CN105060830B - 一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板。该石膏墙板由以下原材料按照重量百分比配制而成：石膏胶凝材料20~60%，相变储热微胶囊10~25%，复合憎水剂1~7%，矿物微粉25~55%，秸秆纤维0.1~0.6%，粘结剂0.8~1.5%，激发剂1~5%，减水剂0.2~1.5%。该制备方法包括以下步骤：1）先将石膏胶凝材料、矿物微粉、秸秆纤维和激发剂加入反应釜中并加水拌合均匀得到物料A；2）依次将相变储热微胶囊、复合憎水剂、粘结剂、减水剂加入反应釜中再搅拌得到物料B；3）通过注浆泵将反应釜中物料B直接注入内表面带有纤维水泥板的模具中，即制成相变储热石膏墙板。本发明具有适于潮湿环境下工作，生产工艺简单，绿色环保的优点。

Description

一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板。

背景技术

随着人类生活水平的提高，环保意识的增强，能源危机的逼近，建筑节能日益受到人们的关注。现代建筑向高层发展，普遍采用轻质材料（轻质石膏板、轻质水泥复合板等）作为围护结构，但普通轻质材料的热容小，导致室内温度波动较大，这不仅造成室内热环境不舒适，而且空调负荷增加，建筑能耗上升。通过向轻质墙材（石膏墙板）中加入相变储热材料，制成具有较高热容的轻质建材，以增加房屋的热惰性，降低室内环境温度波动，提高热舒适度。

研究较多且可行的相变储热材料是固-液相变储热材料，就是利用固-液相变过程储存和释放热能的材料，存在但其在实际使用中封装的问题。目前，以聚合物为外部膜材，相变材料为芯材的微胶囊技术，能很好地解决该问题，但是选用合适的外部膜材和相变材料，是由一大挑战。

另外，石膏轻质墙板作为一种新型建筑材料在现代建筑中受到广泛的应用。然而，要将相变储热材料加入石膏轻质墙板，还要解决石膏轻质墙板的耐水性差和抗折性较差两大问题，因此有必要选用一种合适的憎水剂和增韧材料。

发明内容

本发明克服现有技术中的不足，提供一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其具有双重防水性能、高抗渗性能、自愈修复能力、耐高水压能力和快速修补裂缝能力，并且生产工艺简单，成本低廉，绿色环保，与混凝土同寿命。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，由以下原材料按照重量百分比配制而成：

石膏胶凝材料 20 ~ 60%

相变储热微胶囊 10 ~ 25%

复合憎水剂 1 ~ 7%

矿物微粉 25 ~ 55%

秸秆纤维 0.1 ~ 0.6%

粘结剂 0.8 ~1.5%

激发剂 1 ~ 5%

减水剂 0.2 ~ 1.5%。

优选的，所述石膏胶凝材料为脱硫石膏、磷石膏、建筑石膏中至少一种。

优选的，所述相变储热微胶囊包括相变材料和外部膜材，相变材料按重量份计为75%正十六烷和25%新戊二醇，外部膜材为玉米朊和秸秆纤维。

优选的，所述复合憎水剂包括二甲基环体硅氧烷、聚甘油脂肪酸酯和丙烯酸酯共聚物。

优选的，所述矿物微粉为铁尾矿渣微粉、高炉矿渣微粉或铅锌尾矿渣微粉。

优选的，所述秸秆纤维的长度为0.5~3mm，密度为300~550 kg/m³。

优选的，所述粘结剂为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉；所述激发剂为菱镁水泥或硫铝酸盐水泥。

优选的，所述减水剂为液状脂肪族羟基磺酸盐减水剂。

一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板的制备方法，包括以下步骤：

1）先将石膏胶凝材料、矿物微粉、秸秆纤维和激发剂加入反应釜中并加水拌合均匀得到物料A；

2）依次将相变储热微胶囊、复合憎水剂、粘结剂、减水剂加入反应釜中再搅拌得到物料B；

3）通过注浆泵将反应釜中物料B直接注入内表面带有纤维水泥板的模具中，即制成相变储热石膏墙板。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明所述的耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，具有强度高、防水性优异、隔音保温、高韧性等特点，2h的吸水率小于3%，适于潮湿环境下工作，各项性能均满足建筑用石膏墙板的要求，生产工艺简单，安装施工方便，成本低廉，绿色环保。

（2）本发明所含的相变材料的相变温度在22~24℃之间，属于人体的舒适温度，由于相变物质在其物相变化过程中，可以从环境吸收或放出大量热量，同时保持温度不变，可以多次重复使用等优点，不仅可以提高墙体的保温能力，节省采暖能耗，而且可以减小墙体自重，使墙体变薄，增加房屋的有效使用面积， 因而具有广阔的应用前景。

（3）本发明所含的由二甲基环体硅氧烷、聚甘油脂肪酸酯和丙烯酸酯共聚物组成的复合憎水剂，防水效果好，掺量小，不仅可以有效地形成憎水膜，而且强度、粘结性、软化系数等均有很大的提高。

（4）利用秸秆纤维有良好的抵抗拉伸变形能力，比重较轻，使防水涂料更有韧性，而且我国具有丰富的秸秆资源，能节约大量资源，有利于人类的生存环境。

（5）本发明所含的激发剂会极大地提高产品的强度、耐磨、耐高低温等。

（6）本发明所含的粘结剂为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉，材料的韧性和稳定性很强，可提高石膏墙板的强度、抗冻和憎水性，降低吸水率。

（7）本发明所含的液状脂肪族羟基磺酸盐减水剂，减水率达到15~24%，减水效果非常好，不引气，对凝结时间基本没影响，与石膏的适应性很好，能与其他各种外加剂复合使用。

（8）本发明秸秆和矿渣微粉的大量应用，因此大大降低了成本，并实现固体废弃物和农作物废弃物的大量应用，有利于环保。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

本实施例各组分的重量百分数为：

石膏胶凝材料 45%

相变储热微胶囊 20%

复合憎水剂 2%

矿物微粉 30%

秸秆纤维 0.3%

粘结剂 0.9%

激发剂 1.4%

减水剂 0.4%。

其中石膏胶凝材料为脱硫石膏，矿物微粉为铁尾矿渣微粉，激发剂为菱镁水泥。

实施例2

本实施例各组分的重量百分数为：

石膏胶凝材料 35%

相变储热微胶囊 16%

复合憎水剂 4%

矿物微粉 40%

秸秆纤维 0.4%

粘结剂 1.2%

激发剂 2.6%

减水剂 0.8%。

其中石膏胶凝材料为建筑石膏，矿物微粉为高炉矿渣微粉，激发剂为硫铝酸盐水泥。

实施例3

本实施例各组分的重量百分数为：

石膏胶凝材料 25%

相变储热微胶囊 10%

复合憎水剂 7%

矿物微粉 50%

秸秆纤维 0.6%

粘结剂 1.5%

激发剂 4.4%

减水剂 1.5%。

其中石膏胶凝材料为氟石膏，矿物微粉为铁尾矿渣微粉，激发剂为硫铝酸盐水泥。

从上表可知，根据本发明制备的防水涂料具有强度高、防水性优异、隔音保温、高韧性等特点，各项指标均远远高于GB/T23451-2009标准要求，且2h的吸水率小于3%，适于潮湿环境下工作。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其特征在于，由以下原材料按照重量百分比配制而成：

所述石膏胶凝材料为脱硫石膏、磷石膏、建筑石膏中至少一种，所述相变储热微胶囊包括相变材料和外部膜材，相变材料按重量份计为75％正十六烷和25％新戊二醇，外部膜材为玉米朊和秸秆纤维，所述复合憎水剂包括二甲基环体硅氧烷、聚甘油脂肪酸酯和丙烯酸酯共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其特征在于，所述矿物微粉为铁尾矿渣微粉、高炉矿渣微粉或铅锌尾矿渣微粉。

3.根据权利要求1所述的一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其特征在于，所述秸秆纤维的长度为0.5～3mm，密度为300～550kg/m³。

4.根据权利要求1所述的一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其特征在于，所述粘结剂为苯乙烯与丁二烯共聚胶粉；所述激发剂为菱镁水泥或硫铝酸盐水泥。

5.根据权利要求1所述的一种耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板，其特征在于，所述减水剂为液状脂肪族羟基磺酸盐减水剂。

6.一种如权利要求1所述的耐水型秸秆纤维增强的相变储热石膏墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)先将石膏胶凝材料、矿物微粉、秸秆纤维和激发剂加入反应釜中并加水拌合均匀得到物料A；

2)依次将相变储热微胶囊、复合憎水剂、粘结剂、减水剂加入反应釜中再搅拌得到物料B；

3)通过注浆泵将反应釜中物料B直接注入内表面带有纤维水泥板的模具中，即制成相变储热石膏墙板。