CN108264321A - 一种耐水防潮石膏板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐水防潮石膏板及其制备方法，涉及新型建材技术领域，该石膏板包括以下原料：改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、聚酰亚胺纤维、硼砂、长石粉、四氯间苯二腈乳液、木质纤维素、聚二甲基硅氧烷、防水剂、减水剂、缓凝剂和分散剂。其制备方法是通过对原料混匀、陈化、成型、养护、脱模、烘干制得的。本发明的石膏板制备简单，成本低廉，力学强度高、防水性能优异，应用过程中不会造成石膏板料的松散脱落，大大延长了石膏板的使用寿命，实用可靠，安全系数好，适宜推广应用。

Description

一种耐水防潮石膏板及其制备方法

技术领域

本发明涉及新型建材技术领域，具体涉及一种耐水防潮石膏板及其制备方法。

背景技术

石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等。目前，市面上的石膏板主要有纸面石膏板、装饰石膏板、石膏空心条板等。而这些类型的石膏板却存在抗压强度低、防水性能差等问题，因此该种石膏板在水气和潮湿的室内环境中使用一段时间后松散脱落，力学强度变低，抗冲击韧性减小，使得原有的造型损坏，不仅影响室内的美化环境，更是对人们的人身安全造成隐患，具有可靠性低、安全性差、使用寿命短的缺点。因此，研制出一种耐水防潮、性能优越的石膏板相当有必要，对社会及新型建材的发展具有深远的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种耐水防潮石膏板及其制备方法，该种石膏板制备简单，成本低廉，力学强度高、防水性能优异，使用寿命长，实用可靠，安全系数好，适宜推广应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种耐水防潮石膏板，包括以下按重量份计的原料：改性磷石膏废渣160-200份、加气铝粉15-25份、左云粘土5-15份、聚酰亚胺纤维4-8份、硼砂3-5份、长石粉4-6份、四氯间苯二腈乳液6-10份、木质纤维素4-8份、聚二甲基硅氧烷1-2份、防水剂1-5份、减水剂1-3份、缓凝剂1-3份和分散剂1-5份；

上述的改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：将磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为130-140℃条件下热处理2.5-3.5h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧45-55min，煅烧温度为380-420℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量2-4％的氢氧化钙、6-8％的高炉矿渣、4-6％的明矾和钙长石混合粉、8-12％的脱硫β石膏粉、1-3％的草酸钠和5-15％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化6-8h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为240-260℃条件下煅烧40-50min，随炉降温至120-140℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量5-7％的聚乙烯醇、8-10％的植物纤维和3-5％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化3-5h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

进一步地，上述石膏板包括以下按重量份计的原料：改性磷石膏废渣180份、加气铝粉20份、左云粘土10份、聚酰亚胺纤维6份、硼砂4份、长石粉5份、四氯间苯二腈乳液8份、木质纤维素6份、聚二甲基硅氧烷1.5份、防水剂3份、减水剂2份、缓凝剂2份和分散剂3份。

进一步地，上述的改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：将磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为135℃条件下热处理3h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧50min，煅烧温度为400℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量3％的氢氧化钙、7％的高炉矿渣、5％的明矾和钙长石混合粉、10％的脱硫β石膏粉、2％的草酸钠和10％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化7h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为250℃条件下煅烧45min，随炉降温至130℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量6％的聚乙烯醇、9％的植物纤维和4％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化4h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

优选地，上述的木质纤维素采用80～100目的木粉、竹粉中的一种或两种。

优选地，上述的防水剂采用硅烷防水剂、无机铝盐防水剂或高级脂肪酸防水剂中的一种。

优选地，上述的减水剂采用木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠或氨基磺酸钠中的一种。

优选地，上述的缓凝剂采用柠檬酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钠、氢氧化钡或氯化钡中的一种或者多种。

优选地，上述的分散剂采用十二烷基硫酸钠、聚乙氧基脂肪醇或聚丙烯酰胺中的一种。

上述的一种耐水防潮石膏板的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)按所述重量份配比称取原料；

(2)先将改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、硼砂、长石粉、四氯间苯二腈乳液、聚二甲基硅氧烷、防水剂、减水剂和分散剂混合均匀制得石膏浆料；再将聚酰亚胺纤维、木质纤维素和缓凝剂喷入至石膏浆料中，混匀后制得浇注浆料；

(3)将浇注浆料输送至陈化库中陈化处理8-12h，得陈化物料；

(4)将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料；

(5)最后通过对成型坯料的养护、脱模、烘干以及整形即可，所述烘干温度为120-130℃，烘干时间为2-3h。

进一步地，上述中，陈化库的陈化温度设定为20-30℃，相对空气湿度控制在50-60％。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的石膏板原料来源广泛，成本低廉，制备工艺简单方便，隔热阻音效果好，质量轻，解决了现如今石膏板料容易出现的松散脱落等掉粉现象，改善室内环境，延长了石膏板的使用寿命，实用可靠，安全系数好，适用范围广；

(2)本发明的石膏板通过对原料成分及生产工艺流程的改进优化，加入改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、聚酰亚胺纤维等原料，配合着外加助剂的作用反应，使得成品石膏板在抗压、抗折强度上有了显著地增强，另外，本发明的石膏板耐水防潮性能好，渗透系数低，长时间浸泡水中，不易产生渗水、冲击韧性变低的问题，板料不易产生风化、被腐蚀的现象，完整稳定性好；

(3)本发明通过对磷石膏废渣的有效改性，变废为宝，不仅降低了生产成本，还增强了成品石膏板综合性能，具有较为广阔的市场应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明中所用原料选购地如下表1所示：

表1

实施例1

一种耐水防潮石膏板，称取如下表2的原料：

表2

上述的改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：取160kg磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为130℃条件下热处理2.5h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧45min，煅烧温度为380℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量2％的氢氧化钙、6％的高炉矿渣、4％的明矾和钙长石混合粉、8％的脱硫β石膏粉、1％的草酸钠和5％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化6h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为240℃条件下煅烧40min，随炉降温至120℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量5％的聚乙烯醇、8％的植物纤维和3％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化3h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

本发明的一种耐水防潮石膏板的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、硼砂、长石粉、四氯间苯二腈乳液、聚二甲基硅氧烷、防水剂、减水剂和分散剂输送至浆料搅拌机中混合均匀，制得石膏浆料，搅拌转速控制在70r/min，搅拌时间为2h；再将聚酰亚胺纤维、木质纤维素和缓凝剂喷入至石膏浆料中再次搅拌混匀，制得浇注浆料，搅拌转速不变，搅拌时间为50min；

(2)再将浇注浆料输送至陈化库中陈化处理8h，得陈化物料，陈化库的陈化温度设定为20℃，相对空气湿度控制在50％；

(3)之后将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料；

(4)最后通过对成型坯料进行养护、脱模、烘干以及整形即可；养护是在常温下进行的，时间控制在3天，烘干温度设定为120℃，时间控制在2h；

(5)成品性能检测(检测结果见下表5)。

实施例2

一种耐水防潮石膏板，称取如下表3的原料：

表3

上述的改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：取180kg磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为135℃条件下热处理3h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧50min，煅烧温度为400℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量3％的氢氧化钙、7％的高炉矿渣、5％的明矾和钙长石混合粉、10％的脱硫β石膏粉、2％的草酸钠和10％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化7h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为250℃条件下煅烧45min，随炉降温至130℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量6％的聚乙烯醇、9％的植物纤维和4％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化4h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

本发明的一种耐水防潮石膏板的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、硼砂、长石粉、四氯间苯二腈乳液、聚二甲基硅氧烷、防水剂、减水剂和分散剂输送至浆料搅拌机中混合均匀，制得石膏浆料，搅拌转速控制在75r/min，搅拌时间为2.5h；再将聚酰亚胺纤维、木质纤维素和缓凝剂喷入至石膏浆料中再次搅拌混匀，制得浇注浆料，搅拌转速不变，搅拌时间为55min；

(2)再将浇注浆料输送至陈化库中陈化处理10h，得陈化物料，陈化库的陈化温度设定为25℃，相对空气湿度控制在55％；

(3)之后将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料；

(4)最后通过对成型坯料进行养护、脱模、烘干以及整形即可；养护是在常温下进行的，时间控制在3天，烘干温度设定为125℃，时间控制在2.5h；

(5)成品性能检测(检测结果见下表5)。

实施例3

一种耐水防潮石膏板，称取如下表4的原料：

表4

上述的改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：取200kg磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为140℃条件下热处理3.5h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧55min，煅烧温度为420℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量4％的氢氧化钙、8％的高炉矿渣、6％的明矾和钙长石混合粉、12％的脱硫β石膏粉、3％的草酸钠和15％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化8h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为260℃条件下煅烧50min，随炉降温至140℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量7％的聚乙烯醇、10％的植物纤维和5％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化5h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

本发明的一种耐水防潮石膏板的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、硼砂、长石粉、四氯间苯二腈乳液、聚二甲基硅氧烷、防水剂、减水剂和分散剂输送至浆料搅拌机中混合均匀，制得石膏浆料，搅拌转速控制在80r/min，搅拌时间为3h；再将聚酰亚胺纤维、木质纤维素和缓凝剂喷入至石膏浆料中再次搅拌混匀，制得浇注浆料，搅拌转速不变，搅拌时间为60min；

(2)再将浇注浆料输送至陈化库中陈化处理12h，得陈化物料，陈化库的陈化温度设定为30℃，相对空气湿度控制在60％；

(3)之后将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料；

(4)最后通过对成型坯料进行养护、脱模、烘干以及整形即可；养护是在常温下进行的，时间控制在4天，烘干温度设定为130℃，时间控制在3h；

(6)成品性能检测(检测结果见下表5)。

对上述实施例1-3制得石膏板成品进行性能检测，检测结果见下表5所示；

实施例1：石膏板尺寸：1200mm*2400mm*9.5mm；

实施例2：石膏板尺寸：1200mm*2400mm*12mm；

实施例3：石膏板尺寸：1200mm*3000mm*9.5mm；

表5

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐水防潮石膏板，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：改性磷石膏废渣160-200份、加气铝粉15-25份、左云粘土5-15份、聚酰亚胺纤维4-8份、硼砂3-5份、长石粉4-6份、四氯间苯二腈乳液6-10份、木质纤维素4-8份、聚二甲基硅氧烷1-2份、防水剂1-5份、减水剂1-3份、缓凝剂1-3份和分散剂1-5份；

所述改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：将磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为130-140℃条件下热处理2.5-3.5h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧45-55min，煅烧温度为380-420℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量2-4％的氢氧化钙、6-8％的高炉矿渣、4-6％的明矾和钙长石混合粉、8-12％的脱硫β石膏粉、1-3％的草酸钠和5-15％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化6-8h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为240-260℃条件下煅烧40-50min，随炉降温至120-140℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量5-7％的聚乙烯醇、8-10％的植物纤维和3-5％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化3-5h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

2.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：改性磷石膏废渣180份、加气铝粉20份、左云粘土10份、聚酰亚胺纤维6份、硼砂4份、长石粉5份、四氯间苯二腈乳液8份、木质纤维素6份、聚二甲基硅氧烷1.5份、防水剂3份、减水剂2份、缓凝剂2份和分散剂3份。

3.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，所述改性磷石膏废渣通过以下步骤制得：将磷石膏废渣置于球磨机中研磨粉碎，过筛后输送至热处理炉中，在温度为135℃条件下热处理3h，得石膏粉；取适量明矾和钙长石置于马弗炉中煅烧50min，煅烧温度为400℃，随炉降温至室温后研磨、过筛备用，得明矾和钙长石混合粉；将相当于磷石膏废渣质量3％的氢氧化钙、7％的高炉矿渣、5％的明矾和钙长石混合粉、10％的脱硫β石膏粉、2％的草酸钠和10％的聚乙酸乙烯酯乳液加入到石膏粉中，搅拌均匀，静置陈化7h进行一次化学改性，然后输送至马弗炉中，在温度为250℃条件下煅烧45min，随炉降温至130℃后，再向石膏粉中加入相当于磷石膏废渣质量6％的聚乙烯醇、9％的植物纤维和4％的聚丙烯酸钙搅拌均匀，保温、静置陈化4h进行再次化学改性，最后研磨、过筛即得。

4.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，所述木质纤维素为80～100目的木粉、竹粉中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，所述防水剂为硅烷防水剂、无机铝盐防水剂或高级脂肪酸防水剂中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠或氨基磺酸钠中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钠、氢氧化钡或氯化钡中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板，其特征在于，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、聚乙氧基脂肪醇或聚丙烯酰胺中的一种。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的耐水防潮石膏板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述重量份配比称取原料；

(2)先将改性磷石膏废渣、加气铝粉、左云粘土、硼砂、长石粉、四氯间苯二腈乳液、聚二甲基硅氧烷、防水剂、减水剂和分散剂混合均匀制得石膏浆料；再将聚酰亚胺纤维、木质纤维素和缓凝剂喷入至石膏浆料中，混匀后制得浇注浆料；

(3)将浇注浆料输送至陈化库中陈化处理8-12h，得陈化物料；

(4)将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料；

(5)最后通过对成型坯料的养护、脱模、烘干以及整形即可，所述烘干温度为120-130℃，烘干时间为2-3h。

10.根据权利要求1所述的一种耐水防潮石膏板的制备方法，其特征在于，所述陈化库的陈化温度为20-30℃，相对空气湿度在50-60％。