CN110746174A - 一种a级防火矿物质板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种A级防火矿物质板及其制备方法，将2‑15份硫酸镁与2‑20份的水混合制成硫酸镁溶液，将10‑90份植物纤维或颗粒与5‑66份氧化镁、0‑30份其他填充料及0.1‑5份改性剂混合后，再与硫酸镁溶液搅拌混合均匀，而后经过铺模、冷压固化和养护即制得A级防火矿物质板。本发明选择以硫酸镁、氧化镁与植物纤维材料代替氯氧镁材料来生产复合板，所制得的硫氧镁基材板抗折强度高，硬度好，贴面时无需黏胶，可直接通过加压即可完成贴面，真正做到零甲醛，环保绿色，板材的胶合性优良，热导系数小，达到A级防火标准，同时本发明所制得的硫氧镁基材板具有保温、质轻、强度高的特点，容易上墙施工。

Description

一种A级防火矿物质板及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合板生产技术领域，尤其涉及一种A级防火矿物质板及其制备方法。
背景技术
自2018年4月1日起，我国强制执行国家标准GB50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》。新规强调：特定场所及区域提高顶棚、墙面和地面应用阻燃要求，防火认证B1级提高到A级，传统木材难以达到A级消防标准，石膏板、珍珠岩板、矿棉板等容易开裂，强度差，因此目前市面上多采用防火复合板替代，多为氯氧镁板，但这种复合板的游离氯离子难以控制，会出现耐水性差，翘曲变形比较明显的现象，同时易吸潮返卤，在潮湿的环境下，会出现在物体表面出现水珠的情况，受潮后，物体会出现裂缝、最后慢慢脱落。
技术问题
本发明的目的在于提供一种A级防火矿物质板及其制备方法，其强度高，不易开裂，防火保温性能好。
技术解决方案
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种A级防火矿物质板，其按重量百分比包括如下组分：植物纤维或颗粒10-90份、硫酸镁2-15份、氧化镁5-66份、其他填充料0-30份、改性剂0.1-5份、水2-20份。
本发明A级防火矿物质板的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将硫酸镁溶解于水中，将氧化镁与植物纤维或颗粒、改性剂和其他填充料用搅拌机混合得到干混合物；
步骤二：将硫酸镁溶液与步骤一中的干混合物用搅拌机混合均匀制得湿混合物；
步骤三：将步骤二中的湿混合物使用铺装机均匀铺装于模板或模具；
步骤四：将铺装好的模板或模具进行堆垛；
步骤五：将堆垛好的物料送进冷压机或带保压夹具的压机中加压成型；
步骤六：将固化好的半成品板坯从压机或夹具中取出，脱模后重新堆垛并养护。
优选的，所述氧化镁为45～70活性，60～90含量的氧化镁。
优选的，所述硫酸镁为七水硫酸镁。
优选的，所述植物纤维或颗粒是指，木纤维，木质素纤维，竹纤维，麻纤维，玻璃纤维，稻壳纤维，秸秆纤维或颗粒的一种或多种。
优选的，所述改性剂为柠檬酸，磷酸二氢镁，磷酸钠，磷酸二氢钠，硫酸钠，硫酸亚铁，甲基硝酸钠，六偏磷酸钠，磷酸，硫酸，干洛素，次甲基二萘磺酸钠，草酸，明胶，淀粉胶，纤维素，甲基硅酸钠，氟硅酸钠中的一种或多种复合改性剂。
优选的，所述其他填充料为氧化镁，碳酸钙，氢氧化镁，氢氧化铝，三氧化二铝，膨润土，蒙脱土，陶土，珍珠岩，硅酸钙，二氧化硅，碳粉，橡胶，塑料，硫酸钙，粉煤灰，金属中的一种或多种。
优选的，所述步骤五冷压机的吨位为1000～5000吨，压力为5～20MPa，所述加压成型的时间为6小时到7天。
优选的，所述步骤六中的养护工艺为堆垛后自然养生至强度达到使用要求，或加温加湿，或加温减湿养护至达到使用要求中的一种或多种。
有益效果
本发明选择以硫酸镁、氧化镁与植物纤维材料代替氯氧镁材料来生产复合板，所制得的硫氧镁基材板抗折强度高，硬度好，贴面时无需黏胶，可直接通过加压即可完成贴面，真正做到零甲醛，环保绿色，板材的胶合性优良，热导系数小，达到A级防火标准，同时本发明所制得的硫氧镁基材板具有保温、质轻、强度高的特点，容易上墙施工。
本发明的最佳实施方式
下面结合具体的实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
本发明提供一种A级防火矿物质板，其按重量百分比包括如下组分：植物纤维或颗粒10-90份、硫酸镁2-15份、氧化镁5-66份、其他填充料0-30份、改性剂0.1-5份、水2-20份。
氧化镁为45～70活性，60～90含量的氧化镁，活性氧化镁，分子式MgO，氧化镁的活性越高，越容易吸水；氧化镁的活性含量是指能与硫酸镁、水反应生成胶凝体的氧化镁占多少含量，活性含量才可与硫酸镁溶液结合产生结晶相，再添加一些填充料、改性剂，提高产品性能。
硫酸镁为七水硫酸镁，植物纤维或颗粒是指，木纤维，木质素纤维，竹纤维，麻纤维，玻璃纤维，稻壳纤维，秸秆纤维或颗粒的一种或多种，常用为木粉。硫酸镁和氧化镁反应得到凝胶材料，以5Mg(OH)*MgSO4*7H2O的结晶相最稳定，不燃性符合GB50222-2017的A级标准，符合GB8624-2012的A1级标准；在不同硫酸镁和氧化镁的配比中按需加入不同配比的植物纤维或颗粒，可确保获得5Mg(OH)*MgSO4*7H2O的结晶相。5Mg(OH)*MgSO4*7H2O的结晶相是气硬性胶凝材料，只有在空气中才能继续凝结硬化，这就使它具有良好的空气稳定性。固化后，所处的环境中空气越干燥，它就越稳定。试验表明，在干燥空气中，5Mg(OH)*MgSO4*7H2O凝胶材料抗压和抗折度均随龄期而增长，直至两年龄期还在增长，十分稳定。
将氧化镁与植物纤维或颗粒混合后，再与硫酸镁水溶液混合，可使5Mg(OH)*MgSO4*7H2O结晶体均匀的包裹植物纤维或颗粒，而后堆垛加压的过程，可以使浆液更均匀，基板的防火性得到保障。
硫氧镁净浆在水中容易发生水解反应而导致强度有不同程度的损失，脱模后养护时间长容易开裂，所以要加改性剂，本发明中改性剂为柠檬酸，磷酸二氢镁，磷酸钠，磷酸二氢钠，硫酸钠，硫酸亚铁，甲基硝酸钠，六偏磷酸钠，磷酸，硫酸，干洛素，次甲基二萘磺酸钠，草酸，明胶，淀粉胶，纤维素，甲基硅酸钠，氟硅酸钠中的一种或多种复合改性剂。
掺入其他填充料对5Mg(OH)*MgSO4*7H2O结晶相的形成有利。
本发明的实施方式
实施例1：
取木粉40份，氧化镁40份，硫酸镁5份，改性剂2份，水13份，将硫酸镁溶解于水中至饱和，氧化镁与木粉混合后加入改性剂，再与硫酸镁溶液混合；而后铺装在模具内，堆垛，而后放入冷压机内冷压，压力14MPa，温度45℃，保压时间12小时，将固化好的半成品板坯从压机或夹具中取出，脱模后重新堆垛并养护。
养护后得到的基板，密度为1500kg/m3，抗折强度为35MPa，内结合强度为1.5N/mm2，表结合强度为1.5N/mm2，弹性模量为12000Mpa，吸水率为10％，吸水膨胀厚度为5％，尺寸稳定性<-0.05％，不燃性符合GB8624-2012的A1级标准。
实施例2：
取木粉20份，氧化镁40份，硫酸镁5份，珍珠岩20份，改性剂2份，水13份，将硫酸镁溶解于水中至饱和，氧化镁与木粉、珍珠岩、改性剂混合后与硫酸镁溶液混合；而后铺装在模具内，堆垛，而后放入冷压机内冷压，压力14MPa，温度45℃，保压时间12小时，将固化好的半成品板坯从压机或夹具中取出，脱模后重新堆垛并养护。
养护后得到的基板，密度为1700kg/m3，抗折强度为26MPa，内结合强度为1.5N/mm2，表结合强度为1.5N/mm2，弹性模量为7500Mpa，吸水率为8％，吸水膨胀厚度为2％，尺寸稳定性<-0.05％，不燃性符合GB8624-2012的A1级标准。
实施例3：
取木粉65份，氧化镁20份，硫酸镁3.5份，改性剂1.5份，水10份，将硫酸镁溶解于水中至饱和，氧化镁与木粉、改性剂混合后与硫酸镁溶液混合；而后铺装在模具内，堆垛，而后放入冷压机内冷压，压力14MPa，温度45℃，保压时间12小时，将固化好的半成品板坯从压机或夹具中取出，脱模后重新堆垛并养护。
养护后得到的基板，密度为1000kg/m3，抗折强度为18MPa，内结合强度为1.5N/mm2，表结合强度为1.5N/mm2，弹性模量为12000Mpa，吸水率为15％，吸水膨胀厚度为8％，尺寸稳定性<-0.05％，不燃性符合GB8624-2012的A1级标准。
从上述实施例中可以看出，采用本发明的配比和制作方法，将氧化镁与植物纤维或颗粒混合后加入硫酸镁溶液中，加入改性性以保证强度，并通过冷压工艺让5Mg(OH)*MgSO4*7H2O覆盖在基板外层，5Mg(OH)*MgSO4*7H2O有较强的胶凝性，贴上外层面板后无需添加胶合剂即可将面板与基板粘合，使得制得的装饰板中无甲醛，更加环保。
综上所述，本发明的A级防火矿物质板生产工艺简单，有利于降低A级防火矿物质板的生产成本，取得了较好的经济效益，同时还有利于A级防火矿物质板的推广应用。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种A级防火矿物质板，其按重量百分比包括如下组分：植物纤维或颗粒10-90份、硫酸镁2-15份、氧化镁5-66份、其他填充料0-30份、改性剂0.1-5份、水2-20份。
2.根据权利要求1所述的一种A级防火矿物质板，其特征在于：所述氧化镁为45～70活性，60～90含量的氧化镁。
3.根据权利要求1所述的一种A级防火矿物质板，其特征在于：所述硫酸镁为七水硫酸镁。
4.根据权利要求1所述的一种A级防火矿物质板，其特征在于：所述植物纤维或颗粒是指，木纤维，木质素纤维，竹纤维，麻纤维，玻璃纤维，稻壳纤维，秸秆纤维或颗粒的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种A级防火矿物质板，其特征在于：所述改性剂为柠檬酸，磷酸二氢镁，磷酸钠，磷酸二氢钠，硫酸钠，硫酸亚铁，甲基硝酸钠，六偏磷酸钠，磷酸，硫酸，干洛素，次甲基二萘磺酸钠，草酸，明胶，淀粉胶，纤维素，甲基硅酸钠，氟硅酸钠中的一种或多种复合改性剂。
6.根据权利要求1所述的一种A级防火矿物质板，其特征在于：所述其他填充料为氧化镁，碳酸钙，氢氧化镁，氢氧化铝，三氧化二铝，膨润土，蒙脱土，陶土，珍珠岩，硅酸钙，二氧化硅，碳粉，橡胶，塑料，硫酸钙，粉煤灰，金属中的一种或多种。
7.一种制备权利要求1所述的A级防火矿物质板的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将硫酸镁溶解于水中，得到硫酸镁溶液；同时将氧化镁与植物纤维或颗粒、改性剂和其他填充料用搅拌机混合得到干混合物；
步骤二：将步骤一中的硫酸镁溶液与步骤一中的干混合物用搅拌机混合均匀制得湿混合物；
步骤三：将步骤二中的湿混合物使用铺装机均匀铺装于模板或模具；
步骤四：将铺装好的模板或模具进行堆垛；
步骤五：将堆垛好的物料送进冷压机或带保压夹具的压机中加压成型；
步骤六：将固化好的半成品板坯从压机或夹具中取出，脱模后重新堆垛并养护。
8.根据权利要求7所述的一种A级防火矿物质板的制备方法，其特征在于：所述步骤五冷压机的吨位为1000～5000吨，压力为5～20MPa，所述加压成型的时间为6小时到7天。
9.根据权利要求7所述的一种A级防火矿物质板的制备方法，其特征在于：所述步骤六中的养护工艺为堆垛后自然养生至强度达到使用要求，或加温加湿，或加温减湿养护至达到使用要求中的一种或多种。
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