CN109369141B - 一种生土基硫氧镁生态防火板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生土基硫氧镁生态防火板及其制备方法，按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：生土20～150份；填充材料10份～50份；增韧材料8份～50份；轻烧氧化镁粉100份～120份；增强增韧纤维0.3份～30份；硫酸镁溶液100份～200份；改性材料0.5份～10份。该制备方法包括：按上述比例称取各原料；浆硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入增强增韧纤维及改性材料，搅拌1～3分钟，再加入生土和轻烧氧化镁粉，搅拌2～4分钟，然后加入增韧材料和填充材料，搅拌5～10分钟，制得料浆；然后经辊压、养护等制得成品。该防火板强度及耐水性更好，不会吸潮返卤，不锈蚀金属，而且原料成本低。

Description

一种生土基硫氧镁生态防火板及其制备方法
技术领域
本发明涉及防火板，尤其涉及一种生土基硫氧镁生态防火板及其制备方法。
背景技术
玻镁防火板因其防火、隔热、保温、可加工性强、绿色环保等突出的优点，是目前应用最广泛的建筑装饰装修材料之一，应用于工业、农业、国防科技、交通等多个领域。
一种玻镁防火板是以氧化镁、氯化镁和水三元体系气硬性胶凝材料经料浆制备工艺、成形工艺、养护工艺而制成的，也称作氯氧镁防火板。这种玻镁防火板具有质轻、高强、防火、隔热等特点，但是存在耐水性差，在潮湿环境中使用容易吸潮返卤、翘曲变形、锈蚀金属、强度衰减等问题，因此影响了它的装饰效果及使用性能，也限制了它的推广与应用。
另一种玻镁防火板是以氧化镁、硫酸镁和水三元体系气硬性胶凝材料为基料，添加适量的石粉、硅灰、粉煤灰、珍珠岩等填充材料，经合适的工艺制成的板材，也称作硫氧镁基防火板。这种硫氧镁基防火板在前述氯氧镁防火板的基础上发展而来，其优点是不含氯离子，彻底解决了氯氧镁防火板易吸潮返卤的问题，但是未改性或改性措施不佳的硫氧镁防火板仍然存在着强度不高和耐水性差的问题。
生土材料主要来源于建筑工程基础的开挖所得，随着我国现代化建设的快速发展，高层超高层建筑越来越多，出现了建筑物基础开挖后的土方无序堆放问题，由此带来了环境的污染及土地资源的浪费，而可再利用率又很低，此问题得不到较好的解决，还会对人们的生活、财产及人身安全带来威胁，给政府带来极大的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种生土基硫氧镁生态防火板及其制备方法，以解决现有玻镁防火板存在的易吸潮返卤、强度不高和耐水性差的问题。
为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种生土基硫氧镁生态防火板，按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
Figure BDA0001875380690000021
Figure BDA0001875380690000022
优选地，按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
Figure BDA0001875380690000023
所述填充材料优选粉煤灰、玻化微珠、陶粒粉、硅灰、尾矿粉中的一种或多种。
所述增韧材料优选锯末，更优选木屑，细度优选过18～24目筛、且含水率小于15％。
所述增强增韧纤维优选3～20mm长的有机纤维和/或无机纤维。所述有机纤维优选聚丙烯(Polypropylene，简称PP)纤维、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，简称PVA)纤维。所述无机纤维优选玻璃纤维、剑麻纤维、玄武岩纤维。
所述硫酸镁溶液是水和七水硫酸镁的混合液，优选密度1.18～1.40g/cm3的硫酸镁溶液。
一种生土基硫氧镁生态防火板的制备方法包括以下步骤：
配料：按上述比例称取各原料；
制备料浆：浆硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入增强增韧纤维及改性材料，搅拌1～3分钟，再加入生土和轻烧氧化镁粉，搅拌2～4分钟，然后加入增韧材料和填充材料，搅拌5～10分钟；
成型板材。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
强度及耐水性更好。经试验，抗折强度可达21.84Mpa以上，冲击强度可达4.95KJ/m2以上，握螺钉力可达47.38N/mm以上，在水饱和状态下7天，测得软化系数可达0.91以上。
可浸出氯离子含量低于0.15％，不会吸潮返卤，不锈蚀金属。
由于以生土为原料，大幅降低了原料成本，利废固废，减轻了因生土无序堆放给社会造成的危害及给政府造成的压力。
具体实施方式
实施例1：
按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
生土40份；粉煤灰(填充材料)50份；
木屑(增韧材料)18份；轻烧氧化镁粉100份；
长度为6mm的PP纤维0.3份；密度1.22g/cm3硫酸镁溶液100份；改性材料0.5份。
按重量计，该改性材料包括：
Figure BDA0001875380690000041
该改性材料的制备方法为：将六偏磷酸钠、羟丙基纤维素钠、磷酸二氢钾、磷酸三钠、硫酸铜、聚羧酸减水剂按上述比例混合，球磨至250-300目，然后与一定比例的水混合并加热融化，在搅拌状态下，缓慢加入三乙醇胺和钛酸酯偶联剂，在85-90℃保温12小时，冷却至温室备用。
所述生土为建筑基础开挖的生土材料。轻烧氧化镁粉活性含量为53％。
该生土基硫氧镁生态防火板的备方法如下：
配料：按上述比例称取各原料；
制备料浆：浆硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入PP纤维及改性材料，搅拌1钟，再加入生土和轻烧氧化镁粉，搅拌3钟，制得生土基硫氧镁水泥净浆，然后加入木屑和粉煤灰，搅拌5分钟，得到生土基硫氧镁生态防火板料浆；
成型板材：将生土基硫氧镁生态防火板料浆加载至自动辊压生产线上，辊压成型10mm厚的防火板板坯，经裁断、一次养护、脱模、二次养护、切边等工序得到生土基硫氧镁生态防火板。其中，一次养护在介质温度25-35℃相对湿度75-85％的环境中养护24小时，二次养护在温度25-35℃、相对湿度60-75℃的环境中养护12天，二次养护时板坯叠加码放，高度不高于80厘米并用塑料薄膜覆盖。
实施例2：
按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
生土80份；粒径1-2mm的玻化微珠(填充材料)30份；
木屑(增韧材料)15份；轻烧氧化镁粉100份；
长度为6mm的PAV纤维0.5份；密度1.24g/cm3硫酸镁溶液115份；改性材料0.8份。
按重量计，该改性材料包括：
Figure BDA0001875380690000051
改性材料的制备方法与实施例1相同。
所述生土为建筑基础开挖的生土材料。轻烧氧化镁粉活性含量为57％。
该生土基硫氧镁生态防火板的备方法如下：
配料：按上述比例称取各原料；
制备料浆：浆硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入PAV纤维及改性材料，搅拌2钟，再加入生土和轻烧氧化镁粉，搅拌3钟，制得生土基硫氧镁水泥净浆，然后加入木屑和玻化微珠，搅拌6分钟，得到生土基硫氧镁生态防火板料浆；
成型板材：将生土基硫氧镁生态防火板料浆加载至自动辊压生产线上，辊压成型10mm厚的防火板板坯，经裁断、一次养护、脱模、二次养护、切边等工序得到生土基硫氧镁生态防火板。其中，一次养护在介质温度25-35℃相对湿度75-85％的环境中养护24小时，二次养护在温度25-35℃、相对湿度60-75℃的环境中养护12天，二次养护时板坯叠加码放，高度不高于80厘米并用塑料薄膜覆盖。
实施例3：
按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
生土120份；粒径0-2mm的陶粒粉(填充材料)20份；
木屑(增韧材料)13份；轻烧氧化镁粉120份；
长度为8mm的剑麻纤维0.8份；密度1.25g/cm3硫酸镁溶液127份；改性材料1.2份。
按重量计，该改性材料包括：
Figure BDA0001875380690000061
改性材料的制备方法与实施例1相同。
所述生土为建筑基础开挖的生土材料。轻烧氧化镁粉活性含量为53％。
该生土基硫氧镁生态防火板的备方法如下：
配料：按上述比例称取各原料；
制备料浆：浆硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入剑麻纤维及改性材料，搅拌3钟，再加入生土和轻烧氧化镁粉，搅拌4钟，制得生土基硫氧镁水泥净浆，然后加入木屑和陶粒粉，搅拌7分钟，得到生土基硫氧镁生态防火板料浆；
成型板材：将生土基硫氧镁生态防火板料浆加载至自动辊压生产线上，辊压成型10mm厚的防火板板坯，经裁断、一次养护、脱模、二次养护、切边等工序得到生土基硫氧镁生态防火板。其中，一次养护在介质温度25-35℃相对湿度75-85％的环境中养护24小时，二次养护在温度25-35℃、相对湿度60-75℃的环境中养护12天，二次养护时板坯叠加码放，高度不高于80厘米并用塑料薄膜覆盖。
对比例：
一种硫氧镁防火板，按重量计，由以下原料制得：轻烧氧化镁粉100份、碳酸钙粉50份、木屑20份、密度1.25g/cm3硫酸镁溶液117份、珍珠岩12份。
制备方法：
配料：按上述比例称取各原料；
制备料浆：浆硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入碳酸钙粉和轻烧氧化镁粉，搅拌4钟，然后加入木屑和珍珠岩，搅拌7分钟，得到硫氧镁防火板料浆；
成型板材：将硫氧镁防火板料浆加载至自动辊压生产线上，辊压成型10mm厚的防火板板坯，经裁断、一次养护、脱模、二次养护、切边等工序得到硫氧镁防火板。其中，一次养护在介质温度25-35℃相对湿度75-85％的环境中养护24小时，二次养护在温度25-35℃、相对湿度60-75℃的环境中养护12天，二次养护时板坯叠加码放，高度不高于80厘米并用塑料薄膜覆盖。
上述实施例1至3与对比例所制产品的性能比较：
将实施例1至3、对比例制备的防火板，利用WDW-20型微机控制电子万能材料试验机和简支梁冲击试验机进行抗折强度、耐水性能及抗冲击性能测试，测试结果见表1。
表1：本发明实施例与对比实施例性能对比
Figure BDA0001875380690000071
Figure BDA0001875380690000081
由表1可以看出，实施例1至3所制生土基硫氧镁生态防火板的抗折强度、冲击强度、握螺钉力及抗折软化系数皆高于对比实施例，而表观密度、可浸出氯离子含量皆低于对比实施例。
综上可见，本发明生土基硫氧镁生态防火板，不仅原材料易得，成本低廉，而且在产品强度、耐水性方面都有很大的提升，从而使得该防火板同时具备了轻质高强、耐水、耐高温、防火、不锈蚀金属的突实出优点。又由于本发明配比中添加了大量的生土材料，体现了原生态的效果达到绿色环保要求等，是一种绿色环保的新型装饰装修材料。本发明防火板适合于各种环境的建筑装饰装修，还可用于制造护栏、瓦等建筑构件。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
生土 20～150份；填充材料 10份～50份；
增韧材料 8份～50份；轻烧氧化镁粉 100份～120份；
增强增韧纤维 0.3份～30份；硫酸镁溶液 100份～200份；
改性材料 0.5份～10份，按重量计，所述改性材料包括：
六偏磷酸钠 3～8份；羟丙基纤维素钠 3～8份；
磷酸二氢钾 10～15份；磷酸三钠 5～8份；
硫酸铜 1～5份；三乙醇胺 0.1～3份；
钛酸酯偶联剂 1～3份；聚羧酸减水剂 1～3份；
所述填充材料为粉煤灰、玻化微珠、陶粒粉、硅灰、尾矿粉中的一种或多种；所述增韧材料为锯末。
2.根据权利要求1所述的生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，按重量计，该生土基硫氧镁生态防火板由以下原料制得：
生土 40～120份；填充材料 20份～50份；
增韧材料 12份～20份；轻烧氧化镁粉 100份～120份；
增强增韧纤维 0.3份～2份；硫酸镁溶液 100份～130份；
改性材料 0.5份～3份。
3.根据权利要求1所述的生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，所述锯末为木屑。
4.根据权利要求3所述的生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，所述木屑细度为过18～24目筛、且含水率小于15%。
5.根据权利要求1所述的生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，所述增强增韧纤维为3～20mm长的有机纤维和/或无机纤维。
6.根据权利要求5所述的生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，所述有机纤维为聚丙烯纤维、剑麻纤维或聚乙烯醇纤维，所述无机纤维为玻璃纤维或玄武岩纤维。
7.根据权利要求1所述的生土基硫氧镁生态防火板，其特征在于，所述硫酸镁溶液的密度为1.18～1.40g/cm3。
8.一种生土基硫氧镁生态防火板的制备方法，包括以下步骤：
配料：按权利要求1至7任意一项中的比例称取各原料；
制备料浆：将硫酸镁溶液投到搅拌机内，加入增强增韧纤维及改性材料，搅拌1～3分钟，再加入生土和轻烧氧化镁粉，搅拌2～4分钟，然后加入增韧材料和填充材料，搅拌5～10分钟；
成型板材。
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