CN111196709A - 一种防水、防火、防霉、高强玻纤毡石膏板及其制备方法 - Google Patents

一种防水、防火、防霉、高强玻纤毡石膏板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种玻纤毡石膏板，包括：石膏板芯和玻纤毡护面，其中，所述石膏板芯包括石膏，防水剂，防霉剂，短切玻璃纤维，增强剂，减水剂，改性淀粉，粉体添加剂，发泡剂和水。所述玻纤毡石膏板具有良好的防水、防火、防霉、断裂荷载以及耐候性的性能，可应用于外墙或临时外墙。本申请还公开所述玻纤毡石膏板的制备方法，所述制备方法包括：将短切玻璃纤维、石膏、增强剂、粉体添加剂、减水剂以及改性淀粉搅拌均匀，获得固体粉末；将防水剂、防霉剂、发泡剂添加到水中，搅拌至起泡，获得水溶液；将所述固体粉末添加到所述水溶液中，搅拌均匀，获得石膏浆料，将所述石膏浆料在玻纤毡上成型、凝固、输送、切断、干燥，获得所述玻纤毡石膏板。

Description

一种防水、防火、防霉、高强玻纤毡石膏板及其制备方法
技术领域
本申请涉及建筑材料领域，尤其涉及一种玻纤毡石膏板及其制备方法。
背景技术
随着人们对环保、健康的重视，对功能性石膏板需求越来越多。传统的纸面石膏板由于其石膏芯材和护面纸的特性因素，其防水、防火、防霉及力学性能均不是很好，导致纸面石膏板只能适用于建筑内墙，而不能在建筑外墙中使用。玻纤毡石膏板其主要特点是用玻璃纤维毡替代了护面纸，由于玻纤毡具有优良的防火和防水性能，玻纤毡石膏板相对于纸面石膏板在防水和防火性能方面有一定的提升。
现有的玻纤毡石膏板中，仅依靠将玻纤毡替代原来的护面纸，对石膏芯材和玻纤毡本身的性能没有进行改进，导致其性能还不具备在建筑外墙中应用。玻纤毡涂层和石膏芯材中均含有淀粉，在潮湿的环境中容易滋生霉菌。现有的玻纤毡本身的透气性较好，很容易吸潮，从而导致玻纤毡石膏板防水性能下降。因此，在实际应用中，玻纤毡石膏板难以应用于建筑外墙中。
因此，需要有一种玻纤毡石膏板可以具备良好的防水、防火、防霉、高抗冲击性、断裂荷载以及耐候性，从而达到玻纤毡石膏板应用于建筑外墙中。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请提供了一种玻纤毡石膏板，通过在石膏芯材中添加一定量的防水剂、防霉剂、粉体添加剂、短切玻璃纤维以及增强剂，并使用玻纤毡代替纸作护面用，使得该石膏板可以具备良好的防水、防火、防霉、高抗冲击性、高断裂荷载的性能，从而达到所述玻纤毡石膏板应用于建筑外墙中的目的。
具体地，本申请提供了一种玻纤毡石膏板，所述玻纤毡石膏板包括：石膏板芯和玻纤毡护面，其中，所述石膏板芯包括防水剂，防霉剂，粉体添加剂，短切玻璃纤维，增强剂，减水剂，改性淀粉，发泡剂和水。
在本申请中，按100重量份的石膏计，所述石膏板芯包括0.15～0.55重量份的防水剂，0.1～0.4重量份的防霉剂，0.2～0.6重量份的短切玻璃纤维，0.04～0.09重量份的增强剂，0.15～0.4重量份的减水剂，0.2～0.5重量份的改性淀粉，0.03～0.1重量份的发泡剂，0.2～1.25重量份的粉体添加剂，70～85重量份的水。
在本申请中，所述石膏板芯由100重量份的石膏，0.15～0.55重量份的防水剂，0.1～0.4重量份的防霉剂，0.2～0.6重量份的短切玻璃纤维，0.04～0.09重量份的增强剂，0.15～0.4重量份的减水剂，0.2～0.5重量份的改性淀粉，0.03～0.1重量份的发泡剂，0.2～1.25重量份的粉体添加剂，70～85重量份的水组成。
在本申请中，按100重量份的石膏计，所述石膏板芯包括0.3～0.5重量份的防水剂，0.25～0.35重量份的防霉剂，0.35～0.45重量份的短切玻璃纤维，0.06～0.09重量份的增强剂，0.2～0.3重量份的减水剂，0.25～0.35重量份的改性淀粉，0.04～0.06重量份的发泡剂，0.3～0.75重量份的粉体添加剂，75～85重量份的水。
在本申请中，所述石膏板芯由100重量份的石膏，0.3～0.5重量份的防水剂，0.25～0.35重量份的防霉剂，0.35～0.45重量份的短切玻璃纤维，0.06～0.09重量份的增强剂，0.2～0.3重量份的减水剂，0.25～0.35重量份的改性淀粉，0.04～0.06重量份的发泡剂，0.3～0.75重量份的粉体添加剂，75～85重量份的水组成。
在本申请中，所述玻纤毡的密度可以为200g/m2～500g/m2，面层吸水量2g/m2～10g/m2(10min检测时间)来提高玻纤毡石膏板的断裂荷载和抗冲击性。本申请中使用的玻纤毡是市售的，例如欧文斯科宁KD04玻纤毡。
在本申请中，所述防水剂可以选自含氢硅油、石蜡和沥青中的任一种或更多种。
在本申请中，在25℃下，所述含氢硅油的粘度可以为10mm2/s～50mm2/s，密度可以为0.995g/cm3～1.015g/cm3，折光率可以为1.390～1.410，含氢量≥1.55％。
在本申请中，所述防霉剂可以为干膜防霉剂，所述干膜防霉剂的PH值为6～8，例如，FUNGIPOL 458 FL。
在本申请中，所述短切玻璃纤维可以为中碱玻璃纤维或无碱玻璃纤维，直径可以为10μm～15μm，长度可以为6mm～15mm。
在本申请中，所述粉体添加剂可以选自硅酸盐水泥、石灰、粉煤灰、矿渣、火山灰、硅灰中的任一种或更多种。
本申请中的增强剂、减水剂、改性淀粉、发泡剂均为本领域常规所使用且为市售的。例如，增强剂可以为多聚磷酸盐、硼酸和磷酸盐，例如三偏磷酸钠；减水剂为可以为市售石膏板专用的萘系减水剂、聚羧酸类减水剂，例如市售的汇江萘系减水剂、万邦萘系减水剂、巴斯夫萘系减水剂；发泡剂可以为十二烷基硫酸钠。
本申请还提供所述玻纤毡石膏板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将短切玻璃纤维、石膏、增强剂、粉体添加剂、减水剂以及改性淀粉搅拌均匀，获得固体粉末；
(2)将防水剂、防霉剂、发泡剂添加到水中，搅拌至起泡，获得水溶液；
(3)将步骤(1)中获得的所述固体粉末添加到步骤(2)获得的所述水溶液中，搅拌均匀，获得石膏浆料，将所述石膏浆料在玻纤毡上成型、凝固、输送、切断、干燥，获得所述玻纤毡石膏板。
在本申请中，所述玻纤毡石膏板的厚度可以为8mm～25mm，宽度和长度可以任意尺寸定制。
在本申请的一个实施方案中，所述玻纤毡石膏板包括：石膏板芯和玻纤毡护面，其中所述石膏板芯包括石膏，水，含氢硅油，FUNGIPOL 458 FL，短切玻璃纤维，硅酸盐水泥，三偏磷酸钠，汇江萘系减水剂，改性淀粉，十二烷基硫酸钠。
在本申请的一个实施方案中，优选地，所述玻纤毡石膏板包括：石膏板芯和玻纤毡护面，其中所述石膏板芯包括按重量计石膏100份，水85份，含氢硅油0.52份，FUNGIPOL 458FL 0.37份，短切玻璃纤维0.45份，硅酸盐水泥0.7份，三偏磷酸钠0.09份，汇江萘系减水剂0.15份，改性淀粉0.45份，十二烷基硫酸钠0.04份。
本申请通过将短切玻璃纤维的长度缩短为6mm～15mm，使得短切玻璃纤维在石膏浆料中具有较好的分散性。通过调整防水剂、粉体添加剂、防霉剂、短切玻璃纤维的配比，获得防水、防火、防霉、抗冲击性、断裂荷载性能更好的玻纤毡石膏板。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1是本申请制备出的玻纤毡石膏板的示意图，其中1和3是玻纤毡，2是石膏芯材。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例
一般程序：将短切玻璃纤维、石膏、粉体添加剂、增强剂、减水剂以及改性淀粉，搅拌均匀，得到固体粉末；将防水剂、防霉剂、发泡剂添加到水中，搅拌至起泡，获得水溶液；将所述固体粉末加入到所述水溶液，搅拌均匀，得石膏浆料；将所述石膏浆料在玻纤毡护面上挤压成型、凝固、输送、切断、干燥后制得玻纤毡石膏板。
实施例1
按重量计石膏100份，水70份，含氢硅油0.15份，FUNGIPOL 458 FL 0.15份，短切玻璃纤维0.22份，三偏磷酸钠0.04份，粉煤灰0.3份，汇江萘系减水剂0.37份，改性淀粉0.27份，十二烷基硫酸钠0.07份。
实施例2
按重量计石膏100份，水75份，含氢硅油0.30份，FUNGIPOL 458 FL 0.22份，短切玻璃纤维0.30份，三偏磷酸钠0.06份，硅灰0.4份，万邦萘系减水剂0.22份，改性淀粉0.30份，十二烷基硫酸钠0.06份。
实施例3
按重量计石膏100份，水80份，含氢硅油0.37份，FUNGIPOL 458 FL 0.30份，短切玻璃纤维0.37份，三偏磷酸钠0.07份，硅酸盐水泥0.5份，巴斯夫萘系减水剂0.30份，改性淀粉0.37份，十二烷基硫酸钠0.04份。
实施例4
按重量计石膏100份，水85份，含氢硅油0.52份，FUNGIPOL 458 FL 0.37份，短切玻璃纤维0.45份，三偏磷酸钠0.09份，硅酸盐水泥0.7份，汇江萘系减水剂0.15份，改性淀粉0.45份，十二烷基硫酸钠0.04份。
对比例
普通纸面石膏板制作的一般程序：将石膏、减水剂以及改性淀粉，搅拌均匀，得到固体粉末；将发泡剂添加到水中，搅拌至起泡，获得水溶液；将所述固体粉末加入到所述水溶液，搅拌均匀，得石膏浆料；将所述石膏浆料在护面纸上挤压成型、凝固、输送、切断、干燥后制得纸面石膏板。
按重量计石膏100份，水80份，汇江萘系减水剂0.37份，改性淀粉0.27份，十二烷基硫酸钠0.07份。
性能测试
吸水率按照石膏板国标《GB/T9775～2008纸面石膏板》中耐水板吸水率的检测方法；遇火稳定性按照石膏板国标《GB/T9775～2008纸面石膏板》中耐火板遇火稳定性的检测方法；断裂荷载按照石膏板国标《GB/T9775～2008纸面石膏板》中石膏板的断裂荷载的检测方法；防霉等级按照《GB/T1741～2007漆膜耐霉菌性测定法》进行检测。实施例1～4中制备出的玻纤毡石膏板的性能数据在表1中示出。燃烧性能等级划分按照《GB8624～2006建筑材料及制品燃烧性能分级》：A级：不燃性建筑材料，几乎不发生燃烧的材料。A1级：不燃，不起明火。A2级：不燃，要测量烟，要合格。B1级：难燃性建筑材料：难燃类材料有较好的阻燃作用。其在空气中遇明火或在高温作用下难起火，不易很快发生蔓延，且当火源移开后燃烧立即停止。B2级：可燃性建筑材料：可燃类材料有一定的阻燃作用。在空气中遇明火或在高温作用下会立即起火燃烧，易导致火灾的蔓延，如木柱、木屋架、木梁、木楼梯等。B3级：易燃性建筑材料，无任何阻燃效果，极易燃烧，火灾危险性很大。防霉等级划分：0级：在放大约50倍下无明显长霉；1级：肉眼看不到或很难看到长霉，但在放大镜下可见到长霉；2级：肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为10％～30％；3级：肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积为30％～60％；4级：肉眼明显看到长霉，在样品表面的覆盖面积大于60％。抗冻性试验：按照《GB/T7019-2014纤维水泥制品试验方法》执行。
表1本申请实施例1～4中制备出的9.5mm厚玻纤毡石膏板和对比例中制备出的9.5mm厚普通石膏板的性能
吸水率 燃烧性能 纵向断裂荷载 横向断裂荷载 遇火稳定性 防霉等级 冻融循环次数
实施例1 8％ A1 655N 355 ＞500min 0级 25次
实施例2 7％ A1 670N 368 ＞500min 0级 25次
实施例3 5％ A1 682N 395 ＞500min 0级 25次
实施例4 4％ A1 689N 411 ＞500min 0级 25次
对比例 46％ B1 410 185 ＜10min 4级 2次
从表1中可以看出，本申请实施例制备出的玻纤毡石膏板的吸水率、燃烧性能、断裂载荷、防霉等级和抗冻性均优于普通石膏板，可应用于建筑外墙。
耐候性测试：利用玻纤毡石膏板和普通纸面石膏板分别在室外制作样板间，12个月后检查样板间板材是否发生了变色、软化、脱落、发霉、龟裂、粉化和强度下降。实验结果表明，本申请实施例1-3中制备出的玻纤毡石膏板均未出现上述变化，而对比例制备出的石膏板出现变色、软化、脱落、发霉、龟裂、粉化和强度下降的变化。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种玻纤毡石膏板，包括：石膏板芯和玻纤毡护面，其中，按100重量份的石膏计，所述石膏板芯包括0.15～0.55重量份的防水剂，0.1～0.4重量份的防霉剂，0.2～0.6重量份的短切玻璃纤维，0.04～0.09重量份的增强剂，0.15～0.4重量份的减水剂，0.2～0.5重量份的改性淀粉，0.03～0.1重量份的发泡剂，0.2～1.25重量份的粉体添加剂，70～85重量份的水。
2.根据权利要求1所述的玻纤毡石膏板，其中，所述玻纤毡密度为200g/m2～500g/m2，面层吸水量2g/m2～10g/m2。
3.根据权利要求1所述的玻纤毡石膏板，其中，所述防水剂选自含氢硅油、石蜡和沥青中的任一种或更多种。
4.根据权利要求3所述的玻纤毡石膏板，其中在25℃下，所述含氢硅油的粘度为10mm2/s～50mm2/s，密度为0.995g/cm3～1.015g/cm3，折光率为1.390～1.410，含氢量≥1.55％。
5.根据权利要求1所述的玻纤毡石膏板，其中，所述防霉剂为干膜防霉剂，所述干膜防霉剂的PH值为6～8。
6.根据权利要求1所述的玻纤毡石膏板，其中，所述短切玻璃纤维为中碱玻璃纤维或无碱玻璃纤维，直径为10μm～15μm，长度为6mm～15mm。
7.根据权利要求1所述的玻纤毡石膏板，其中，所述粉体添加剂选自硅酸盐水泥、石灰、粉煤灰、矿渣、火山灰、硅灰中的任一种或更多种。
8.权利要求1至7中任一项所述的玻纤毡石膏板的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将短切玻璃纤维、石膏、增强剂、粉体添加剂、减水剂以及改性淀粉搅拌均匀，获得固体粉末；
(2)将防水剂、防霉剂、发泡剂添加到水中，搅拌至起泡，获得水溶液；
(3)将步骤(1)中获得的所述固体粉末添加到步骤(2)获得的所述水溶液中，搅拌均匀，获得石膏浆料，将所述石膏浆料在玻纤毡上成型、凝固、输送、切断、干燥，获得所述玻纤毡石膏板。
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