CN112321252A - 一种耐磨保温建筑石膏粉及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨保温建筑石膏粉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，公开一种耐磨保温建筑石膏粉及其制备方法，包括如下重量份的原料：工业副产石膏60‑80份，聚四氟乙烯10‑15份，硫酸铝钾8‑12份，聚丙烯纤维5‑10份，复合保温剂5‑10份，增强剂3‑8份，缓凝剂1‑3份；所述复合保温剂由如下重量份的原料组成：相变材料60‑80份，明矾15‑20份，改性剂3‑6份，纳米氧化铝1‑2份。本发明耐磨保温建筑石膏粉，添加多种组分配伍共同作用，石膏晶体之间搭接更为密实，晶体之间的空际相应变小，制得的建筑石膏粉耐磨强度高、孔隙率大、保温效果显著，性能稳定，应用前景广阔。

Description

一种耐磨保温建筑石膏粉及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种耐磨保温建筑石膏粉及其制备方法。
背景技术
石膏粉是重要的工业原材料，颜色通常为白色、无色和无色透明晶体，在国民经济中占有重要的地位，广泛用于建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多应用领域，是一种重要的工业原材料。建筑石膏粉是公认的绿色环保建筑材料，建材具有安全、舒适、快速、环保等特点，其发展空间大、前景好，在国内外运用比较广泛。伴随着石膏制品业的发展，各种不同用途的石膏粉也相继得到推广，特别是在建材行业，随着高层建筑的不断增多和国家墙改工作的逐步深入，石膏粉已成为建材市场的紧俏产品。
目前市场上的有机保温材料外墙保温系统火灾事故时有发生，给人们的生命财产带来了很大的损失，而现有的石膏粉不具备保温的功能，使用非常的不方便，且石膏粉存在强度低、力学性能差等缺点，因此为了扩大石膏粉在建筑行业的应用，急需开发一种具有耐磨保温功能的建筑石膏粉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中建筑石膏粉存在强度低、耐磨性差、保温性差的技术问题，提供一种耐磨保温建筑石膏粉及其制作方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种耐磨保温建筑石膏粉，包括如下重量份的原料：工业副产石膏60-80份，聚四氟乙烯10-15份，硫酸铝钾8-12份，聚丙烯纤维5-10份，复合保温剂5-10份，增强剂3-8份，缓凝剂1-3份；所述复合保温剂由如下重量份的原料组成：相变材料60-80份，明矾15-20份，改性剂3-6份，纳米氧化铝1-2份。
优选的，所述工业副产石膏包括磷石膏、脱硫石膏、柠檬酸石膏中的一种。
优选的，所述相变材料由石蜡、肉豆蔻酸、硬脂酸丁酯按质量比为2-3:1-2:1组成。
优选的，所述改性剂由氯化石蜡、马来酸酐、羟甲基纤维素按质量比为2-3:1-2:1组成。
优选的，所述增强剂由硅灰石纤维、水合硅酸镁、海泡石按质量比为3-4:1-2:1组成。
优选的，所述缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂。
本发明的另一目的是提供一种耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将工业副产石膏加水陈化8-10h，过滤烘干，在160-250℃下进行煅烧，取出后粉碎研磨；
(2)复合保温剂的制备：按重量份将相变材料加入反应釜中，在60-80℃条件下搅拌10-20min，相变材料完全熔融后加入改性剂加压搅拌反应20-30min，然后加入明矾、纳米氧化铝继续反应5-10min，经细化得到复合保温剂；
(3)将步骤(2)得到的复合保温剂加入到步骤(1)中，与其他剩余成分混合，在100-120℃条件下焙烧，冷却后粉碎即得耐磨保温建筑石膏粉。
优选的，步骤(1)所述煅烧时间为1-3h。
优选的，步骤(2)所述搅拌速度为80-150rpm，加压为0.6-0.8MPa。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
(1)本发明耐磨保温建筑石膏粉，添加多种组分配伍共同作用，石膏晶体之间搭接更为密实，晶体之间的空际相应变小，制得的建筑石膏粉耐磨强度高、保温效果显著，性能稳定，应用前景广阔。
(2)本发明耐磨保温建筑石膏粉中添加复合保温剂，由相变材料、明矾、改性剂、纳米氧化铝制备所得，复合保温剂中的相变材料不但利用相变储能防止建筑物温度变化，而且其在建筑保温材料中储热，防止热量散失，可以有效弥补现有建筑保温材料导热系数高的不足。
(3)本发明耐磨保温建筑石膏粉中添加由硅灰石纤维、水合硅酸镁、海泡石按质量比为3-4:1-2:1组成的增强剂，能够使石膏的网络结构有一定的增强，还具有缓凝作用，使石膏表面硬度增大，耐磨性能加强，强度提高。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种耐磨保温建筑石膏粉，包括如下重量份的原料：磷石膏60份，聚四氟乙烯10份，硫酸铝钾8份，聚丙烯纤维5份，复合保温剂5份，增强剂3份，磷酸盐类缓凝剂1份；所述复合保温剂由如下重量份的原料组成：相变材料60份，明矾15份，改性剂3份，纳米氧化铝1份；其中相变材料由石蜡、肉豆蔻酸、硬脂酸丁酯按质量比为2:1:1组成；改性剂由氯化石蜡、马来酸酐、羟甲基纤维素按质量比为2:1:1组成；增强剂由硅灰石纤维、水合硅酸镁、海泡石按质量比为3:1:1组成。
一种耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将工业副产石膏加水陈化8h，过滤烘干，在160℃下进行煅烧3h，取出后粉碎研磨；
(2)复合保温剂的制备：按重量份将相变材料加入反应釜中，在60℃条件下以80rpm速度搅拌20min，相变材料完全熔融后加入改性剂加压到0.6MPa搅拌反应30min，然后加入明矾、纳米氧化铝继续反应5min，经细化得到复合保温剂；
(3)将步骤(2)得到的复合保温剂加入到步骤(1)中，与其他剩余成分混合，在100℃条件下焙烧，冷却后粉碎即得耐磨保温建筑石膏粉。
实施例2
一种耐磨保温建筑石膏粉，包括如下重量份的原料：脱硫石膏70份，聚四氟乙烯12份，硫酸铝钾10份，聚丙烯纤维8份，复合保温剂6份，增强剂5份，磷酸盐类缓凝剂2份；所述复合保温剂由如下重量份的原料组成：相变材料70份，明矾18份，改性剂4份，纳米氧化铝2份；其中相变材料由石蜡、肉豆蔻酸、硬脂酸丁酯按质量比为3:1:1组成；改性剂由氯化石蜡、马来酸酐、羟甲基纤维素按质量比为3:1:1组成；增强剂由硅灰石纤维、水合硅酸镁、海泡石按质量比为4:1:1组成。
一种耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将工业副产石膏加水陈化9h，过滤烘干，在200℃下进行煅烧2h，取出后粉碎研磨；
(2)复合保温剂的制备：按重量份将相变材料加入反应釜中，在70℃条件下以120rpm速度搅拌15min，相变材料完全熔融后加入改性剂加压到0.7MPa搅拌反应25min，然后加入明矾、纳米氧化铝继续反应8min，经细化得到复合保温剂；
(3)将步骤(2)得到的复合保温剂加入到步骤(1)中，与其他剩余成分混合，在110℃条件下焙烧，冷却后粉碎即得耐磨保温建筑石膏粉。
实施例3
一种耐磨保温建筑石膏粉，包括如下重量份的原料：柠檬酸石膏80份，聚四氟乙烯15份，硫酸铝钾12份，聚丙烯纤维10份，复合保温剂10份，增强剂8份，磷酸盐类缓凝剂3份；所述复合保温剂由如下重量份的原料组成：相变材料80份，明矾20份，改性剂6份，纳米氧化铝2份；其中相变材料由石蜡、肉豆蔻酸、硬脂酸丁酯按质量比为3:2:1组成；改性剂由氯化石蜡、马来酸酐、羟甲基纤维素按质量比为3:2:1组成；增强剂由硅灰石纤维、水合硅酸镁、海泡石按质量比为4:2:1组成。
一种耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将工业副产石膏加水陈化10h，过滤烘干，在250℃下进行煅烧3h，取出后粉碎研磨；
(2)复合保温剂的制备：按重量份将相变材料加入反应釜中，在80℃条件下以150rpm速度搅拌10min，相变材料完全熔融后加入改性剂加压到0.8MPa搅拌反应20min，然后加入明矾、纳米氧化铝继续反应10min，经细化得到复合保温剂；
(3)将步骤(2)得到的复合保温剂加入到步骤(1)中，与其他剩余成分混合，在120℃条件下焙烧，冷却后粉碎即得耐磨保温建筑石膏粉。
对比例1
一种耐磨保温建筑石膏粉，不添加复合保温剂，其他组分、制备方法与实施例2相同。
对比例2
一种耐磨保温建筑石膏粉，不添加增强剂，其他组分、制备方法与实施例2相同。
对比例3
一种耐磨保温建筑石膏粉，不添加复合保温剂、增强剂，其他组分、制备方法与实施例2相同。
一、石膏粉理化性质实验
将实施例1-3和对比例1-3制备的石膏粉加水成型后测试导热系数及莫氏硬度，与实施例1对比，结果如表1所示。
项目 导热系统w/(m·k) 莫氏硬度
实施例1 0.026 3
实施例2 0.023 3
实施例3 0.025 3
对比例1 1.12 ＞2
对比例2 1.03 2
对比例3 1.38 2
二、石膏粉耐火实验
在标准耐火试验条件下，将实验1-3和对比例1-3制备的石膏粉加水制成50mm厚的石膏板，以石膏板开始出现裂纹时所经过的时间为标准，测试其耐火极限，结果如表2所示。
Figure BDA0002739722260000061
Figure BDA0002739722260000071
由上述实验结果可知，本申请所制备的石膏粉保温效果好，耐火程度高，强度高，性能稳定，应用前景广阔。
以上为本发明较佳实施例，只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种耐磨保温建筑石膏粉，其特征在于：包括如下重量份的原料：工业副产石膏60-80份，聚四氟乙烯10-15份，硫酸铝钾8-12份，聚丙烯纤维5-10份，复合保温剂5-10份，增强剂3-8份，缓凝剂1-3份；所述复合保温剂由如下重量份的原料组成：相变材料60-80份，明矾15-20份，改性剂3-6份，纳米氧化铝1-2份。
2.根据权利要求1所述的耐磨保温建筑石膏粉，其特征在于：所述工业副产石膏包括磷石膏、脱硫石膏、柠檬酸石膏中的一种。
3.根据权利要求1所述的耐磨保温建筑石膏粉，其特征在于：所述相变材料由石蜡、肉豆蔻酸、硬脂酸丁酯按质量比为2-3:1-2:1组成。
4.根据权利要求1所述的耐磨保温建筑石膏粉，其特征在于：所述改性剂由氯化石蜡、马来酸酐、羟甲基纤维素按质量比为2-3:1-2:1组成。
5.根据权利要求1所述的耐磨保温建筑石膏粉，其特征在于：所述增强剂由硅灰石纤维、水合硅酸镁、海泡石按质量比为3-4:1-2:1组成。
6.根据权利要求1所述的耐磨保温建筑石膏粉，其特征在于：所述缓凝剂为磷酸盐类缓凝剂。
7.一种权利要求1-6所述的耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将工业副产石膏加水陈化8-10h，过滤烘干，在160-250℃下进行煅烧，取出后粉碎研磨；
(2)复合保温剂的制备：按重量份将相变材料加入反应釜中，在60-80℃条件下搅拌10-20min，相变材料完全熔融后加入改性剂加压搅拌反应20-30min，然后加入明矾、纳米氧化铝继续反应5-10min，经细化得到复合保温剂；
(3)将步骤(2)得到的复合保温剂加入到步骤(1)中，与其他剩余成分混合，在100-120℃条件下焙烧，冷却后粉碎即得耐磨保温建筑石膏粉。
8.根据权利要求7所述的耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述煅烧时间为1-3h。
9.根据权利要求7所述的耐磨保温建筑石膏粉的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述搅拌速度为80-150rpm，加压为0.6-0.8MPa。
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