CN108751762A - 一种水泥纤维板用的高性能添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种水泥纤维板用的高性能添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水泥纤维板用的高性能添加剂，包括以下重量份的原料：稻壳灰22‑26份、无机复合超细活性填料6‑10份、尾矿砂3‑6份、硫酸渣掺杂钢渣粉9‑13份、微硅粉2‑5份、无机纤维1‑3份。本发明的目的是提供一种水泥纤维板用的高性能添加剂及其制备方法，该添加剂可改善纤维板强度，此外纤维板密度也可相应改善，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种水泥纤维板用的高性能添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及水泥纤维板技术领域，具体涉及一种水泥纤维板用的高性能添加剂及其制备方法。
背景技术
水泥纤维板是以硅质、钙质材料为主原料，配以天然增强纤维与辅助材料改性，经过制浆、抄取、加压、养护而成的一种新型建筑材料，其用于外墙挂板、室内隔板、吸音吊顶、幕墙衬板、复合墙体面板、户外广告牌、冶金、电炉隔热板、电工配电柜、变压器隔板等，按里面用的纤维来分：目前国内大部分用的都是石棉纤维起增强作用，这种纤维水泥板就叫作温石棉纤维水泥平板，石棉纤维水泥板不环保，这是一个缺点，石棉纤维是致癌物质，那么石棉纤维水泥板就不能用于医院、食品工厂等建筑中；另外一种就是不含石棉纤维的，用纸浆，木屑、玻璃纤维来替代石棉纤维起增强作用的都统称无石棉纤维水泥平板，这种板绿色环保，但是强度不大，价格昂贵，一般用于医院，食品建筑工程多，国家标准也分为这两种：JC/412.1-2006是无石棉纤维水泥平板的行业标准，JC/T412.2-2006是温石棉纤维水泥平板的行业标准。
现有中国专利文献(公开号：CN105255436B)公开了一种水泥纤维板添加剂，其是由失水山梨醇脂肪酸酯、氢氧化钠、六氟乙酰丙酮、硅油、硬脂酸钙、纤维素醚和植物纤维素膜构成；所述的失水山梨醇脂肪酸酯、氢氧化钠、六氟乙酰丙酮、硅油、硬脂酸钙、纤维素醚和植物纤维素膜的重量份数分别为0.05-1份、1-3份、0.025-0.5份、0.025-1份、0.5-5份、1-5份和1-10份，该添加剂制备的纤维板抗折强度、密度仍可进一步改善。
中国专利文献(公开号：CN106738179A)公开了一种纤维板生产添加剂，其包括以下重量份数的组分：胶粘剂10～20份、金属氧化物细粉5～15份、植物纤维3～8份、硅酸铝纤维5～10份、石蜡2～6份、松香1～5份，该纤维板添加剂原料配比简单，使纤维板强度很难达到相应标准。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种水泥纤维板用的高性能添加剂及其制备方法，该添加剂可改善纤维板强度，此外纤维板密度也可相应改善，具有较高的使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：
本发明提供了一种水泥纤维板用的高性能添加剂，包括以下重量份的原料：
稻壳灰22-26份、无机复合超细活性填料6-10份、尾矿砂3-6份、硫酸渣掺杂钢渣粉9-13份、微硅粉2-5份、无机纤维1-3份。
优选地，所述水泥纤维板用的高性能添加剂包括以下重量份的原料：
稻壳灰24份、无机复合超细活性填料8份、尾矿砂4.5份、硫酸渣掺杂钢渣粉11份、微硅粉3.5份、无机纤维2份。
优选地，所述稻壳灰粒度为2um，比表面积为14m2/g。
优选地，所述无机复合超细活性填料为超细Mg(OH)2、超细硅藻土、超细AL(OH)3按照重量比3:1:2组成的混合物。
优选地，所述硫酸渣掺杂钢渣粉制备方法为将硫酸渣、钢渣粉进行混合，随后经过热处理，再焙烧，随后冷却至室温，加入质量分数为20-30％稀盐酸，反应22-26min，再抽滤，干燥即得硫酸渣掺杂钢渣粉。
优选地，所述硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为(7-11):4。
优选地，所述硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为9:4。
优选地，所述热处理温度为130℃，热处理时间为25min；所述焙烧温度为350℃，焙烧2h。
优选地，所述无机纤维为玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维中的一种或多种的组合物。
本发明还提供了一种水泥纤维板用的高性能添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将稻壳灰、无机复合超细活性填料、尾矿砂、硫酸渣掺杂钢渣粉进行搅拌，搅拌速度155-175r/min，搅拌时间35-45min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A、微硅粉、无机纤维加入高速混合机中混合，搅拌速度275-375r/min，搅拌时间为65-75min，即得本发明的水泥纤维板用的高性能添加剂。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明采用添加剂为无机料，相比现有文献中采用有机料搭配，易导致融合不充分，继而结构不致密，抗折强度降低，无机料之间配比合适，发挥相应作用，继而提高水泥纤维板的抗拉强度、密度、抗硫酸盐等性能。
(2)稻壳灰是由稻壳燃烧废料，其含有大量的二氧化硅，具有较高活性，可以改善孔结构，孔隙度明显细化，与无机复合超细活性填料起到协同作用，继而可提高纤维板抗折强度。
(3)硫酸渣是工业废渣，其含有氧化钙、氧化铝、二氧化硅、氧化铁，因此具有一定活性，此外可降低纤维板孔隙率，减缓SO4 2-侵蚀，对抗硫酸盐性能具有明显改善，钢渣粉结构致密，多为不规则多变颗粒，二者可起协同作用，因此本发明改变硫酸渣、钢渣粉物质的质量比来探究抗硫酸盐性能、抗折强度。
(4)从实施例3及对比例1-4得出，稻壳灰、硫酸渣掺杂钢渣粉、无机复合超细活性填料具有协同作用，对改善抗折强度、抗蚀系数具有很大影响，实施例3相对于对比例4抗折强度提高了9MPa，抗蚀系数提高了0.12。
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.
本实施例的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，包括以下重量份的原料：
稻壳灰22份、无机复合超细活性填料6份、尾矿砂3份、硫酸渣掺杂钢渣粉9份、微硅粉2份、无机纤维1份。
本实施例的稻壳灰粒度为2um，比表面积为14m2/g。
本实施例的无机复合超细活性填料为超细Mg(OH)2、超细硅藻土、超细AL(OH)3按照重量比3:1:2组成的混合物。
本实施例的硫酸渣掺杂钢渣粉制备方法为将硫酸渣、钢渣粉进行混合，随后经过热处理，再焙烧，随后冷却至室温，加入质量分数为20％稀盐酸，反应22min，再抽滤，干燥即得硫酸渣掺杂钢渣粉。
本实施例的硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为7:4。
本实施例的热处理温度为130℃，热处理时间为25min；所述焙烧温度为350℃，焙烧2h。
本实施例的无机纤维为玻璃纤维。
本实施例的一种水泥纤维板用的高性能添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将稻壳灰、无机复合超细活性填料、尾矿砂、硫酸渣掺杂钢渣粉进行搅拌，搅拌速度155r/min，搅拌时间35min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A、微硅粉、无机纤维加入高速混合机中混合，搅拌速度275r/min，搅拌时间为65min，即得本发明的水泥纤维板用的高性能添加剂。
实施例2.
本实施例的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，包括以下重量份的原料：
稻壳灰26份、无机复合超细活性填料10份、尾矿砂6份、硫酸渣掺杂钢渣粉13份、微硅粉5份、无机纤维3份。
本实施例的稻壳灰粒度为2um，比表面积为14m2/g。
本实施例的无机复合超细活性填料为超细Mg(OH)2、超细硅藻土、超细AL(OH)3按照重量比3:1:2组成的混合物。
本实施例的硫酸渣掺杂钢渣粉制备方法为将硫酸渣、钢渣粉进行混合，随后经过热处理，再焙烧，随后冷却至室温，加入质量分数为30％稀盐酸，反应26min，再抽滤，干燥即得硫酸渣掺杂钢渣粉。
本实施例的硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为11:4。
本实施例的热处理温度为130℃，热处理时间为25min；所述焙烧温度为350℃，焙烧2h。
本实施例的无机纤维为石英玻璃纤维。
本实施例的一种水泥纤维板用的高性能添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将稻壳灰、无机复合超细活性填料、尾矿砂、硫酸渣掺杂钢渣粉进行搅拌，搅拌速度175r/min，搅拌时间45min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A、微硅粉、无机纤维加入高速混合机中混合，搅拌速度375r/min，搅拌时间为75min，即得本发明的水泥纤维板用的高性能添加剂。
实施例3.
本实施例的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，包括以下重量份的原料：
稻壳灰24份、无机复合超细活性填料8份、尾矿砂4.5份、硫酸渣掺杂钢渣粉11份、微硅粉3.5份、无机纤维2份。
本实施例的稻壳灰粒度为2um，比表面积为14m2/g。
本实施例的无机复合超细活性填料为超细Mg(OH)2、超细硅藻土、超细AL(OH)3按照重量比3:1:2组成的混合物。
本实施例的硫酸渣掺杂钢渣粉制备方法为将硫酸渣、钢渣粉进行混合，随后经过热处理，再焙烧，随后冷却至室温，加入质量分数为25％稀盐酸，反应24min，再抽滤，干燥即得硫酸渣掺杂钢渣粉。
本实施例的硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为9:4。
本实施例的热处理温度为130℃，热处理时间为25min；所述焙烧温度为350℃，焙烧2h。
本实施例的无机纤维为陶瓷纤维。
本实施例的一种水泥纤维板用的高性能添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将稻壳灰、无机复合超细活性填料、尾矿砂、硫酸渣掺杂钢渣粉进行搅拌，搅拌速度160r/min，搅拌时间40min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A、微硅粉、无机纤维加入高速混合机中混合，搅拌速度300r/min，搅拌时间为70min，即得本发明的水泥纤维板用的高性能添加剂。
对比例1.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加稻壳灰。
对比例2.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加硫酸渣掺杂钢渣粉。
对比例3.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是未添加无机复合超细活性填料。
对比例4.
与实施例3的材料及制备工艺基本相同，唯有不同的是采用中国专利文献(公开号：CN105255436B)公开了一种水泥纤维板添加剂中实施例1的原料及方法。
实施例3及对比例1-4性能测试结果如下
从实施例3及对比例1-4得出，稻壳灰、硫酸渣掺杂钢渣粉、无机复合超细活性填料具有协同作用，对改善抗折强度、抗蚀系数具有很大影响，实施例3相对于对比例4抗折强度提高了9MPa，抗蚀系数提高了0.12。
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 (10)

1.一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：
稻壳灰22-26份、无机复合超细活性填料6-10份、尾矿砂3-6份、硫酸渣掺杂钢渣粉9-13份、微硅粉2-5份、无机纤维1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述水泥纤维板用的高性能添加剂包括以下重量份的原料：
稻壳灰24份、无机复合超细活性填料8份、尾矿砂4.5份、硫酸渣掺杂钢渣粉11份、微硅粉3.5份、无机纤维2份。
3.根据权利要求1所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述稻壳灰粒度为2um，比表面积为14m2/g。
4.根据权利要求1所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述无机复合超细活性填料为超细Mg(OH)2、超细硅藻土、超细AL(OH)3按照重量比3:1:2组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述硫酸渣掺杂钢渣粉制备方法为将硫酸渣、钢渣粉进行混合，随后经过热处理，再焙烧，随后冷却至室温，加入质量分数为20-30％稀盐酸，反应22-26min，再抽滤，干燥即得硫酸渣掺杂钢渣粉。
6.根据权利要求5所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为(7-11):4。
7.根据权利要求6所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述硫酸渣、钢渣粉物质的质量比为9:4。
8.根据权利要求5所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述热处理温度为130℃，热处理时间为25min；所述焙烧温度为350℃，焙烧2h。
9.根据权利要求1所述的一种水泥纤维板用的高性能添加剂，其特征在于，所述无机纤维为玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维中的一种或多种的组合物。
10.一种制备如权利要求1或2所述的水泥纤维板用的高性能添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将稻壳灰、无机复合超细活性填料、尾矿砂、硫酸渣掺杂钢渣粉进行搅拌，搅拌速度155-175r/min，搅拌时间35-45min，得到混合物A；
步骤三，将步骤二得到混合物A、微硅粉、无机纤维加入高速混合机中混合，搅拌速度275-375r/min，搅拌时间为65-75min，即得本发明的水泥纤维板用的高性能添加剂。
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