CN104743994A - 一种磷石膏基材仿金装饰板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工建材技术领域，尤其是一种磷石膏基材仿金装饰板材及其制备方法，通过磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维、仿金涂料配合比的设计，使得磷石膏得到较大程度的活化，增强了磷石膏的活性，提高了磷石膏的凝固性能，进而降低了磷石膏中的可溶性杂质的含量，改善了磷石膏产品的质量，尤其是降低了钠含量，避免了磷石膏产品的表面发生粉化，增强了磷石膏产品的强度；再结合磷石膏基材仿金装饰板制备工艺中工艺参数，尤其是温度、搅拌速度的控制，进而改善了磷石膏产品的质量，增强了磷石膏产品的强度，提高了磷石膏产品的耐腐蚀性和耐候性，避免了涂料喷涂在磷石膏基材表面后发生脱落的现象，提高了产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及化工建材技术领域，尤其是一种磷石膏基材仿金装饰板材及其制备方法。
背景技术
据相关统计数据显示，目前全球每年新增磷石膏排放量达2.8亿吨，中国约5000万吨，占世界磷石膏年排放量的20％。大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，还给环境造成一定污染。
于是有研究者着眼于磷石膏资源化利用进行了研究，并在现有技术中，将磷石膏应用于水泥制作、涂料制作以及保温墙砖和空心砌块等制作，但是这些制作仅仅是对少量的磷石膏进行添加使用，进而使得磷石膏的堆存量难以得到解决，造成了环境的严重污染，同时，这些磷石膏产品的表面由于磷石膏本身内部的可溶性杂质含量较高，尤其是钠含量较高，导致表面粉化，进而降低了磷石膏产品的强度和韧性，进而导致磷石膏产品的质量较差。
为此，有研究者萌生将磷石膏制作成基材，在基材上按照仿制品制作工艺涂装涂料来仿制建筑材料，但是，磷石膏作为基材仿制建筑材料面临有一个较大的缺陷，该缺陷是磷石膏中的可溶性杂质以及钠含量较高，将会导致磷石膏的仿制产品的表面产生粉化，进而造成磷石膏基材产品的强度较差，抗冻融性能较差，进而使得磷石膏基材仿制产品的仿制效果较差，产品的耐候性和耐腐蚀性能较差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磷石膏基材仿金装饰板材，具有轻质，保温，仿金效果明显，耐腐蚀耐候性较强的特征。
并且，本发明还提供一种磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，制备板材的仿金效果明显，能够活化磷石膏，增强磷石膏为原料制备的产品的强度较高，并且磷石膏产品的表面不会发生粉化，产品质量较高。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种磷石膏基材仿金装饰板材，其原料成分，以重量份计为磷石膏40-70份、黄磷炉渣15-60份、生石灰0.1-10份、水泥1-7份、纤维0.1-0.9份、仿金涂料15-25份。
所述的原料成分，以重量份计为磷石膏55份、黄磷炉渣43份、生石灰5份、水泥5份、纤维0.5份、仿金涂料20份。
所述的磷石膏中钠含量为≤0.4％；黄磷炉渣中的钠含量为≤0.5％。
所述的生石灰中的氧化钙含量为≥97.5％。
所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照(1-3)：(0.7-1.8)进行混合的混合水泥。
所述的纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维中的一种或者几种的混合物。
所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇2-3份、脲醛树脂1-5份、尿素0.1-0.3份、钙粉30-40份、膨润土10-17份、钛白粉0.25-0.3份、金粉0.7-0.9份、硫酸铝5-7份；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为40-50℃，采用搅拌速度为60-80r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为130-150r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为30-50min后，再调整温度为90-120℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为50-70r/min，并控制温度为50-60℃搅拌处理2-3h，即可。
该磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为20-30℃，以升温速度为1-3℃/min升温处理，并采用搅拌速度为60-70r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至80-90℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理1-2h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为30-50℃陈化处理10-13h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为3.3-4.5kg/m2压制，再将其采用蒸汽温度为50-90℃，压力为1.3-1.7MPa的蒸养装置中，蒸压养护20-30s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理20-30min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为40-50℃的环境中，放置20-30天，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
所述的待将其放置于温度为40-50℃的环境中，放置20-30天后，还包括采用清漆喷洒其表面，清漆喷洒厚度为0.01-0.3mm；喷洒清漆时，采用双嘴喷枪喷涂机喷涂。
所述的双嘴喷枪喷涂机的喷枪枪口直径为1-8mm。
所述的卤氧镁水泥为氯氧镁水泥、溴氧镁水泥中的一种。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
①通过磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维、仿金涂料配合比的设计，使得磷石膏得到较大程度的活化，增强了磷石膏的活性，提高了磷石膏的凝固性能，进而降低了磷石膏中的可溶性杂质的含量，改善了磷石膏产品的质量，尤其是降低了钠含量，避免了磷石膏产品的表面发生粉化，增强了磷石膏产品的强度；再结合磷石膏基材仿金装饰板制备工艺中工艺参数，尤其是温度、搅拌速度的控制，进而改善了磷石膏产品的质量，增强了磷石膏产品的强度，提高了磷石膏产品的耐腐蚀性和耐候性，避免了涂料喷涂在磷石膏基材表面后发生脱落的现象，提高了产品的质量。
②本发明中的制备工艺流程短，技术参数易于控制，生产周期短，产品制作的原料易得，生产成本低廉。
③本发明中能够将废弃物的利用率提高到89％以上，进而降低了磷石膏、黄磷炉渣等废弃物的堆存给环境带来的污染，具有显著的环保价值和经济效益，并且获得产品的放射指数中内照射指数为0.45左右，外照射指数为0.41左右，由此可见，可以得出产品的放射性指数能够瞒住建筑材料，尤其废弃物制作建筑材料的标准要求，并且远远的优于标准要求，具有显著的环保价值和经济效益。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种磷石膏基材仿金装饰板材，其原料成分为磷石膏40kg、黄磷炉渣15kg、生石灰0.1kg、水泥1kg、纤维0.1kg、仿金涂料15kg。
所述的磷石膏中钠含量为0.4％；黄磷炉渣中的钠含量为0.5％。
所述的生石灰中的氧化钙含量为97.5％。
所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照1：0.7进行混合的混合水泥。
所述的纤维为聚丙烯纤维。
所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇2kg、脲醛树脂1kg、尿素0.1kg、钙粉30kg、膨润土10kg、钛白粉0.25kg、金粉0.7kg、硫酸铝5kg；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为40℃，采用搅拌速度为60r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为130r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为30min后，再调整温度为90℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为50r/min，并控制温度为50℃搅拌处理2h，即可。
该磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为20℃，以升温速度为1℃/min升温处理，并采用搅拌速度为60r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至80℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理1h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为30℃陈化处理10h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为3.3kg/m2压制，再将其采用蒸汽温度为50℃，压力为1.3MPa的蒸养装置中，蒸压养护20s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理20min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为40℃的环境中，放置20天，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
实施例2
一种磷石膏基材仿金装饰板材，其原料成分为磷石膏70kg、黄磷炉渣60kg、生石灰10kg、水泥7kg、纤维0.9kg、仿金涂料25kg。
所述的磷石膏中钠含量为0.3％；黄磷炉渣中的钠含量为0.4％。
所述的生石灰中的氧化钙含量为98.5％。
所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照3：0.7进行混合的混合水泥。
所述的纤维为聚酯纤维。
所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇3kg、脲醛树脂5kg、尿素0.3kg、钙粉40kg、膨润土17kg、钛白粉0.3kg、金粉0.9kg、硫酸铝7kg；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为50℃，采用搅拌速度为80r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为150r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为50min后，再调整温度为120℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为70r/min，并控制温度为60℃搅拌处理3h，即可。
该磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为30℃，以升温速度为3℃/min升温处理，并采用搅拌速度为70r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至90℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理2h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为50℃陈化处理13h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为4.5kg/m2压制，再将其采用蒸汽温度为90℃，压力为1.7MPa的蒸养装置中，蒸压养护30s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理30min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为50℃的环境中，放置30天，采用清漆喷洒其表面，清漆喷洒厚度为0.01mm；喷洒清漆时，采用双嘴喷枪喷涂机喷涂，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
所述的双嘴喷枪喷涂机的喷枪枪口直径为1mm。
实施例3
一种磷石膏基材仿金装饰板材，其原料成分为磷石膏50kg、黄磷炉渣25kg、生石灰1kg、水泥5kg、纤维0.3kg、仿金涂料18kg。
所述的磷石膏中钠含量为0.2％；黄磷炉渣中的钠含量为0.3％。
所述的生石灰中的氧化钙含量为99.5％。
所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照1：1.8进行混合的混合水泥。
所述的纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维的混合物，混合比为任意比。
所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇2.5kg、脲醛树脂4kg、尿素0.2kg、钙粉35kg、膨润土15kg、钛白粉0.28kg、金粉0.8kg、硫酸铝6kg；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为45℃，采用搅拌速度为70r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为140r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为40min后，再调整温度为110℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为60r/min，并控制温度为55℃搅拌处理2.5h，即可。
该磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为25℃，以升温速度为2℃/min升温处理，并采用搅拌速度为65r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至85℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理1.5h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为40℃陈化处理12h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为3.7kg/m2压制，再将其采用蒸汽温度为70℃，压力为1.5MPa的蒸养装置中，蒸压养护25s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理25min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为45℃的环境中，放置25天，再采用清漆喷洒其表面，清漆喷洒厚度为0.3mm；喷洒清漆时，采用双嘴喷枪喷涂机喷涂，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
所述的双嘴喷枪喷涂机的喷枪枪口直径为8mm。
实施例4
一种磷石膏基材仿金装饰板材，其原料成分为为磷石膏55kg、黄磷炉渣43kg、生石灰5kg、水泥5kg、纤维0.5kg、仿金涂料20kg。
所述的磷石膏中钠含量为0.1％；黄磷炉渣中的钠含量为0.2％。
所述的生石灰中的氧化钙含量为98％。
所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照1：0.6进行混合的混合水泥。
所述的纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维的混合物，任意混合比。
所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇2.1kg、脲醛树脂2kg、尿素0.25kg、钙粉33kg、膨润土12kg、钛白粉0.27kg、金粉0.75kg、硫酸铝5.5kg；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为43℃，采用搅拌速度为65r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为135r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为35min后，再调整温度为95℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为55r/min，并控制温度为55℃搅拌处理2.3h，即可。
该磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为23℃，以升温速度为2℃/min升温处理，并采用搅拌速度为65r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至83℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理1.3h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为33℃陈化处理11h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为3.5kg/m2压制，再将其采用蒸汽温度为60℃，压力为1.4MPa的蒸养装置中，蒸压养护23s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理23min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为46℃的环境中，放置21天，再采用清漆喷洒其表面，清漆喷洒厚度为0.2mm；喷洒清漆时，采用双嘴喷枪喷涂机喷涂，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
所述的双嘴喷枪喷涂机的喷枪枪口直径为5mm。
实施例5
一种磷石膏基材仿金装饰板材，其原料成分为磷石膏60kg、黄磷炉渣55kg、生石灰7kg、水泥6kg、纤维0.4kg、仿金涂料23kg。
所述的磷石膏中钠含量为0.1％；黄磷炉渣中的钠含量为0.1％。
所述的生石灰中的氧化钙含量为99％。
所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照2：1.3进行混合的混合水泥。
所述的纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维的等量混合物。
所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇2.7kg、脲醛树脂4kg、尿素0.15kg、钙粉37kg、膨润土16kg、钛白粉0.29kg、金粉0.85kg、硫酸铝6.5kg；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为47℃，采用搅拌速度为73r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为147r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为47min后，再调整温度为107℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为67r/min，并控制温度为59℃搅拌处理2.7h，即可。
该磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为29℃，以升温速度为1℃/min升温处理，并采用搅拌速度为69r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至89℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理1.7h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为39℃陈化处理11h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为3.9kg/m2压制，再将其采用蒸汽温度为80℃，压力为1.6MPa的蒸养装置中，蒸压养护29s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理29min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为49℃的环境中，放置29天，再采用清漆喷洒其表面，清漆喷洒厚度为0.01-0.3mm；喷洒清漆时，采用双嘴喷枪喷涂机喷涂，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
所述的双嘴喷枪喷涂机的喷枪枪口直径为3mm。
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本领域技术人员在此基础上做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。
Claims (10)
1.一种磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，其原料成分，以重量份计为磷石膏40-70份、黄磷炉渣15-60份、生石灰0.1-10份、水泥1-7份、纤维0.1-0.9份、仿金涂料15-25份。
2.如权利要求1所述的磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，所述的原料成分，以重量份计为磷石膏55份、黄磷炉渣43份、生石灰5份、水泥5份、纤维0.5份、仿金涂料20份。
3.如权利要求1所述的磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，所述的磷石膏中钠含量为≤0.4％；黄磷炉渣中的钠含量为≤0.5％。
4.如权利要求1所述的磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，所述的生石灰中的氧化钙含量为≥97.5％。
5.如权利要求1所述的磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，所述的水泥为硫氧镁水泥和卤氧镁水泥按照(1-3)：(0.7-1.8)进行混合的混合水泥。
6.如权利要求1所述的磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，所述的纤维为聚丙烯纤维、聚酯纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维中的一种或者几种的混合物。
7.如权利要求1所述的磷石膏基材仿金装饰板材，其特征在于，所述的仿金涂料是由以重量份计的聚乙烯醇2-3份、脲醛树脂1-5份、尿素0.1-0.3份、钙粉30-40份、膨润土10-17份、钛白粉0.25-0.3份、金粉0.7-0.9份、硫酸铝5-7份；其制备方法是将钙粉与聚乙烯醇按照配比进行混合，并调整混合料的温度为40-50℃，采用搅拌速度为60-80r/min搅拌混合均匀，再将脲醛树脂按照配比加入其中，同时加入尿素，并调整搅拌速度为130-150r/min进行搅拌处理，待搅拌时间为30-50min后，再调整温度为90-120℃，再依次加入膨润土、硫酸铝、钛白粉和金粉加入到其中，加入时，调整搅拌速度为50-70r/min，并控制温度为50-60℃搅拌处理2-3h，即可。
8.如权利要求1-7任一项所述的磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将磷石膏、黄磷炉渣、生石灰、水泥、纤维依次加入到混合槽中，并控制混合槽中的温度由初始温度为20-30℃，以升温速度为1-3℃/min升温处理，并采用搅拌速度为60-70r/min搅拌处理，待混合槽中的温度升温至80-90℃时，停止升温处理，持续恒速搅拌处理1-2h，再将其采用球磨机进行球磨处理，即可获得球磨浆，再将球磨浆置于温度为30-50℃陈化处理10-13h，再将其浇筑在模具中，再用压制压力为3.3-4.5kg/㎡压制，再将其采用蒸汽温度为50-90℃，压力为1.3-1.7MPa的蒸养装置中，蒸压养护20-30s，即可获得板材基材；
(2)在将步骤1)获得的板材基材采用纱布打磨光滑，再将板材基材放置于仿金涂料中，浸泡处理20-30min，再取出采用刷子刷其表面，再将其置于温度为40-50℃的环境中，放置20-30天，即可获得磷石膏基材仿金装饰板材。
9.如权利要求8所述的磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，其特征在于，所述的待将其放置于温度为40-50℃的环境中，放置20-30天后，还包括采用清漆喷洒其表面，清漆喷洒厚度为0.01-0.3mm；喷洒清漆时，采用双嘴喷枪喷涂机喷涂。
10.如权利要求9所述的磷石膏基材仿金装饰板材的制备方法，其特征在于，所述的双嘴喷枪喷涂机的喷枪枪口直径为1-8mm。
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