CN107555922A - 一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本发明涉及建材制备技术领域，特别是涉及一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，所述无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：（1）将硅质原料、钙质原料在含蜡介质中研磨分散均匀，得到混合料；（2）将混合料置于模具中，然后压制成型，得到预制板材；（3）将预制板材在蒸气中放置3~24h，然后取出干燥，得到建筑装饰硅酸钙板。本发明在无水条件下预先压制成型，防止提前水合反应，使得后续养护时得到的硅酸钙晶体为整体，大幅提升硅酸钙板的强度，无需使用纤维增强；后续蒸汽养护时蜡质材料从硅质材料、钙质材料表面脱落，逐步水合反应，形成的硅酸钙密实而均匀，避免了自由水复合发造成的空隙，提高了硅酸钙板的强度和压实度。

Description

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法

技术领域

本发明涉及建材制备技术领域，特别是涉及一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法。

背景技术

新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代升级换代建筑材料，主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料等。在低碳时代到来之际，在国家提倡节能降耗、转型发展的大背景下，绿色低碳、节能环保已经成为新型建材不可回避的使命。为此，以绿色环保、利废、隔热、保温、防火、质轻、高强、替代、成本低廉、节土、节地为目标的新型建材从中获得巨大的发展新机遇。新型建材的工业产值超过6000亿元,年增长超过14%，从业企业超过5000多家。目前，不断有新型建材被开发，特别是一些复合化、多功能化、节能化、绿色化、轻质高强化的新型建材占据了传统建材50%以上的比重。

硅酸钙板是一种具有优良性能的新型建筑板材，主要是由硅质材料和钙质材料水热反应胶结形成硅酸钙胶凝体粘结而制成的板材。其不但具有传统石膏板的装饰作用，而且具有防火、隔热、耐潮和耐久性的优点。目前已大量应用于建筑的吊顶天花、隔墙、家具的衬板、广告牌的衬板、工程的壁板等。现有的硅酸钙板生产方法主要以石英砂、粉煤灰、硅粉、水泥等硅质原料，经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状 结构的白色颗粒状的材料。其原理为：珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，经预热焙烧，急速加热(1000℃以上)，矿砂中水分汽化，在软化的含有玻璃质的矿砂内部膨胀，形成多孔结构，体积膨胀10-30倍的非金属矿产品.珍珠岩根据其膨胀工艺技术及用途不同分为三种形态：开放孔(open cell)，闭孔(closed cell)，中空孔(balloon)。如中国专利申请号为00119086.5《轻质硅酸钙板及其制造方法》其增强纤维添加纤维素纤维，膨胀珍珠岩粉等原料这样产品强度和密度还远达不到要求。中国专利号为97104962.9《硅酸钙板及其制造方法》其虽然制备的硅酸钙板松密度较小，但其产品强度及防火等级韧性等方面都难以达到高规格要求。而专利申请号为200810014042.5《碳纤维增强硅酸钙保温隔热材料及其制备》制备其使用原料由钙质原料，硅质原料和碳纤维原料构成，其作为保温隔热材料使用，在保温隔热方面具有一定优势，但其原料配比方面注重保温隔热材料进行设计，因而其生产的产品强度，松密度等方面存在不足，且其生产工艺复杂，生产设备投资大，因而大大地提高了其生产成本。

目前，硅酸钙板的生产过程中要经过动态水热反应和蒸汽养护工序，要消耗大量的能量。随着硅酸钙板大量的供应，其存在的不足逐渐显现。表现在：制备效率低、能耗高、养护周期长；自由水在高温高压下挥发，造成空隙，易以破裂；强度低，需要纤维进行增韧增强。此外，硅酸钙板保温板由于是硅酸钙板颗粒通过粘合剂粘结成板状的，虽然质轻，但是制作工艺复杂，目前国内外生产的硅酸钙板生产工艺是以人工辅料，输通过热压成型，其缺点是；人工费用过高，产量低，生产成本高。而且板的厚度不能低于8mm，如果低于8mm，制作时无法成型。为了使硅酸钙板材在建筑领域更广泛的发挥作用。降低能耗和成本、提升性能是目前硅酸钙企业面临的难题。

发明内容

针对目前现有技术硅酸钙板的制备效率低、能耗高、养护周期长；自由水在高温高压下挥发，造成空隙，易以破裂；硅酸钙板的强度低，需要纤维进行增韧增强的缺点，本发明的目的是提供一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，该方法制备的硅酸钙板能够保留硅酸钙晶体的完整性，从而提高了硅酸钙板的强度和压实度。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

（1）将硅质原料、钙质原料在含蜡介质中研磨分散均匀，得到混合料；

（2）将混合料置于模具中，然后压制成型，得到预制板材；

（3）将预制板材在蒸气中放置3~24h，然后取出干燥，得到建筑装饰硅酸钙板。

现有技术中，硅酸钙板是硅质材料与钙质材料、增强材料纤维配制成浆料成型，然后在一定温度、水存在下发生水合热反应形成硅酸钙晶体，从而具有了强度并形成整体硅酸钙板。本发明的发明人发现，在水热养护时施加了压力，尽管使得形成的硅酸钙密实，但因压力影响，水热缓慢形成的硅酸钙晶体被外界压力压碎，难以形成整体的硅酸钙，因此，造成硅酸钙板的强度较低。

本发明通过在无水条件下预先压制成型，防止提前水合反应，使得后续养护时得到的硅酸钙晶体为整体，大幅提升硅酸钙板的强度，无需使用纤维增强；后续蒸汽养护时蜡质材料从硅质材料、钙质材料表面脱落，逐步水合反应，形成的硅酸钙密实而均匀，避免了自由水复合发造成的空隙。

本发明对硅质原料的种类没有特殊的要求，可以为现有技术中用于制备硅酸钙板的常用硅质原料，例如可以为硅酸盐，例如可以为水泥、高岭石、云母石、石英石、石棉、滑石、蒙脱石、沸石中的至少一种。

本发明对钙质原料的种类没有特殊的要求，可以为现有技术中用于制备硅酸钙板的常用钙质原料，例如可以为钙质矿石，例如可以为石灰岩、方解石、萤石、白云石、磷灰石、石灰中的至少一种。

本发明中含蜡介质既可以起润滑的作用，使硅质原料、钙质原料能够充分混合，此外在后续压制过程中，含蜡介质可以提高硅质原料、钙质原料的压实密度。本发明对含蜡介质的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员常知的蜡质，例如可以为木蜡、棕榈蜡、米糠蜡、蜂蜡、羊毛蜡、鲸蜡、微晶蜡、石油膏、费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚蜡中的至少一种。

本发明中含蜡介质的含量是影响硅酸钙板的重要因素，含蜡介质的含量较少，则不能使硅质原料、钙质原料充分混合，会导致硅酸钙板的内部均匀性差，强度差，含蜡介质的含量较多，又会导致预制板中蜡质占据大量的体积，减少了硅质原料、钙质原料的含量，并且，在经蒸气处理后，当蜡质脱落后，导致硅酸钙板内部含有大量的空隙，导致硅酸钙板的强度低。优选的，所述含蜡介质占混合料总重量的5~15%。

优选的，在步骤（2）中，压制成型的工艺为：压力为500~600KPa，温度为50~120℃，时间为30~60min。

本发明中采用混合蒸气对预制板材进行处理，所述蒸气为水蒸气，水蒸气能够进入预制板材内部，使得硅质原料、钙质原料发生反应生成硅酸钙板。

本发明提供的一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

本发明将硅质材料、钙质材料与少量的蜡研磨均匀分散，不使用含有溶剂的浆料，然后将混合料在模具中压制成型，脱模后用蒸汽养护得到硅酸钙板。本发明在无水条件下预先压制成型，防止提前水合反应，使得后续养护时得到的硅酸钙晶体为整体，大幅提升硅酸钙板的强度，无需使用纤维增强；后续蒸汽养护时蜡质材料从硅质材料、钙质材料表面脱落，逐步水合反应，形成的硅酸钙密实而均匀，避免了自由水复合发造成的空隙，提高了硅酸钙板的强度和压实度，从而扩大了硅酸钙板的应用范围。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。

实施例1

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

（1）将25重量份高岭石、20重量份云母石、25重量份白云石、20重量份石灰粉碎后过20目筛，得到矿物粉末，将矿物粉末在10重量份羊毛蜡中以氧化锆为研磨介质，研磨90min，使其充分分散均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）的混合料置于模具中，然后在压力为500KPa，温度为100℃的条件下压制为45min，得到预制板材；

（3）将预制板材在水养护3h；

（4）将板材在300℃下干燥45min，得到建筑装饰硅酸钙板。

本实施例所制备的建筑装饰硅酸钙板的密度为1.22g/cm³，抗弯强度为为13.68MPa。

实施例2

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

（1）将50重量份水泥、45重量份石灰粉碎后过20目筛，得到矿物粉末，将矿物粉末在5重量份聚乙烯蜡中以氧化锆为研磨介质，研磨90min，使其充分分散均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）的混合料置于模具中，然后在压力为580KPa，温度为60℃的条件下压制为60min，得到预制板材；

（3）将预制板材在水养护5h；

（4）将板材在250℃下干燥60min，得到建筑装饰硅酸钙板。

本实施例所制备的建筑装饰硅酸钙板的密度为1.26g/cm³，抗弯强度为13.59MPa。

实施例3

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

（1）将22重量份高岭石、22重量份云母石、20重量份石灰岩、24重量份石灰粉碎后过20目筛，得到矿物粉末，将矿物粉末在12重量份微晶蜡中以氧化锆为研磨介质，研磨90min，使其充分分散均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）的混合料置于模具中，然后在压力为500KPa，温度为100℃的条件下压制为45min，得到预制板材；

（3）将预制板材在水养护3h；

（4）将板材在250℃下干燥45min，得到建筑装饰硅酸钙板。

本实施例所制备的建筑装饰硅酸钙板的密度为1.27g/cm³，抗弯强度为13.14MPa。

实施例4

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

（1）将40重量份水泥、45重量份石灰岩粉碎后过20目筛，得到矿物粉末，将矿物粉末在15重量份乙烯-乙酸乙烯共聚蜡中以氧化锆为研磨介质，研磨90min，使其充分分散均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）的混合料置于模具中，然后在压力为550KPa，温度为80℃的条件下压制为45min，得到预制板材；

（3）将预制板材在水养护5h；

（4）将板材在350℃下干燥45min，得到建筑装饰硅酸钙板。

本实施例所制备的建筑装饰硅酸钙板的密度为1.26g/cm³，抗弯强度为13.26MPa。

实施例5

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

（1）将20重量份水泥、26重量份粉煤灰、46重量份石灰岩粉碎后过20目筛，得到矿物粉末，将矿物粉末在8重量份聚丙烯蜡中以氧化锆为研磨介质，研磨90min，使其充分分散均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）的混合料置于模具中，然后在压力为500KPa，温度为50℃的条件下压制为60min，得到预制板材；

（3）将预制板材在水养护8h；

（4）将板材在400℃下干燥90min，得到建筑装饰硅酸钙板。

本实施例所制备的建筑装饰硅酸钙板的密度为1.21g/cm³，抗弯强度为14.3MPa。

对比例1

一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，包括以下步骤：

将46重量份粉煤灰、46重量份石灰岩粉碎后过20目筛，得到矿物粉末，然后制浆、成型、1.2MPa压制蒸养，得到建筑装饰硅酸钙板。

本对比例所制备的建筑装饰硅酸钙板的密度为1.32g/cm³，抗弯强度为9.84MPa。

Claims (6)

1.一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硅质原料、钙质原料在含蜡介质中研磨分散均匀，得到混合料；

（2）将混合料置于模具中，然后压制成型，得到预制板材；

（3）将预制板材在蒸气中放置3~24h，然后取出干燥，得到建筑装饰硅酸钙板。

2.根据权利要求1所述的无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，其特征在于，所述硅质原料为水泥、高岭石、云母石、石英石、石棉、滑石、蒙脱石、沸石中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，其特征在于，所述钙质原料为石灰岩、方解石、萤石、白云石、磷灰石、石灰中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，其特征在于，所述含蜡介质选自木蜡、棕榈蜡、米糠蜡、蜂蜡、羊毛蜡、鲸蜡、微晶蜡、石油膏、费托蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙烯-乙酸乙烯共聚蜡中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，其特征在于，所述含蜡介质占混合料总重量的5~15%。

6.根据权利要求1所述的无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法，其特征在于，在步骤（2）中，压制成型的工艺为：压力为500~600KPa，温度为50~120℃，时间为30~60min。