CN109879655B - 一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法。本发明所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁、可溶性碱和无碱玻璃纤维丝为原料，并在5‑10MPa、200‑400℃条件下进行模压成型，制得板材为水硬性的碱式硫酸镁晶须体系(5Mg(OH)2·MgSO4·2H2O与5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O)，不仅其抗压、抗折性能均较强，且整个板材表现出较好的耐水性能和耐候性能；对比传统工艺生产的气硬性5相与3相材料，其生成产物更稳定、强度更高、耐水性更佳，耐候性更好，有效解决了传统工艺生产的气硬性硫氧镁工艺板耐水性差的缺点。

Description

一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法。
背景技术
菱镁板，又称防火板、玻镁板、轻钙板、镁矿板或硅酸钙板，是以不燃材料氯氧镁、氧化镁为主要原料，并添加珍珠岩、玻璃纤维网格布、木质纤维等材料，用特殊生产工艺经全套自动化流水线设备加工而成。具有环保、无味、无毒、无害、不燃无烟、高强质轻、隔音隔热、防水防火、不冻不腐、胀缩率极微而不裂、不变形等多项优点，可作为墙体、天花吊顶、地板衬板等使用，并在建筑领域具有广泛的应用价值。
目前，传统的硫氧镁工艺板的生产方式主要有手糊、冷压及低温热压工艺。手糊工艺板存在表面质量差、内部气孔多、强度低、握定力差等缺陷，已经逐渐被淘汰；冷压及低温热压工艺都是采用压机压制成型，低温热压工艺只是成型时间较冷压工艺短，温度为80-100℃，制得板材其表面虽然美观，但内部气孔较少。可见，虽然传统工艺生产的硫氧镁工艺板形式不同，但加工原理却相近，形成的强度相皆为5相(5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O)与3相(3Mg(OH)2·MgSO4·8H2O)产品。而由于5相与3相材料都是气硬性材料，加上其中含有大量未反应的氧化镁和生成的氢氧化镁，导致传统硫氧镁工艺板存在耐水性差和安定性差的问题，大大降低其使用寿命，更使其无法重复循环利用。因而，开发出一种绿色、环保、完全耐水，且强度高、使用耐候性长、可重复循环利用的菱镁工艺板，对于装饰、装配式建筑等领域的发展具有积极的意义。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，以解决现有技术中硫氧镁工艺板耐水性，耐候性差的问题；
本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种基于上述工艺制备的水硬性菱镁工艺板，所述板材具有强度高、耐水性好、且耐候性良好的优势，不仅使用寿命较长且可以重复循环利用。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，包括如下步骤：
(1)按照如下重量份配比称取制备原料：轻烧氧化镁粉40-60重量份、硫酸镁粉32-36重量份、无碱玻璃纤维丝1-5重量份、可溶性碱1-5重量份和水5-15重量份，并将上述各原料搅拌混匀，制得浆料，备用；
(2)将上述浆料置于模具内，于200-400℃、5-10MPa压力下进行模压成型；
(3)脱模并整型，即得。
具体的，所述步骤(1)中，所述轻烧氧化镁粉为氧化镁含量80-95％、活性氧化镁含量≥40％的轻烧氧化镁粉。
具体的，所述步骤(1)中，所述可溶性碱包括氢氧化钾、氢氧化钠和/或氨水。
具体的，所述步骤(1)中，所述硫酸镁粉包括七水硫酸镁粉。
具体的，所述步骤(1)中，所述无碱玻璃纤维丝的R2O含量小于2％。
优选的，所述步骤(2)中，所述模压成型步骤的模压温度为275℃。
优选的，所述步骤(2)中，所述模压成型步骤的模压压力为7.5MPa。
具体的，所述步骤(2)中，所述模压成型步骤的模压时间为20-60min。
优选的，所述模压成型步骤的模压时间为30min。
具体的，所述步骤(2)中，所述模压成型步骤具体为：将制得浆料通过RTM注射工艺均匀喷涂在模具内表面，并通过液压成型机进行控温控压实现模压成型。
本发明还公开了所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法制备的水硬性菱镁工艺板。
本发明所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁、可溶性碱和无碱玻璃纤维丝为原料，并在5-10MPa、200-400℃条件下进行模压成型，制得板材为水硬性的碱式硫酸镁晶须体系(5Mg(OH)2·MgSO4·2H2O与5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O)，不仅其抗压、抗折性能均较强，且整个板材表现出较好的耐水性能和耐候性能；对比传统工艺生产的气硬性5相与3相材料，其生成产物更稳定、强度更高、耐水性更佳，耐候性更好，有效解决了传统工艺生产的气硬性硫氧镁工艺板耐水性差的缺点。
本发明所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其原来对轻烧氧化镁粉品位要求低，氧化镁含量＞80％即可，对活性氧化镁含量要求低，含量＞40％即可，不仅可实现废弃物利用，且制得的工艺板也可重复循环利用，减少废弃物堆积，具有低碳、绿色、环保的优势。
具体实施方式
本发明下述实施例中：
所述轻烧氧化镁粉为氧化镁含量80-95％、活性氧化镁含量≥40％的轻烧氧化镁粉；
所述无碱玻璃纤维丝的R2O含量小于1％。
本发明中温模压工艺生产水硬性菱镁工艺板的制作方法，只需在模压成型过程中控制整个模压过程的温度和压力即可，本发明下述实施例中的成型工艺选择YQ32-315T水泵成型液压机进行加工(滕州市中合锻压机械厂)。该成型设备中，待浆料混合完成后，通过其内设置的注射喷涂装置，将其均匀喷涂在成型模具内，而模具边缘采用柔性聚四氟乙烯进行密封，模具内部插有电阻加热棒；浆料注入后，开启液压成型机，调节至适宜的压力与温度进行模压成型即可。
实施例1
本实施例所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取轻烧氧化镁粉55kg、七水硫酸镁33kg、氢氧化钠2kg、无碱玻璃纤维丝1kg、水9kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料通过注射喷涂装置，均匀喷涂在模具内；开启液压成型机，调节压力为8MPa、温度为250℃，进行模压成型，保压时间30分钟；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
实施例2
本实施例所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，具体包括如下步骤：
(2)称取轻烧氧化镁粉55kg、七水硫酸镁33kg、氢氧化钠2kg、无碱玻璃纤维丝1kg、水9kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料通过注射喷涂装置，均匀喷涂在模具内；开启液压成型机，调节压力为10MPa、温度为250℃，进行模压成型，保压时间30分钟；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
实施例3
本实施例所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取轻烧氧化镁粉55kg、七水硫酸镁33kg、氢氧化钠1kg、无碱玻璃纤维丝2kg、水9kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料通过注射喷涂装置，均匀喷涂在模具内；开启液压成型机，调节压力为8MPa、温度为275℃，进行模压成型，保压时间30分钟；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
实施例4
本实施例所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取轻烧氧化镁粉57kg、七水硫酸镁34kg、氢氧化钠2kg、无碱玻璃纤维丝1kg、水6kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料通过注射喷涂装置，均匀喷涂在模具内；开启液压成型机，调节压力为10MPa、温度为275℃，进行模压成型，保压时间30分钟；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
实施例5
本实施例所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取轻烧氧化镁粉40kg、七水硫酸镁36kg、氢氧化钾1kg、无碱玻璃纤维丝5kg、水5kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料置于成型模具内，调节模压压力为5MPa、温度为200℃，进行模压成型，保压时间60分钟；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
实施例6
本实施例所述基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，具体包括如下步骤：
(1)称取轻烧氧化镁粉60kg、七水硫酸镁32kg、氢氧化钾5kg、无碱玻璃纤维丝1kg、水15kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料置于成型模具内，调节模压压力为10MPa、温度为300℃，进行模压成型，保压时间20分钟；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
对比例1
本对比例中制备水硬性菱镁工艺板的方法同实施例4，其区别仅在于，所述模压成型工艺的参数为：
(1)称取轻烧氧化镁粉70kg、七水硫酸镁32kg、柠檬酸0.3kg、无碱玻璃纤维丝1kg、水32kg，混合搅拌混匀，制得浆料；
(2)将所得浆料置于成型模具内，调节模压压力为0.2MPa，温度为80℃，进行模压成型，保压时间为4h；
(3)脱模，并切去边角料，即得。
对比例2
本对比例中制备水硬性菱镁工艺板的方法同实施例4，其区别仅在于，所述模压成型工艺为常温、常压下进行模压处理。
实验例
将上述实施例1-6及对比例1-2中工艺成型的水硬性菱镁工艺板的性能进行检测，并记录结果于下表1。
表1各菱镁工艺板性能参数测试结果
Figure BDA0002021690470000061
Figure BDA0002021690470000071
从上述数据可知，本发明所述菱镁工艺板以轻烧氧化镁粉、七水硫酸镁、可溶性碱和无碱玻璃纤维丝为原料，制得板材为水硬性板材，其抗压、抗折性能均较强，且整个板材表现出较好的耐水性能和耐候性能；并且，本发明方法合成的菱镁工艺板为水硬性碱式硫酸镁(5Mg(OH)2·MgSO4·2H2O与5Mg(OH)2·MgSO4·3H2O)，对比传统工艺生产的气硬性5相与3相材料，其强度更高、耐水性更佳，耐候性更好。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按照如下重量份配比称取制备原料：轻烧氧化镁粉40-60重量份、硫酸镁粉32-36重量份、无碱玻璃纤维丝1-5重量份、可溶性碱1-5重量份和水5-15重量份，并将上述各原料搅拌混匀，制得浆料，备用；
（2）将上述浆料通过RTM注射工艺均匀喷涂在模具内表面，并通过液压成型机进行控温控压，控制温度大于等于200℃并小于400℃，控制压力5-10MPa，进行模压成型20-60min，实现模压成型；
（3）脱模并整型，即得。
2.根据权利要求1所述的基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述轻烧氧化镁粉为氧化镁含量80-95%、活性氧化镁含量≥40%的轻烧氧化镁粉。
3.根据权利要求2所述的基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述可溶性碱包括氢氧化钾、氢氧化钠和/或氨水。
4.根据权利要求3所述的基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述硫酸镁粉包括七水硫酸镁粉。
5.根据权利要求4所述的基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述无碱玻璃纤维丝的R2O含量小于2%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述模压成型步骤的模压温度为275℃。
7.根据权利要求6所述的基于中温模压工艺制备水硬性菱镁工艺板的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述模压成型步骤的模压压力为7.5MPa。
8.权利要求1-7任一项所述方法制备的水硬性菱镁工艺板。
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