CN112321256A - 一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装饰材料领域，具体涉及一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，包括以下步骤：(1)六铝酸钙‑镁铝尖晶石复合陶瓷粉的制备；(2)基料的制备；(3)发泡液的制备；(4)物料混合；(5)石膏板材的制备；与现有技术相比，本发明所制备的石膏板具有保温、轻质、高强的多重功能，适用于内、外墙保温及潮湿环境使用；在不影响容重的情况下添加六铝酸钙‑镁铝尖晶石复合陶瓷粉，一定程度提高石膏强度；六铝酸钙‑镁铝尖晶石复合陶瓷粉通过水热处理‑低温烧结两步法制备，孔径大且为交叉均匀分布的薄片状，采用可在分散丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉和纤维素衍生物相结合的方式提高石膏防水性；磷酸盐进一步提高石膏的强度。

Description

一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法
技术领域
本发明涉及装饰材料领域，具体涉及一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法。
背景技术
石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种新型建材，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等。目前，市面上的石膏板主要有纸面石膏板、装饰石膏板、石膏空心条板等。
纸面石膏板是以石膏料浆为夹心，两面用纸做护面而成的一种轻质板材。纸面石膏板质地轻、强度高、防火、防蛀、易于加工。普通纸面石膏板用于内墙、隔墙和吊顶。经过防火处理的耐水纸面石膏板可用于湿度较大的房间墙面，如卫生间、厨房、浴室等贴瓷砖、金属板、塑料面砖墙的衬板。装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺加少量纤维材料等制成的多种图案、花饰的板材，如石膏印花板、穿孔吊顶板、石膏浮雕吊顶板、纸面石膏饰面装饰板等。它是一种新型的室内装饰材料，适用于中高档装饰，具有轻质、防火、防潮、易加工、安装简单等特点。特别是新型树脂仿形饰面防水石膏板板面覆以树脂，饰面仿形花纹，其色调图案逼真，新颖大方，板材强度高、耐污染、易清洗，可用于装饰墙面做护墙板及踢脚板等，是代替天然石材和水磨石的理想材料。
石膏空心条板是以建筑石膏为主要原料，掺加适量轻质填充料或纤维材料后加工而成的一种空心板材。这种板材不用纸和粘结剂，安装时不用龙骨，是发展比较快的一种轻质板材。主要用于内墙和隔墙。这种板材的抗弯强度高于纸面石膏板，可用于内墙和隔墙，也可代替木材制作家具。除传统的石膏板外，还有新产品不断增加，如石膏吸音板、耐火板、绝热板和石膏复合板等。石膏板的规格也向高厚度、大尺寸方向发展。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，用于改善目前石膏板材功能单向性的特点。
本发明采用的技术方案如下：一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，关键在于包括以下步骤：
步骤一、将质量比为(7.2-16.5)：100的白云石和氢氧化铝投入水中搅拌均匀后，升温至120-250℃，进行水磨后用水溶出，并进行固液分离，得到前驱体，将前驱体烘干脱水后，置入1250-1450℃的温度下煅烧2-4h，置入球磨机中研磨，得到六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉；
步骤二、将石膏粉、PP纤维、快硬硫铝酸盐水泥、粉煤灰、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉、膨胀珍珠岩、陶粒加入混合机高速搅拌混合均匀后，得基料；
步骤三、将丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、发泡剂、纤维素衍生物、凝结调节剂加入60℃的水中搅拌，以500-600转/分钟的速度搅拌5-8分钟后，加入发泡剂，继续混合10-15分钟，得发泡液；
步骤四、将发泡液和基料加入混合机中搅拌混合均匀后，得混合物料；
步骤五、静置凝结固化成型、干燥，形成磷建筑石膏制保温隔声板材。
优选的，所述基料包括以下重量的原料：石膏粉620-800份、PP纤维1-3份、快硬硫铝酸盐水泥30-80份、粉煤灰30-50份、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉120-180份、膨胀珍珠岩30-60份、陶粒20-40份。
优选的，所述发泡液包括以下重量的原料：丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉50-80份、发泡剂15-40份、纤维素衍生物1-6份、凝结调节剂2-8份。
优选的，所述步骤一中，水磨时间为5～15min，球磨转速150r/min；烘干过程温度为150℃～300℃。
优选的，所述凝结调节剂为硫酸盐。
优选的，发泡剂为质量比为8:1的碳酸氢铵和脂肪酸甲醇酰胺。
优选的，所述步骤五的干燥过程为第一烘干阶段：烘干温度100-110℃，烘干时间50-60分钟，第二烘干阶段：烘干温度170-180℃，烘干时间15-25分钟，第三烘干阶段：烘干温度80-90℃，烘干时间90-100分钟。
优选的，步骤五中所述烘干温度的变化速率为6-10℃/分钟。
优选的，所述步骤一中的白云石为高钙白云石。
一种以上任一种制备方法制得的磷建筑石膏制保温隔声板材。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种磷建筑石膏制保温隔声板材石膏板具有保温、轻质、高强的多重功能，适用于内、外墙保温及潮湿环境使用；本发明采用在不影响容重的情况下添加六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉，一定程度提高石膏强度；六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉通过水热处理-低温烧结两步法制备，孔径大且为交叉均匀分布的薄片状，气孔率高达84.6％，抗压强度高达158Mpa，采用可在分散丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉和纤维素衍生物相结合的方式提高石膏防水性；磷酸盐进一步提高石膏的强度，最终寻找到一个平衡点，得到一种同时具有防水、保温、轻质、高强性能的石膏板材。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附表和具体实施方式对本发明作详细说明。
实施例1
步骤一、将质量比为7.2：100的白云石和氢氧化铝投入水中搅拌均匀后，升温至120℃，进行水磨后用水溶出，并进行固液分离，得到前驱体，将前驱体烘干脱水后，置入1250℃的温度下煅烧2-4h，置入球磨机中研磨，得到六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉，其中水磨时间为5～15min，球磨转速150r/min；烘干过程温度为150℃～300℃；
步骤二、将石膏粉620份、PP纤维1份、快硬硫铝酸盐水泥30份、粉煤灰30份、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉120份、膨胀珍珠岩30份、陶粒20份加入混合机高速搅拌混合均匀后，得基料；
步骤三、将丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉50份、甲基纤维素1份、硫酸钾2份加入60℃的水中搅拌，以500-600转/分钟的速度搅拌5-8分钟后，加入8:1的碳酸氢铵和脂肪酸甲醇酰胺15份，继续混合10-15分钟，得发泡液；
步骤四、将发泡液和基料加入混合机中搅拌混合均匀后，得混合物料；
步骤五、静置凝结固化成型、干燥，形成磷建筑石膏制保温隔声板材。
测试结果：石膏板容重为958Kg/m3，抗压强度为13.7Mpa，平均隔声量65dB。
实施例2
步骤一、将质量比为16.5：100的白云石和氢氧化铝投入水中搅拌均匀后，升温至250℃，进行水磨后用水溶出，并进行固液分离，得到前驱体，将前驱体烘干脱水后，置入1450℃的温度下煅烧2-4h，置入球磨机中研磨，得到六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉，其中水磨时间为5～15min，球磨转速150r/min；烘干过程温度为150℃～300℃；
步骤二、将石膏粉800份、PP纤维3份、快硬硫铝酸盐水泥80份、粉煤灰80份、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉180份、膨胀珍珠岩60份、陶粒40份加入混合机高速搅拌混合均匀后，得基料；
步骤三、将丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉80份、羟乙基纤维素1份、硫酸铝8份加入60℃的水中搅拌，以500-600转/分钟的速度搅拌5-8分钟后，加入8:1的碳酸氢铵和脂肪酸甲醇酰胺15份，继续混合10-15分钟，得发泡液；
步骤四、将发泡液和基料加入混合机中搅拌混合均匀后，得混合物料；
步骤五、静置凝结固化成型、干燥，形成磷建筑石膏制保温隔声板材。
测试结果：石膏板容重为964Kg/m3，抗压强度为14.7Mpa，平均隔声量70dB。
实施例3
步骤一、将质量比为14.5：100的白云石和氢氧化铝投入水中搅拌均匀后，升温至200℃，进行水磨后用水溶出，并进行固液分离，得到前驱体，将前驱体烘干脱水后，置入1400℃的温度下煅烧2-4h，置入球磨机中研磨，得到六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉，其中水磨时间为5～15min，球磨转速150r/min；烘干过程温度为150℃～300℃；
步骤二、将石膏粉780份、PP纤维2份、快硬硫铝酸盐水泥50份、粉煤灰50份、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉180份、膨胀珍珠岩45份、陶粒25份加入混合机高速搅拌混合均匀后，得基料；
步骤三、将丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉70份、羟丙基甲基纤维素5份、硫酸铝6份加入60℃的水中搅拌，以500-600转/分钟的速度搅拌5-8分钟后，加入8:1的碳酸氢铵和脂肪酸甲醇酰胺25份，继续混合10-15分钟，得发泡液；
步骤四、将发泡液和基料加入混合机中搅拌混合均匀后，得混合物料；
步骤五、静置凝结固化成型、干燥，形成磷建筑石膏制保温隔声板材。
测试结果：石膏板容重为971Kg/m3，抗压强度为15.7Mpa，平均隔声量75dB。
对比实施例1
与实施例3相同，不同在于将六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉替换成快硬硫铝酸盐水泥。
测试结果：石膏板容重为985Kg/m3，抗压强度为12.1Mpa，平均隔声量70dB。
对比实施例2
与实施例3相同，不同在于将发泡剂替换成天然茶皂素。
测试结果：石膏板容重为963Kg/m3，抗压强度为14.1Mpa，平均隔声量52dB。
最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、将质量比为(7.2-16.5)：100的白云石和氢氧化铝投入水中搅拌均匀后，升温至120-250℃，进行水磨后用水溶出，并进行固液分离，得到前驱体，将前驱体烘干脱水后，置入1250-1450℃的温度下煅烧2-4h，置入球磨机中研磨，得到六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉；
步骤二、将石膏粉、PP纤维、稻壳粉、粉煤灰、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉、膨胀珍珠岩、陶粒加入混合机高速搅拌混合均匀后，得基料；
步骤三、将丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、发泡剂、纤维素衍生物、凝结调节剂加入60℃的水中搅拌，以500-600转/分钟的速度搅拌5-8分钟后，加入发泡剂，继续混合10-15分钟，得发泡液；
步骤四、将发泡液和基料加入混合机中搅拌混合均匀后，得混合物料；
步骤五、静置凝结固化成型、干燥，形成磷建筑石膏制保温隔声板材。
2.根据权利要求1所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述基料包括以下重量的原料：石膏粉620-800份、PP纤维1-3份、快硬硫铝酸盐水泥30-80份、粉煤灰30-50份、六铝酸钙-镁铝尖晶石复合陶瓷粉120-180份、膨胀珍珠岩30-60份、陶粒20-40份。
3.根据权利要求2所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述发泡液包括以下重量的原料：丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉50-80份、发泡剂15-40份、纤维素衍生物1-6份、凝结调节剂2-8份。
4.根据权利要求1所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述步骤一中，水磨时间为5～15min，球磨转速150r/min；烘干过程温度为150℃～300℃。
5.根据权利要求3所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述凝结调节剂为硫酸盐。
6.根据权利要求4所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：发泡剂为质量比为8:1的碳酸氢铵和脂肪酸甲醇酰胺。
7.根据权利要求1所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述步骤五的干燥过程为第一烘干阶段：烘干温度100-110℃，烘干时间50-60分钟，第二烘干阶段：烘干温度170-180℃，烘干时间15-25分钟，第三烘干阶段：烘干温度80-90℃，烘干时间90-100分钟。
8.根据权利要求1所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述步骤五中烘干温度的变化速率为6-10℃/分钟。
9.根据权利要求1所述的一种磷建筑石膏制保温隔声板材及制备方法，其特征在于：所述步骤一中的白云石为高钙白云石。
10.一种根据权利要求1至8任一项所述的制备方法制得的磷建筑石膏制保温隔声板材。
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