CN105731962B - 一种玻璃纤维毡增强石膏板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种玻璃纤维毡增强石膏板，包含石膏基体和玻璃纤维毡增强材料，其特征在于玻璃纤维平均直径为2~8um、玻璃纤维毡增强材料密度为50~180Kg/m3，增强结构为无纺型结构，且均匀分布于石膏基体材料之中；所述石膏基体和玻璃纤维毡增强材料质量比为100:（15~45），所述高韧性玻璃纤维毡增强石膏板密度为300~1000Kg/m3；该玻璃纤维毡增强石膏板的制备方法包括下述顺序的步骤：（1）混合原料，制成石膏浆料；（2）处理玻璃纤维毡；（3）混合石膏浆料和玻璃纤维毡；（4）脱模、干燥、整形得到石膏板。本发明所具有的有益效果是：①韧性提高；②易加工。

Description

一种玻璃纤维毡增强石膏板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种石膏板及其制备方法，特别涉及一种玻璃纤维毡增强石膏板及其制备方法。
背景技术
GRG（ Glass-fiber Reinforced Gypsum，玻璃纤维增强石膏）是一种特殊改良纤维石膏装饰材料，具有较强的阻燃性和低廉特性，加之造型的随意性使其成为要求个性化的建筑师的首选。它独特的材料构成方式使得它强度增大以抵御外部环境造成的破损、变形和开裂。 其选形丰富任意，可采用预铸式加工工艺的 GRG 产品可以定制单曲面、双曲面、三维覆面各种几何形状、镂空花纹、浮雕 图案等任意艺术造型，充分发挥设计。然而，在建筑领域，安装石膏板的过程中需要考虑石膏板的弯曲强度和握钉能力， 在提高石膏板的强度方面，加入玻璃纤维是公知的技术手段。 但是，现实施工过程中仍然无法解决石膏板容易脆断的问题
专利申请号为201310248164.1的中国专利提供了一种玻璃纤维增强石膏板的制造方法，将石膏浆料和玻璃纤维短切丝同时喷射进入混合桶中，不用搅拌就使得最终浆料混合均匀，物料可以直接喷涂在 GRG 板的细小部位，可以精确控制最终物料加入的短切丝和石膏浆料的分量比，提高 GRG 板强度 ；同时，混合桶内石膏浆料压向玻璃纤维短切丝，并伴有搅拌，可以改善石膏浆料与短切丝的接触效果，减小硬化后的内部孔隙，降低 GRG板的吸水率。
专利申请号为201310248164.1的中国专利提供了一种增强玻璃纤维高强石膏板，在石膏变种嵌入网格布层，实现对石膏板的增强，整个石膏板除利用玻璃纤维提高强度之外，结合网格布层的结构可以有效提高石膏板的韧性以及强度。
专利号为US4265979的美国专利提出了一种玻璃纤维增石膏毡和石膏板及其制备方法，通过在石膏板两面增加玻璃纤维层，所制备的石膏板材料，韧性提高，更加容易加工、运输和安装。
专利号为US5772846的美国专利提出了一种非织造玻璃纤维毡增强面层的石膏板的制备方法，通过在玻璃纤维面层增加非织造玻璃纤维布，在一定程度上提高了石膏板的韧性、并且在运输和加工的过程中不容易起灰，提高了施工人员的操作环境。
现有石膏板增韧技术中，多是通过在石膏板材料中混合玻璃纤维短切丝和为石膏板添加玻璃纤维面层材料两种方式，但是在石膏板材料中混合玻璃纤维短切丝的技术增韧效果较差，不能满足目前的运输、施工和使用的实际需求，在石膏板中添加玻璃纤维面层材料的技术，相对于混合玻璃纤维短切丝的技术增韧效果有一定提高，但是表层增韧的手段，使得增强材料和石膏基体材料之间有一层天然界面，长时间使用界面处容易脱落，造成强度、韧性下降，影响使用安全性。
发明内容
本发明旨在提供一种高韧性石膏板及其制备方法，通过结构完整的玻璃纤维棉毡作为增强材料，直接分布于石膏基体材料中，既解决了短切丝增韧效果有限的问题，也解决了单纯的表面增韧所带来的界面脱落的问题，通过对整个石膏基体的三维尺度的增韧，解决了现有石膏板韧性较差、加工不方便的问题。
一种玻璃纤维毡增强石膏板，包含石膏基体和玻璃纤维毡增强材料，其特征在于玻璃纤维平均直径为2~8um、玻璃纤维毡增强材料密度为50~180Kg/m3，增强结构为无纺型结构，且均匀分布于石膏基体材料之中；所述石膏基体和玻璃纤维毡增强材料质量比为100:（15~45），所述高韧性玻璃纤维毡增强石膏板密度为300~1000Kg/m3；该玻璃纤维毡增强石膏板的制备方法包括下述顺序的步骤：
（1）将粒径小于300mm的石膏粉100份、减水剂0.4~0.8份、缓凝剂0.3~0.8份、水40~60份加入到搅拌装置中混合搅拌均匀，制成石膏浆料；
（2）将玻璃纤维毡增强材料用浓度0.4~0.8mol/L的强酸处理20~50min，然后在0.001~0.02mol/L的硅烷偶联剂的水溶液中超声处理2~6min，然后放置到模具中；
（3）将处理后的玻璃纤维毡增强材料剪裁为需要的尺寸，放置于带振动器的模具中，将石膏浆料均匀注射到玻璃纤维毡增强材料中，调节振动器使模具以60~1000HZ的频率振动10~30min，使石膏浆料均匀分散于玻璃纤维毡增强材料中；
（4）石膏凝固，脱模、干燥、整形，得到玻璃纤维毡增强石膏板。
本发明所具有的有益效果是：①韧性提高，通过玻璃棉毡材料的三维层次的增韧使得石膏板材料的韧性极大提高；②易加工，极高的韧性使得石膏板容易在安装过程中根据实际需要切割和安装，断裂的隐患极大的降低，容易加工。
附图说明
图示为玻璃纤维毡增强高韧性石膏板剖面结构示意图，其中10表示石膏基体，20表示玻璃纤维毡增强材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
实施例1
一种玻璃纤维毡增强石膏板，包含石膏基体和玻璃纤维毡增强材料，其特征在于玻璃纤维平均直径为2 um、玻璃纤维毡增强材料密度为50Kg/m3，增强结构为无纺型结构，且均匀分布于石膏基体材料之中；所述石膏基体和玻璃纤维毡增强材料质量比为100:15，所述高韧性玻璃纤维毡增强石膏板密度为300Kg/m3；该玻璃纤维毡增强石膏板的制备方法包括下述顺序的步骤：
（1）将粒径小于300mm的石膏粉100份、减水剂0.4份、缓凝剂0.3份、水40份加入到搅拌装置中混合搅拌均匀，制成石膏浆料；
（2）将玻璃纤维毡增强材料用浓度0.4mol/L的强酸处理20min，然后在0.001mol/L的硅烷偶联剂的水溶液中超声处理2min，然后放置到模具中；
（3）将处理后的玻璃纤维毡增强材料剪裁为需要的尺寸，放置于带振动器的模具中，将石膏浆料均匀注射到玻璃纤维毡增强材料中，调节振动器使模具以60HZ的频率振动10min，使石膏浆料均匀分散于玻璃纤维毡增强材料中；
（4）石膏凝固，脱模、干燥、整形，得到玻璃纤维毡增强石膏板。
实施例2
一种玻璃纤维毡增强石膏板，包含石膏基体和玻璃纤维毡增强材料，其特征在于玻璃纤维平均直径为6 um、玻璃纤维毡增强材料密度为120Kg/m3，增强结构为无纺型结构，且均匀分布于石膏基体材料之中；所述石膏基体和玻璃纤维毡增强材料质量比为100:30，所述高韧性玻璃纤维毡增强石膏板密度为700Kg/m3；该玻璃纤维毡增强石膏板的制备方法包括下述顺序的步骤：
（1）将粒径小于300mm的石膏粉100份、减水剂0.6份、缓凝剂0.5份、水50份加入到搅拌装置中混合搅拌均匀，制成石膏浆料；
（2）将玻璃纤维毡增强材料用浓度0.6mol/L的强酸处理40min，然后在0.01mol/L的硅烷偶联剂的水溶液中超声处理4min，然后放置到模具中；
（3）将处理后的玻璃纤维毡增强材料剪裁为需要的尺寸，放置于带振动器的模具中，将石膏浆料均匀注射到玻璃纤维毡增强材料中，调节振动器使模具以700HZ的频率振动20min，使石膏浆料均匀分散于玻璃纤维毡增强材料中；
（4）石膏凝固，脱模、干燥、整形，得到玻璃纤维毡增强石膏板。
实施例3
一种玻璃纤维毡增强石膏板，包含石膏基体和玻璃纤维毡增强材料，其特征在于玻璃纤维平均直径为8 um、玻璃纤维毡增强材料密度为180Kg/m3，增强结构为无纺型结构，且均匀分布于石膏基体材料之中；所述石膏基体和玻璃纤维毡增强材料质量比为100:45，所述高韧性玻璃纤维毡增强石膏板密度为1000Kg/m3；该玻璃纤维毡增强石膏板的制备方法包括下述顺序的步骤：
（1）将粒径小于300mm的石膏粉100份、减水剂0.8份、缓凝剂0.8份、水60份加入到搅拌装置中混合搅拌均匀，制成石膏浆料；
（2）将玻璃纤维毡增强材料用浓度0.8mol/L的强酸处理50min，然后在0.02mol/L的硅烷偶联剂的水溶液中超声处理6min，然后放置到模具中；
（3）将处理后的玻璃纤维毡增强材料剪裁为需要的尺寸，放置于带振动器的模具中，将石膏浆料均匀注射到玻璃纤维毡增强材料中，调节振动器使模具以1000HZ的频率振动30min，使石膏浆料均匀分散于玻璃纤维毡增强材料中；
（4）石膏凝固，脱模、干燥、整形，得到玻璃纤维毡增强石膏板。
上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种玻璃纤维毡增强石膏板，包含石膏基体和玻璃纤维毡增强材料，其特征在于玻璃纤维平均直径为2~8um、玻璃纤维毡增强材料密度为50~180Kg/m3，增强结构为无纺型结构，且均匀分布于石膏基体材料之中；所述石膏基体和玻璃纤维毡增强材料质量比为100:（15~45），所述高韧性玻璃纤维毡增强石膏板密度为300~1000Kg/m3；该玻璃纤维毡增强石膏板的制备方法包括下述顺序的步骤：
（1）将粒径小于300 um的石膏粉100份、减水剂0.4~0.8份、缓凝剂0.3~0.8份、水40~60份加入到搅拌装置中混合搅拌均匀，制成石膏浆料；
（2）将玻璃纤维毡增强材料用浓度0.4~0.8mol/L的强酸处理20~50min，然后在0.001~0.02mol/L的硅烷偶联剂的水溶液中超声处理2~6min，然后放置到模具中；
（3）将处理后的玻璃纤维毡增强材料剪裁为需要的尺寸，放置于带振动器的模具中，将石膏浆料均匀注射到玻璃纤维毡增强材料中，调节振动器使模具以60~1000HZ的频率振动10~30min，使石膏浆料均匀分散于玻璃纤维毡增强材料中；
（4）石膏凝固，脱模、干燥、整形，得到玻璃纤维毡增强石膏板。
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