CN1091485C - 高强度纤维石膏平板 - Google Patents

Abstract

一种高强度纤维石膏平板由建筑石膏、无机亲水防水粉、膨胀珍珠岩、玻璃短纤维、多功能塑化剂和水组成及玻璃网格布，具体配比是每100份建筑石膏中掺无机亲水防水粉5～50份，掺膨胀珍珠岩0.5～3份，掺玻璃短纤维1～4份，掺多功能塑化剂2～10份，掺水32～84份：所用多功能塑化剂由经脲醛树脂改性的聚乙烯醇和明矾或硼砂、硅酸、碳铵组合而成。

Description

高强度纤维石膏平板

本发明涉及一种高强度纤维石膏平板；属建筑装饰石膏板材类。

由于石膏制品既具有质轻、防火、隔音、隔热、调节建筑物内湿度等众多良性功能，又具有良好的可装饰性和可加工性能；所以越来越广泛地应用于建筑装修中。

纸面石膏板是近20多年来最具代表性的石膏装饰板材，在世界装饰用材中广泛应用于室内装修。但是，实际应用中也显露出它的不可克服的缺陷；由于纸面石膏板的强度主要靠紧贴于面上的护面纸对石膏板起骨架支撑作用，同时为保证石膏板具有足够的透气性和调湿功能的发挥，其护面纸主要应用的是木质纤维纸；而目前国内又无法满足纸面石膏板对护面纸的需求，可见对护面纸的要求非同一般，这是其一。其二，纸面石膏板的强度有限，尤其是不适宜于潮湿环境使用；否则会因纸面石膏板的面纸和石膏芯脱胶而分离，严重影响纸面石膏板的强度。其三，石膏制品是天然的特级防火材料，而纸面石膏板防火等级仅为B级。

近年来，为了进一步提高石膏板材的适用性、增强板材的强度，减少其对护面纸的依赖提出了用分散状掺入的短纤维为增强剂的纤维石膏板。由于纤维石膏板比纸面石膏板具有更多的优点，尤其是克服了纸面石膏板在强度上的缺陷；所以目前围绕纤维石膏板的新技术方案与日增多。

在中国专利局1987年2月18日公布的《发明专利公报》中，公开了“石膏型材制品，特别是石膏板的制造方法”一案，(其专利公开号为CN85106288)。也提到了一种生产石膏板材的方法，该方法公开的制作技术，其主要特征是在板材压制前的石膏颗粒中掺入作为粒状强化材料下述物料：木屑、木纤维、稻草、亚麻、棉花梗或者蛀石、珍珠岩、玻璃纤维、玻璃纤维网。

依据上述方法以及其它配合工艺确实能生产出发明人所指的石膏型材，但是也正如发明人所述，在该型材制作的“水合作用时间内，对添加了粒状强化材料，并形成了强化石膏基体的石膏颗料一直施加压力，直至其部分或全部硬化……”。可见使用上述方法对工艺的加压要求比较严格，这是它工艺上的一个局限性。第二，由于该发明人除了采用玻璃纤维，玻璃纤维网来作为强化材料以外，认为木屑、木纤维、稻草、亚麻、棉花梗等有机物废料亦能作为强化材料加以利用。本发明人则认为，上述物料虽能填在石膏颗料中做板，可能也会具有一定的强度，但对于提高石膏板的防潮性能及防火性能来说，这些有机物料的掺入只是有害而无益；而且一旦抗潮性能差了以后，不仅会使板体产生霉变，而且板体的强度会随之下降。

由此可见，由于各种技术方案采用的物料配方不同、制作工艺不同，所以在产成品的力学性能、理化性能也各有千秋。尤其是在板材的断裂荷载、受潮强度等方面不一定完全理想。根据研究表明：石膏板的强度除了取决于掺入其中的骨料和增强料以外，还取决于配料中水的掺入量。石膏，作为一种气硬性粘结剂，既不能缺水，也不能多水。在充分发挥石膏制品透气调湿功能的一般情况下，石膏的适用拌水量为建筑石膏用量的75％左右，在减水缓凝剂的参予下，其用水量可减少到43-53％。

本发明的目的，在于提供一种新的高强度纤维石膏平板的配制方法，希望能进一步提高石膏装饰板材的断裂荷载，降低受潮后的断裂荷载下降值，克服纸面石膏板的缺陷，扩大装饰石膏板材的适用性。

本发明的主导思想是：通过组合物料的优选配比，在外加剂的参予下进一步减少水的用量、提高板材的理化性能。

本发明的上述目的是由以下途径来实现的：

这种高强度纤维石膏平板由建筑石膏、无机亲水防水粉、膨胀珍珠岩、玻璃短纤维、多功能塑化剂和水及玻璃纤维网格布组成，其组合物的配比方案是每100分建筑石膏中掺无机亲水防水粉5-50份，掺膨胀珍珠岩0.5-3份，掺玻璃短纤维1-4份，掺多功能塑化剂2-10份，掺水32-84份。

所述的无机亲水防水粉由矿渣粉和氢氧化物、硅酸盐粉组成，其矿渣粉∶硅酸盐粉∶氢氧化物＝10∶3∶03～1.5。

所述的多功能塑化剂由经脲醛树脂改性的聚乙烯醇和明矾、硼砂、硅酸、碳铵中的一种或数种掺适量水溶液组成；且按改性聚乙烯醇：明矾∶水＝10∶1～3∶10的比例组合。

按上述组成物料配比制作的高强度纤维石膏平板；在其挤压成型过程中，在板体中置有1-2层玻璃纤维网格布。

以下给出本发明的实施例，并进一步阐述本发明。实施例1、(以重量百份比计)建筑石膏      100份              无机亲水防水粉  5份膨胀珍珠岩    0.5份              玻璃短纤维      1份多功能塑化剂2份                 水              58份实施例2、(以重量百分比计)建筑石膏    100份               无机亲水防水粉  20份膨胀珍珠岩  2份                 玻璃短纤维      2份多功能塑化剂5份                 水              50份实施例3、(以重量百分比计)建筑石膏   100份                无机亲水防水粉  50份膨胀珍珠岩   3份                玻璃短纤维      4份多功能塑化剂10份                水              47份实施例4、(以重量百分比计)石膏粉     100份                无机亲水防水粉  50份膨胀珍珠岩   3份                玻璃短纤维      4份多功能塑化剂10份                水              84份

所述的无机亲水防水粉由矿渣粉和氢氧化物粉或硅酸盐粉料组成，所述的多功能塑化剂由经脲醛树树脂改性的聚乙烯醇和明矾或硼砂、硅酸、碳铵中的一种或数种加水组合而成。

这种高强度石膏纤维板的具体制作过程是：首先将所需组分的干料建筑石膏、无机亲水防水粉、膨胀珍珠岩进行干料的搅拌混合；而后加入玻璃短纤维、多功能塑化剂和水进行湿料搅拌；取随后将已经过搅拌的浆料倒入制板模内，值得注意的是，在进行倒浆以前必须在板模底部铺上一层玻璃纤维网格布；紧接着进行振动摊铺，使浆料在板模内铺平，同时在其上面另敷设一层玻璃纤维网格布；在铺设上层玻璃纤维网格布时，同时由压辊对摊铺在板模内的浆料进行挤压，使其达到一定的密实度：待板材基本固化后则进入脱模养护阶段，并最终经入窑烘干后检验入库。

根据上述技术方案制作的高强度纤维石膏平板，其断裂荷载500N以上(10mm厚板材)，受潮挠度≤12mm，其防火性能国标要求，判定为A级不燃材料。不仅弥补了纸面石膏板的缺陷，在某些性能上也优于常见的已知纤维石膏板。尤其是没有采用前述对比技术中的木屑、木纤维、稻草、亚麻、棉花梗等植物性纤维作为强化材料，因此无论其抗潮性能还是防火性能均有上佳表现。

本发明介绍的这种高强度纤维石膏平板，之所以能具有较强的物理性能，除了在板体中铺设1～2层玻璃纤维网格布以外，还得益于它的组合配比；尤其是配方中采用的无机亲水防水粉和多功能塑化剂。本发明采用的无机亲水防水粉是由矿渣粉和氢氧化物或硅酸盐粉料来充当，这两组材料组合均是具有潜在水硬性的材料。当它们和建筑石膏、水掺和在一起时生成具有水硬性的硅酸钙，充填在石膏制品内部的孔隙中，既减少了板体中的孔隙度，又成为增强板体强度的骨架材料；同时，也正是由于采用了无机亲水防水粉和多功能塑化剂，由于无机亲水防水粉组成物在混合初期具极强的亲水性能，加上多功能塑化剂的减水、增塑、缓凝功能，使得采用本技术的高强纤维石膏平板总体掺水量能控制在32～54％以内。混合后期由于混合物生成具有水硬性的硅酸钙等防水性物质，所以具有防水、抗潮功能。当然，板体强度的提高，也得益于采用挤压成型工艺的采用；由于这种工艺采用，也使得板体密实度得到加强，石膏板体中的孔隙得到减少，能吸收适量的水参予物料的重新组合，同时由于上述众多因素，所以使应用本技术方案的高强度纤维石膏平板具有良好的物理力学性能。

Claims (1)

1、一种高强度纤维石膏平板由建筑石膏、无机亲水防水粉、膨胀珍珠岩、玻璃短纤维、多功能塑化剂和水及玻璃纤维网格布组成，其特征是：

A、组合物的配比方案是每100份建筑石膏中掺无机亲水防水粉5～50份，掺膨胀珍珠岩0.5～3份，掺玻璃短纤维1-4份，掺多功能塑化剂2～10份，掺水32～84份；

B、所述的无机亲水防水粉由矿渣粉和氢氧化物或硅酸盐粉组成，其矿渣粉∶硅酸盐粉∶氢氧化物＝10∶3∶0.3～1.5；

C、所述的多功能塑化剂由经脲醛树脂改性聚乙烯醇和明矾、硼砂、硅酸、碳铵中的一种或数种掺适量水溶液组成，且按改性聚乙烯醇：明矾∶水＝10∶1～3∶10的比例组合配取。