CN107032732A - 一种耐磨防开裂环保石膏板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨防开裂环保石膏板，包括以下重量份的原料：聚乙烯醇8‑14份、粉煤灰7‑9份、旧石膏板粉料35‑45份、石膏粉料25‑35份、抗裂纤维10‑14份、激发剂1‑3份、消泡剂1‑1.4份、分散剂2‑二分、鳞片石墨10‑14份、淀粉5‑10份、去离子水50‑70份。本发明的石膏板具有静曲强度和抗压强度高、握螺钉力和抗折弹性模量大以及导热系数小等优点，此外石膏板还具有抗菌性能好、力学性能好、防电磁辐射、耐摩擦的特点；同时本发明的原料组分安全可靠，对环境无污染，且原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种耐磨防开裂环保石膏板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种耐磨防开裂环保石膏板及其制备方法。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，大多数家庭房屋的装修都要用到石膏板。石膏板是一种轻质、防火的建筑装饰材料，大多数用于室内吊顶。市场上有各种板块形和条形产品，现有的大部分石膏是由聚乙烯醇、胶和水混合成糊状石膏，这些石膏板的石膏材料是一种吸潮吸水的材料，所以在一些产生水气和潮湿的室内环境中使用，使用一段时间后石膏板会松散并脱落，使得原有的造型损坏，破坏了室内的美化环境，此外。石膏板的耐磨性能一般，在建材方面的研究的一个方向，但其应用范围仍需开拓。

另一方面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。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐磨防开裂环保石膏板，该石膏板具有静曲强度和抗压强度高、握螺钉力和抗折弹性模量大以及导热系数小等优点，此外石膏板还具有抗菌性能好、力学性能好、防电磁辐射、耐摩擦的特点；同时本发明的原料组分安全可靠，对环境无污染，且原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种耐磨防开裂环保石膏板，包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇8-14份、粉煤灰7-9份、旧石膏板粉料35-45份、石膏粉料25-35份、抗裂纤维10-14份、激发剂1-3份、纳米氧化锌8-10份、消泡剂1-1.4份、分散剂2-4分、鳞片石墨10-14份、淀粉5-10份、去离子水50-70份。

优选地，所述耐磨防开裂环保石膏板包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇11份、粉煤灰8份、旧石膏板粉料40份、石膏粉料30份、抗裂纤维12份、激发剂2份、纳米氧化锌9份、消泡剂1.2份、分散剂3份、鳞片石墨12份、淀粉7份、去离子水60份。

优选地，所述石膏粉料为α石膏和β石膏，按照重量比2:1组成的混合物。

优选地，所述抗裂纤维为碳纤维、木纤维、火山岩纤维，按照重量比1:2:3组成的混合物，所述各纤维的规格为：长度12-14mm，直径为0.6-0.8mm。

优选地，所述激发剂为硫酸铝、明矾和氧化钙，按照重量比3:1:1组成的混合物。

优选地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

优选地，所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。

本发明还提供一种磨防开裂环保石膏板的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为250-350r/min，搅拌25-35分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为150-250r/min，搅拌20-30分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到55-65℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为500-800r/min下，搅拌15-25分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为14-16MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为85-95%，温度为35-45℃下氧化8-10小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。

优选地，所述耐磨防开裂环保石膏板的制备步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为300r/min，搅拌30分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为200r/min，搅拌25分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到60℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为650r/min下，搅拌20分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为15MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为90%，温度为40℃下氧化9小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板添加的抗裂纤维主要为碳纤维、木纤维、火山岩纤维，可以有效增强石膏板的耐久性，使其不掉渣、抗水、耐碱耐磨以及耐沾污，提高了其抗收缩和抗裂性等性能。

（2）本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板采用了旧石膏板、粉煤灰为原料，旧石膏板可以重复使用，生产无甲醛，无污染，粉煤灰增加石膏的强度和稠度，保证了石膏板的强度和硬度同时，节约了资源同时具有良好的环保功能。

（3）本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板添加的分散剂、消泡剂，能使产品的收缩率小，增强了产品的抗裂性和粘结性，提高了其柔韧性、粘结力、耐水性和抗渗能力；添加鳞片石墨，能够有效吸收日常室内环境电磁辐射、改善室内生活环境。

（4）本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板添加的无机纤维主要为玻璃纤维、石英玻璃纤维和硼纤维，可以有效增强填缝剂的耐久性，使其不掉渣、抗水、耐碱耐磨以及耐沾污，提高了其抗收缩和抗裂性等性能。

（5）本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板添加的纳米氧化锌具有极强的氧化活性，可破坏细菌的生物活性和代谢繁殖功能，从而达到防菌目的。另外，纳米氧化锌在阳光尤其是紫外线的照射下，能自行分解出自由移动的带负电的电子，并留下带正电的空穴，这种空穴将空气中的氧激活为活性氧，活性氧可把大多数病原菌和病毒杀死。

（6）本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板具有静曲强度和抗压强度高、握螺钉力和抗折弹性模量大以及导热系数小等优点，此外石膏板还具有抗菌性能好、力学性能好、防电磁辐射、耐摩擦的特点；同时本发明的原料组分安全可靠，对环境无污染，且原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种耐磨防开裂环保石膏板，包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇8份、粉煤灰7份、旧石膏板粉料35份、石膏粉料25份、抗裂纤维10份、激发剂1份、纳米氧化锌8份、消泡剂1份、分散剂2分、鳞片石墨10份、淀粉5份、去离子水50份。

本实施例中的石膏粉料为α石膏和β石膏，按照重量比2:1组成的混合物。

本实施例中的抗裂纤维为碳纤维、木纤维、火山岩纤维，按照重量比1:2:3组成的混合物，所述各纤维的规格为：长度12-14mm，直径为0.6-0.8mm。

本实施例中的激发剂为硫酸铝、明矾和氧化钙，按照重量比3:1:1组成的混合物。

本实施例中的消泡剂为磷酸三丁酯。

本实施例中的分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。

本实施例的一种耐磨防开裂环保石膏板的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为250r/min，搅拌25分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为150-250r/min，搅拌20分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到55℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为500r/min下，搅拌15分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为14MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为85%，温度为35℃下氧化8小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。

实施例2.

本实施例的一种耐磨防开裂环保石膏板，包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇14份、粉煤灰9份、旧石膏板粉料45份、石膏粉料35份、抗裂纤维14份、激发剂3份、纳米氧化锌10份、消泡剂1.4份、分散剂4分、鳞片石墨14份、淀粉10份、去离子水70份。

本实施例中的石膏粉料为α石膏和β石膏，按照重量比2:1组成的混合物。

本实施例中的抗裂纤维为碳纤维、木纤维、火山岩纤维，按照重量比1:2:3组成的混合物，所述各纤维的规格为：长度12-14mm，直径为0.6-0.8mm。

本实施例中的激发剂为硫酸铝、明矾和氧化钙，按照重量比3:1:1组成的混合物。

本实施例中的消泡剂为磷酸三丁酯。

本实施例中的分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。

本实施例的一种耐磨防开裂环保石膏板的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为350r/min，搅拌35分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为250r/min，搅拌30分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到65℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为800r/min下，搅拌25分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为16MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为95%，温度为45℃下氧化10小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。

实施例3.

本实施例的一种耐磨防开裂环保石膏板，包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇11份、粉煤灰8份、旧石膏板粉料40份、石膏粉料30份、抗裂纤维12份、激发剂2份、纳米氧化锌9份、消泡剂1.2份、分散剂3份、鳞片石墨12份、淀粉7份、去离子水60份。

本实施例中的石膏粉料为α石膏和β石膏，按照重量比2:1组成的混合物。

本实施例中的抗裂纤维为碳纤维、木纤维、火山岩纤维，按照重量比1:2:3组成的混合物，所述各纤维的规格为：长度12-14mm，直径为0.6-0.8mm。

本实施例中的激发剂为硫酸铝、明矾和氧化钙，按照重量比3:1:1组成的混合物。

本实施例中的消泡剂为磷酸三丁酯。

本实施例中的分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。

本实施例的一种耐磨防开裂环保石膏板的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为300r/min，搅拌30分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为200r/min，搅拌25分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到60℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为650r/min下，搅拌20分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为15MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为90%，温度为40℃下氧化9小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。

以上各实施例制备的耐磨防开裂环保石膏板的性能测试结果如下：

	抗压强度MPa	-40--100℃冷热交替不开裂次数	吸水比%
				实施例1	30	63	3.8
实施例2	32	68	4.5
				实施例3	33	61	4.1
对比例	24	38	7.9

本发明的一种耐磨防开裂环保石膏板具有静曲强度和抗压强度高、握螺钉力和抗折弹性模量大以及导热系数小等优点，此外石膏板还具有抗菌性能好、力学性能好、防电磁辐射、耐摩擦的特点；同时本发明的原料组分安全可靠，对环境无污染，且原料易得，成本较低，工艺简明，易于操作和实现工业化生产，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇8-14份、粉煤灰7-9份、旧石膏板粉料35-45份、石膏粉料25-35份、抗裂纤维10-14份、激发剂1-3份、纳米氧化锌8-10份、消泡剂1-1.4份、分散剂2-4分、鳞片石墨10-14份、淀粉5-10份、去离子水50-70份。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，所述耐磨防开裂环保石膏板包括以下重量份的原料：

聚乙烯醇11份、粉煤灰8份、旧石膏板粉料40份、石膏粉料30份、抗裂纤维12份、激发剂2份、纳米氧化锌9份、消泡剂1.2份、分散剂3份、鳞片石墨12份、淀粉7份、去离子水60份。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，所述石膏粉料为α石膏和β石膏，按照重量比2:1组成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，所述抗裂纤维为碳纤维、木纤维、火山岩纤维，按照重量比1:2:3组成的混合物，所述各纤维的规格为：长度12-14mm，直径为0.6-0.8mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，所述激发剂为硫酸铝、明矾和氧化钙，按照重量比3:1:1组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

7.根据权利要求1或2所述的一种耐磨防开裂环保石膏板，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸钠盐型分散剂。

8.一种制备如权利要求1或2所述的耐磨防开裂环保石膏板的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为250-350r/min，搅拌25-35分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为150-250r/min，搅拌20-30分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到55-65℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为500-800r/min下，搅拌15-25分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为14-16MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为85-95%，温度为35-45℃下氧化8-10小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。

9.根据权利要求8所述的一种耐磨防开裂环保石膏板的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将粉煤灰、旧石膏板粉料、石膏粉料、淀粉混合加入高速搅拌机中，转速为300r/min，搅拌30分钟，得到混合物A；

步骤三，将聚乙烯醇、鳞片石墨、抗裂纤维加入高速搅拌机中，转速为200r/min，搅拌25分钟，制得混合物B；

步骤四，将去离子水加热到60℃，加入行星式石膏胶砂搅拌机中，依次加入步骤二制备的混合物A、步骤三制备B、激发剂、分散剂、消泡剂，在搅拌转速为650r/min下，搅拌20分钟，将搅拌好的混合物加入模具，送入压力成型机中，在压力为15MPa下压制成型，凝固后脱模，再送入养护室中在湿度为90%，温度为40℃下氧化9小时，自然阴干即得发明的耐磨防开裂环保石膏板。