计算机与电气设备等进入家庭，导致城市空间人为电磁能量逐年增长，而广播电视台、无线通讯发射站、各类天线、电网、城市交通运输、个人无线通讯手段以及家用电器等，把人们带进一个充满电磁辐射的环境中。同时电子设备的高频化、数字化，干扰信号的能量密度增大，使有限空间内的电磁环境更为恶化。所以，继大气污染、水污染和噪音污染之后，电磁辐射己成为人类第四污染源，恶化的电磁环境不仅对人们日常的通讯、计算机、运输业和其它电子系统造成危害，而且会对人们的身体健康带来威胁。因此，为了消除电磁干扰，使建筑物内的设备得以正常运转，同时为防止电磁污染，减轻人类受电磁波辐射的危害，对建筑物采取电磁屏蔽或吸收电磁波等措施就显得非常的重要。

鳞片石墨是天然显晶质石墨，其形似鱼磷状，属六方晶系，呈层状结构，具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等性能，可作为一种介电损耗型的吸波剂。

铁氧体是一种磁损耗型吸波材料，具有吸波性能强、吸收频带宽、制备工艺简单等优点，特别是具有良好的低频吸收特性。

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好。同时碳纤维具有良好的导电性能，加入石膏体系中不但能提高体系的力学性能以及高频的吸波性能。

在石膏板中添加适量的这几种吸波剂，可制备具有吸波性能的功能性石膏，可以有效吸收日常室内环境电磁辐射，改善室内生活环境。

本发明的目的在于提供一种具有防辐射功能，能够有效吸收日常室内环境电磁辐射、改善室内生活环境的石膏板。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防辐射功能的石膏板及其制备方法。这种石膏板可以有效地吸收室内电磁辐射。

为了解决上述问题，本发明提供了一种功能性防辐射石膏板包括：

实施例中使用的铁氧体为锰锌铁氧粉体，实际生产中也可根据具体情况选用其他类型铁氧体粉体。

减水剂在实施例中使用的是聚羧酸减水剂PCE-1，实际生产中也可选用其他类型的减水剂。减水剂在体系中只起到增大粉体在水中的分散性能，减少标稠用水量的目的，对最终石膏板的吸波性能影响不大。

淀粉为一般纸面石膏板工业生产中常用的改性淀粉。

碳纤维为短切碳纤维，实施例中使用的碳纤维直径在0.5-1mm，长度为2mm-5mm。

本发明提供了一种具有电磁辐射防护功能环保石膏板的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：配料混合：称量石膏熟料250-375重量份，鳞片石墨25-150重量份，碳纤维1-5重量份，铁氧体25-150重量份，淀粉5-15重量份，减水剂0-10重量份，水300-400重量份；将石膏熟料、鳞片石墨、铁氧体和碳纤维混合得到干粉；减水剂和淀粉在水中混合，机械搅拌均匀得到混合液；将上述干粉倒入混合液中，搅拌均匀；

步骤2：成型：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸；

步骤3：干燥：成型20到30小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在60-70℃烘干6到8小时，制得成品。

吸波性能测试

材料的吸波性能以反射损耗或反射率R=20lg∣Г∣来表征，它表示了吸波材料相对于金属平板反射的大小，反射率越小，吸波性能好。在本文中，吸波材料的吸波性能根据国标GJB2038-94要求利用HP-8720B网络分析仪采用弓形反射法进行测试。

本文主要以反射率、工作带宽对材料的吸波性能进行评价。反射率越小，则吸波性能越好，所以要求材料在规定的工作频率内，具有最小的反射率。工作带宽通常指反射率值小于-5dB的频率范围。材料的工作带宽越大越好。

本发明在石膏胶凝材料中同时掺入铁氧体、石墨、碳纤维三种吸波剂，制成的石膏基复合吸波材料具有较好的吸波性能和力学性能，生产工艺简单可行。本发明的石膏基吸波复合材料，在2-18GHz频率范围内，其反射率小于-5dB的有效带宽达到7.1311GHz，最小反射率达-17.73dB。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1对比例1试样的反射率测试图

图2对比例2试样的反射率测试图

图3实施例1试样的反射率测试图

图4实施例2试样的反射率测试图

图5实施例3试样的反射率测试图

图6实施例4试样的反射率测试图

具体实施方式

对比例1

步骤1：称量石膏熟料375重量份，鳞片石墨125重量份，碳纤维5重量份，淀粉3重量份，聚羧酸减水剂10重量份，水360重量份。

步骤2：将石膏熟料、鳞片石墨、碳纤维混合；

步骤3：聚羧酸减水剂和淀粉在水中混合，机械搅拌均匀；

步骤3：将步骤2的干粉倒入步骤3混合液中，搅拌均匀。

步骤4：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸。

步骤5：成型25小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在65℃烘干6小时，制得防辐射石膏板成品。

测试表明，所述功能性吸波石膏板在2-18GHz范围内，最大吸收峰值达-17.41dB，有效吸波带宽5.611GHz。

对比例2

步骤1：称量石膏熟料375重量份，锰锌铁氧体125重量份，碳纤维5重量份，淀粉3重量份，水300重量份。

步骤2：将石膏熟料、锰锌铁氧体、碳纤维混合；

步骤3：淀粉在水中混合，机械搅拌均匀；

步骤3：将步骤2的干粉倒入步骤3混合液中，搅拌均匀。

步骤4：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸。

步骤5：成型25小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在65℃烘干6小时，制得防辐射石膏板成品。

测试表明，所述功能性吸波石膏板在2-18GHz范围内，最大吸收峰值达-15.43dB，有效吸波带宽5.12GHz。

实施例1

步骤1：称量石膏熟料250重量份，鳞片石墨150重量份，锰锌铁氧体100重量份，碳纤维5重量份，淀粉7重量份，聚羧酸减水剂8重量份，水380重量份。

步骤2：将石膏熟料、鳞片石墨、锰锌铁氧体和碳纤维混合；

步骤3：聚羧酸减水剂和淀粉在水中混合，机械搅拌均匀；

步骤3：将步骤2的干粉倒入步骤3混合液中，搅拌均匀。

步骤4：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸。

步骤5：成型25小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在65℃烘干6小时，制得防辐射石膏板成品。

测试表明，所述功能性吸波石膏板在2-18GHz范围内，最大吸收峰值达-14.20dB，有效吸波带宽6.3845GHz。

实施例2

步骤1：称量石膏熟料350重量份，鳞片石墨25重量份，锰锌铁氧体125重量份，淀粉5重量份，水300重量份。

步骤2：将石膏熟料、鳞片石墨、锰锌铁氧体和碳纤维混合；

步骤3：淀粉在水中混合，机械搅拌均匀；

步骤3：将步骤2的干粉倒入步骤3混合液中，搅拌均匀。

步骤4：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸。

步骤5：成型25小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在65℃烘干6小时，制得防辐射石膏板成品。

测试表明，所述功能性吸波石膏板在2-18GHz范围内，最大吸收峰值可达-17.73dB，有效吸波带宽7.1311GHz。

实施例3

步骤1：称量石膏熟料350重量份，鳞片石墨75重量份，锰锌铁氧体75重量份，碳纤维3重量份，淀粉7重量份，聚羧酸减水剂8重量份，水380重量份。

步骤2：将石膏熟料、鳞片石墨、锰锌铁氧体和碳纤维混合；

步骤3：聚羧酸减水剂和淀粉在水中混合，机械搅拌均匀；

步骤3：将步骤2的干粉倒入步骤3混合液中，搅拌均匀。

步骤4：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸。

步骤5：成型25小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在65℃烘干6小时，制得防辐射石膏板成品。

测试表明，所述功能性吸波石膏板在2-18GHz范围内，最大吸收峰值达-15.86dB，有效吸波带宽5.5711GHz。

实施例4

步骤1：称量石膏熟料350重量份，鳞片石墨125重量份，锰锌铁氧体25重量份，碳纤维4重量份，淀粉14重量份，聚羧酸减水剂10重量份，水400重量份。

步骤2：将石膏熟料、鳞片石墨、锰锌铁氧体和碳纤维混合；

步骤3：聚羧酸减水剂和淀粉在水中混合，机械搅拌均匀；

步骤3：将步骤2的干粉倒入步骤3混合液中，搅拌均匀。

步骤4：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸。

步骤5：成型25小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在65℃烘干6小时，制得防辐射石膏板成品。

测试表明，所述功能性吸波石膏板在2-18GHz范围内，最大吸收峰值达-13.27dB，有效吸波带宽4.1464GHz。

Claims (2)

1.一种吸波石膏板，其特征在于包括：

2.如权利要求1所述的一种吸波石膏板的制备方法，其特征在于：

步骤1：配料混合：称量石膏熟料250-375重量份，鳞片石墨25-150重量份，碳纤维1-5重量份，铁氧体25-150重量份，淀粉5-15重量份，减水剂0-10重量份，水300-400重量份；将石膏熟料、鳞片石墨、铁氧体和碳纤维混合得到干粉；减水剂和淀粉在水中混合，机械搅拌均匀得到混合液；将上述干粉倒入混合液中，搅拌均匀；

步骤2：成型：将上述混合物料按纸面石膏板生产工艺成型、粘纸；

步骤3：干燥：成型20到30小时后，将上述成型板输送至干燥箱，在60-70℃烘干6到8小时，制得成品。