CN1099737A - 一种轻质建筑材料 - Google Patents

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Abstract

本发明以氧氯化镁为主要原料，加入阻燃性发泡 聚苯乙烯粒料作为填料，共同混合后制成一种轻质建 筑材料，可广泛用作墙体板材、隔墙板材、天花板材等 类制品或其他建筑装饰材料。本发明除能保持氧氯 化镁原有的强度高、粘结力强、成型方便、表面光洁美 观、防火性能优越等特性外，还具有保温、隔音、容重 轻等多种功能，是一种具有优良综合性能的理想的建 筑材料。

Description

本发明涉及一种建筑材料，特别是一种以氧氯化镁为主要原料，以阻燃性发泡聚苯乙烯粒料为填充料而改善制品容重的轻质建筑材料。
建筑板材和装饰材料是现代建筑材料中的重要组成部分，常用板材有木质三夹板、石棉水泥板、硅酸钙板、石膏板等品种。这些材料虽广泛用作墙体板、隔墙板、天花板等各种用途，但还存在着某些缺点，如木板不能防火;水泥板太重;硅酸钙板内含导致环境污染的石棉纤维;石膏板既轻又易加工，而且防火、隔音、保温，是近代发展最快、应用极广的材料，被誉为“新型材料”。但其强度不高，容易碎裂，又不耐潮耐水，使用途受到很大限制。因此，在现代建筑业中，轻质的建筑材料及其板材、装饰材料，至今尚缺乏完美的品种。
氧氯化镁是一种具有强度高、粘结力强、成型方便、表面光洁美观等特点的建筑材料原料，本身还具有不燃性。但是，由于其制品太重，限制了作为板材的用途;另一方面，其组分中占很大比例的常用填料，如大理石粉、石英粉、滑石粉、石棉粉、木屑等，均不能大幅度降低氧氯化镁容重而制成轻质材料。从而使这一种很有希望的建筑材料，得不到充分的开发利用和发展。
为了解决这一个难题，有人曾是提出将氧氯化镁发泡（美国专利3.969.453），这样使氧氯化镁制品的容重较大幅度的降低，以扩大它作为建筑材料的用途。其主要的方法是以镁粉作为发泡剂，与氧氯化镁料浆发生反应而发泡，但是，这种方法由于添加剂用量和反应条件等项因素的影响，使气泡产生的大小及其密度不易控制，难以制得质量均匀和强度较高的制品。
本发明的目的是为了克服上述缺点，为现代建筑业提供一种综合性能优越的轻质建筑材料，使其能制造成一种轻质的板材，或者其他装饰材料。在性能上具备石膏板的一般优点，又能克服其强度低、不耐潮的缺点。
本发明的技术方案为：以氧氯化镁为主要原料，以阻燃性发泡聚苯乙烯粒料为填料。每100克氧氯化镁中配置5～500毫升阻燃性发泡聚苯乙烯粒料;所配置的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料其粒径发泡后为0.1～5毫米;发泡倍数为2～100倍。
由于阻燃性发泡聚苯乙烯的质量极轻（20～50公斤/立方米），因此，大量填入后可使材料的容重大幅度降低，又有稳定的体积，从而达到轻质材料的目的。
阻燃性发泡聚苯乙烯和氧氯化镁间有良好的粘结力，因而与氧氯化镁结合制成的材料，能保持氧氯化镁原有的机械强度，又由于阻燃性发泡聚苯乙烯还具有保温、隔音、耐低温、吸水性低的特性，便可以使制成的材料具备新型建材所必需的优越的综合性能。
氧氯化镁是一种完全不燃的无机化合物;阻燃性发泡聚苯乙烯又具备阻燃性。二者混合后，在氧氯化镁分子的遮盖隔离下，可进一步提高其耐火性，即使在高温下也能经受，成为良好的防火材料。
氧氯化镁有极好的可塑性和表面光洁，可随模具形成各种精致美观的花纹图案;又可随模具成型种种形状的制品。因此可直接生产装饰用板材和其他型材，而不需要另行修饰加工，达到其他材料所不能及的装饰效果。
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
首先配制氧氯化镁料浆，将氯化镁及硫酸镁投入反应器中，加水溶解，在搅拌下加入活性、纯度都合格的氧化镁（此时也可加硅酸、磷酸盐、酸性磷酸盐、烯类高分子乳化液等一种或二种以上的改性剂）高速搅拌反应。然后再加入经预发泡后的阻燃性聚苯乙烯粒料（也可再加入少量其他填料如大理石粉、石英粉、滑石粉、硅藻土、瓷土等以调整粘度）。为了提高材料的强度，可以混入料浆重量1～20%的玻璃短纤维。此料浆充分混合均匀后，注入模框内成型板材（如制造装饰板材或型材，可使用表面有凹凸花纹图案的模框或模具），在5～80℃的温度下反应固化（温度高凝固快，温度低凝固慢），待完全凝固并具有适当硬度后脱模，继续养护数天，使之达到一定强度，并除去未参加反应的多余水份。养护时间愈长，材料强度愈高，最佳在一个月以上。
本发明所加入的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料按容积计量，每100克氧氯化镁使用5～500毫升阻燃性发泡聚苯乙烯粒料。少于10毫升时，制得材料的容重不能明显降低;多于1000毫升时，不能制得较高强度的材料。
本发明发泡后的聚苯乙烯粒径范围为0.1～5毫米，小于0.1毫米时，不能达到预期的减轻效果，大于5毫米时制得材料质地粗糙疏松，强度不高。
本发明阻燃性发泡聚苯乙烯粒料的发泡倍数为2～100倍，低于2倍时，制得材料的容重不能明显降低;大于100倍时，材料的强度不高。
本发明实施配方为：
氧化镁（MgO）    100克
氯化镁（MgCl2·6H2O） 50～150克
硫酸镁（MgSO4·7H2O） 5～50克
水    50～200克
阻燃性发泡聚苯乙烯粒料    10～1000毫升
改性剂  0.5～10克
玻璃短纤维    1～20克
其他填料    适量
在800°～850℃烧成的重质氧化镁，活性最高（活性高的氧化镁，制品强度也高），其纯度则应在90%以上，氯化镁及硫酸镁的纯度也不应低于90%。
制作装饰板材（如天花板或护墙板）时，还可以在制品表面喷一层特制的有色涂料或罩光涂料，增加装饰美观和防尘作用。
实施例1：
将氧化镁80克、硫酸镁8克投入反应器中，加水90毫升搅拌溶解后，加入100克活性氧化镁和2克丁苯乳胶，高速搅拌反应。再加入粒径2毫米的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料500毫升（重量约10克），和长度约1.5～2.5厘米的玻璃纤维15克，充分搅拌混合均匀后，注入长20厘米、宽15厘米、厚0.8厘米的模框内，于60℃温度静置2小时凝固脱模，常温养护七天，即成为具有较高强度和耐潮耐水的轻质板材。
实施例2：
将氯化镁50克及硫酸镁30克，用水100毫升溶解，投入反应器中，加入100克活性氧化镁和5克磷酸镁，高速搅拌反应。再加入700毫升（约20克）粒径1.5毫米的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料和长度1～1.5厘米的玻璃纤维10克，充分搅拌混合均匀后，注入长宽各20厘米、厚0.6厘米底面有凹凸花纹图案的模框内于50℃静置3小时凝固后脱模。在常温下养护一星期，再在表面喷上一层有色涂料或罩光涂料，即成为保温吸音而美观的装饰用板材。

Claims (4)

1、一种轻质建筑材料，它包括氧氯化镁以及作为填充料的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料。
2、根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于：每100克氧氯化镁中配置5～500毫升阻燃性发泡聚苯乙烯粒料。
3、根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于：所述的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料，其粒径发泡后为0.1～5毫米。
4、根据权利要求1所述的轻质建筑材料，其特征在于：所述的阻燃性发泡聚苯乙烯粒料，其发泡倍数为2～100倍。
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