CN112679177A - 一种纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种纸面石膏板,包括板芯和护面纸,所述板芯的原料按质量分数计包括:0.12%至0.22%的三偏磷酸盐,0.08%至0.16%的硼酸或硼酸盐,0.02%至0.08%的酒石酸或酒石酸盐,0.1%至0.5%的可再分散乳胶粉,0.3%至1%的减水剂,0.04%至0.15%的发泡剂,1%至2.5%的普通硅酸盐水泥,0.1%至0.5%的促凝剂,0.3%至0.6%的粘结剂,70%至80%的水,余量为石膏熟料。本申请提供了的纸面石膏板,具有较高的软化系数、较低的石膏硬化体的孔隙率,从而降低石膏板在潮湿环境下的溶解度。所述抗潮纸面石膏板即使在长期受潮后其断裂载荷损失率低、受潮挠度几乎无影响。
Description
技术领域
本文涉及但不限于一种新型室内装饰建材领域技术,尤其涉及但不限于一种纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
石膏是一种传统的气硬性无机胶凝材料,以其为原料的石膏板具有轻质、绝热、不燃、可锯可钉、吸声、调湿、美观等特点,在建筑中得到了广泛的应用;但石膏自身软化系数低(0.3~0.45)、气硬性材料的特点造成其耐潮性差,石膏硬化体孔隙率很大,晶体界面的网状结构是由细微裂纹形成的,在潮湿环境中,水分渗入到微细孔内形成产生尖劈作用的水分子薄膜,破坏了微单元结构,降低石膏制品的强度。另外,石膏的溶解度高,当水接触石膏制品时,容易被水溶解和剥离,强度自然降低,所以在潮湿的使用环境中石膏的强度会明显降低。因此以建筑石膏为主要原料的石膏板在湿度大的环境下,力学性能严重下降、板面出现下垂凹陷现象明显,使用寿命降低,限制了石膏板在厨房、地下室、卫生间、浴室等比较潮湿场所的应用。
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本申请的保护范围。
本申请提供了一种具有抗潮性能的纸面石膏板,具有较高的软化系数、较低的石膏硬化体的孔隙率,从而降低石膏板在潮湿环境下的溶解度。所述抗潮纸面石膏板即使在长期受潮后其断裂载荷损失率低、受潮挠度几乎无影响。
本申请提供了一种纸面石膏板,包括板芯和护面纸,所述板芯的原料按质量分数计包括:0.12%至0.22%的三偏磷酸盐,0.08%至0.16%的硼酸或硼酸盐,0.02%至0.08%的酒石酸或酒石酸盐,0.1%至0.5%的可再分散乳胶粉,0.3%至1%的减水剂,0.04%至0.15%的发泡剂,1%至2.5%的普通硅酸盐水泥,0.1%至0.5%的促凝剂,0.3%至0.6%的粘结剂,70%至80%的水,余量为石膏熟料。
可选地,所述板芯的原料由上述原料组成。
在一种实施方式中,所述减水剂选自木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的任意一种或更多种;
在一种实施方式中,所述发泡剂选自六烷基硫酸钠、八烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠中的任意一种或更多种;
在一种实施方式中,所述促凝剂为经过球磨的废弃纸面石膏板,废弃纸面石膏板球磨后的比表面积为10000cm2/g至30000cm2/g;
在一种实施方式中,所述粘结剂为改性淀粉,所述改性淀粉选自玉米变性淀粉、马铃薯变性淀粉、木薯变性淀粉、和小麦变性淀粉中的任意一种或更多种。
在一种实施方式中,所述促凝剂的比表面积为10000cm2/g至30000cm2/g。
在一种实施方式中,所述可再分散乳胶粉选自醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯-VeoVa和乙烯或丙烯酸酯中的任意一种或更多种。
在一种实施方式中,所述普通硅酸盐水泥选自强度等级为42.5、42.5R、52.5和52.5R中的任意一种或更多种。
又一方面,本申请提供了上述的纸面石膏板的制备方法,包括以下步骤:
1)将所述三偏磷酸盐、所述硼酸或硼酸的盐、所述酒石酸或酒石酸的盐在水中混合均匀;
2)将步骤1)得到的混合液与可再分散乳胶粉、水、减水剂、发泡剂、普通硅酸盐水泥、促凝剂、粘结剂和石膏熟料混合均匀,制得石膏料浆;
3)将石膏料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板;
4)待湿板凝固后,进行干燥,将干燥后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
可选地,所述制备方法由上述步骤组成。
在一种实施方式中,步骤1)中的水占全部水的用量的2%至5%。
在一种实施方式中,步骤1)中所述水的温度为35℃至50℃。
在一种实施方式中,步骤1)中所述溶液可以采用泵送湿添加的方式确保添加量的准确性、均匀性。
在一种实施方式中,在步骤1)之后和步骤2)之前还包括如下步骤:
将可在分散乳胶粉和促凝剂混合后磨细;或,将可在分散乳胶粉、淀粉和促凝剂混合后磨细。
可以选用以下助磨剂:生产不合格放置在干燥环境条件下的石膏板,经过粉碎机进行粉碎成0.5mm至3mm的颗粒或者助磨剂,然后在球磨机中球磨至比表面积10000cm2/g至30000cm2/g,球磨过程中加入助磨剂助磨。
又一方面,本申请提供了一种组分A、组分B和组分C在纸面石膏板中提高纸面石膏板抗潮能力的应用,所述组分A为三偏磷酸盐、所述组分B为硼酸或硼酸盐中的任一种或两种、所述组分C为酒石酸或酒石酸盐中的任一种或两种;所述组分A、组分B和组分C在纸面石膏板中联合使用。
在一种实施方式中,所述组分A、所述组分B与组分C的重量比为(6至11):(4至8):(1至4)。
在一种实施方式中,所述组分A的用量为板芯原料的0.12%至0.22%,所述组分B占板芯原料的0.08%至0.16%,所述组分C占板芯原料的0.02%至0.08%。
本申请提供的纸面石膏板通过各添加剂的协同效果提高了石膏板的软化系数、板芯密实度、降低孔隙率,最终满足石膏板应用在湿度环境大的条件下,能够保持较高的力学性能,不出现下垂现象。
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。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来发明实现和获得。
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。
本申请实施例中提供了一种纸面石膏板,包括板芯和护面纸,所述板芯的原料按质量分数计包括:0.12%至0.22%的三偏磷酸盐,0.08%至0.16%的硼酸或硼酸盐,0.02%至0.08%的酒石酸或酒石酸盐,0.1%至0.5%的可再分散乳胶粉,0.3%至1%的减水剂,0.04%至0.15%的发泡剂,1%至2.5%的普通硅酸盐水泥,0.1%至0.5%的促凝剂,0.3%至0.6%的粘结剂,70%至80%的水,余量为石膏熟料。
可选地,所述板芯的原料由上述原料组成。
在本申请实施例中,所述减水剂选自木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的任意一种或更多种;
在本申请实施例中,所述发泡剂选自六烷基硫酸钠、八烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠中的任意一种或更多种;
在本申请实施例中,所述促凝剂为经过球磨的废弃纸面石膏板,废弃纸面石膏板球磨后的比表面积为10000cm2/g至30000cm2/g;
在本申请实施例中,所述粘结剂为改性淀粉,所述改性淀粉选自玉米变性淀粉、马铃薯变性淀粉、木薯变性淀粉、和小麦变性淀粉中的任意一种或更多种。
在本申请实施例中,所述促凝剂的比表面积为10000cm2/g至30000cm2/g。
在本申请实施例中,所述可再分散乳胶粉选自醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯-VeoVa和乙烯或丙烯酸酯中的任意一种或更多种。
在本申请实施例中,所述普通硅酸盐水泥选自强度等级为42.5、42.5R、52.5和52.5R中的任意一种或更多种。
本申请实施例还提供了上述的纸面石膏板的制备方法,包括以下步骤:
1)将所述三偏磷酸盐、所述硼酸或硼酸的盐、所述酒石酸或酒石酸的盐在水中混合均匀;
2)将步骤1)得到的混合液与可再分散乳胶粉、水、减水剂、发泡剂、普通硅酸盐水泥、促凝剂、粘结剂和石膏熟料混合均匀,制得石膏料浆;
3)将石膏料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板;
4)待湿板凝固后,进行干燥,将干燥后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
可选地,所述制备方法由上述步骤组成。
在本申请实施例中,步骤1)中的水占全部水的用量的2%至5%。
在本申请实施例中,步骤1)中所述水的温度为35℃至50℃。
在本申请实施例中,步骤1)中所述溶液可以采用泵送湿添加的方式确保添加量的准确性、均匀性。
在本申请实施例中,在步骤1)之后和步骤2)之前还包括如下步骤:
将可在分散乳胶粉和促凝剂混合后磨细;或,将可在分散乳胶粉、淀粉和促凝剂混合后磨细。
可以选用以下助磨剂:生产不合格放置在干燥环境条件下的石膏板,经过粉碎机进行粉碎成0.5mm至3mm的颗粒或者助磨剂,然后在球磨机中球磨至比表面积10000cm2/g至30000cm2/g,球磨过程中加入助磨剂助磨。
实施例1
实施例1中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。所述酒石酸为外消旋体(DL-酒石酸)。
将三偏磷酸钠0.12wt.%、硼酸0.08wt.%、酒石酸0.02wt.%混合均匀,然后在35℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.1wt.%、水73wt.%、减水剂0.5wt.%、发泡剂0.08wt.%、普通硅酸盐水泥1wt.%、促凝剂0.4wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量的熟石膏输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
实施例2
实施例2中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。所述酒石酸为外消旋体(DL-酒石酸)。
将三偏磷酸钠0.14wt.%、硼酸0.1wt.%、酒石酸0.04wt.%混合均匀,然后在40℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.3wt.%、水73wt.%、减水剂0.5wt.%、发泡剂0.08wt.%、普通硅酸盐水泥1.2wt.%、促凝剂0.4wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量熟石膏通过不同方式输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
实施例3
实施例3中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。所述酒石酸为外消旋体(DL-酒石酸)。
将三偏磷酸钠0.16wt.%、硼酸0.12wt.%、酒石酸0.04wt.%混合均匀,然后在45℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.5wt.%、水73wt.%、减水剂0.8wt.%、发泡剂0.1wt.%、普通硅酸盐水泥1.4wt.%、促凝剂0.5wt.%、淀粉0.6wt.%,以及余量石膏通过不同方式输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
对比例1
对比例1中减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉。
将水75wt.%、减水剂0.8wt.%、发泡剂0.06wt.%、促凝剂0.3wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量熟石膏输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
对比例2
对比例2中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。所述酒石酸为外消旋体(DL-酒石酸)。
将硼酸0.08wt.%、酒石酸0.02wt.%混合均匀,然后在35℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.1wt.%、水73wt.%、减水剂0.5wt.%、发泡剂0.08wt.%、普通硅酸盐水泥1wt.%、促凝剂0.4wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量的熟石膏输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
对比例3
对比例3中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。所述酒石酸为外消旋体(DL-酒石酸)。
将三偏磷酸钠0.12wt.%、酒石酸0.02wt.%混合均匀,然后在35℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.1wt.%、水73wt.%、减水剂0.5wt.%、、发泡剂0.08wt.%、普通硅酸盐水泥1wt.%、促凝剂0.4wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量的熟石膏输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
对比例4
对比例4中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。
将三偏磷酸钠0.12wt.%、硼酸0.08wt.%、混合均匀,然后在35℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.1wt.%、水73wt.%、减水剂0.5wt.%、、发泡剂0.08wt.%、普通硅酸盐水泥1wt.%、促凝剂0.4wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量的熟石膏输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
对比例5
对比例5中,可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯;减水剂为萘系高效减水剂购自济南市东富翔商贸有限公司,FDN-A牌号;发泡剂为十二烷基硫酸钠;淀粉为改性玉米淀粉;普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5R。所述酒石酸为外消旋体(DL-酒石酸)。
将三偏磷酸钠0.25wt.%、硼酸0.18wt.%、酒石酸0.10wt.%混合均匀,然后在35℃的水(2wt.%)中高速搅拌充分溶解,与添加到制备促凝剂小球磨机内可再分散乳胶粉0.1wt.%、水73wt.%、减水剂0.5wt.%、、发泡剂0.08wt.%、普通硅酸盐水泥1wt.%、促凝剂0.4wt.%、淀粉0.5wt.%,以及余量的熟石膏输送至混合机内混合搅拌制得石膏料浆,将料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板。待湿板凝固后,进入干燥机,干燥机一区温度为135-150℃,二区温度为120-130℃,三区温度为90-100℃,干燥机速度为55-70cm/min,将烘干后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
测试例
设置2种不同的实验条件,温湿度通过恒温恒湿箱实现。
1、烘干后立即检测;所述的烘干是将纸面石膏板成品进行烘干,烘干操作的条件是:应预先放置于电热鼓风干燥箱中,在(40±2)℃的温度条件下烘干至恒定质量(试件24h的质量变化率应小于0.5%),然后取出测试,不需要等待石膏板降温至25℃后再测试。)
2、烘干后在温度25℃,相对湿度70%的恒温恒湿箱放80min后立即检测;
受潮挠度测试方法参照中国国家标准GB/T9775-2008测试方法进行。下表为该抗潮纸面石膏板9.5mm厚在不同温湿度环境下的相关测试数据总汇:
表1实施例和对比例石膏板的抗潮性能测试
表2对比例石膏板的抗潮性能测试
表3:受潮粘结类别说明
粘结性能类别 | 护面纸粘结情况 |
I类 | 纸芯全部粘牢,不裸露石膏 |
II类 | 纸芯绝大部分粘牢,少部分裸露石膏 |
III类 | 纸芯部分分离,约50%裸露石膏 |
IV类 | 纸芯大部分分离,石膏表面有少量纸屑 |
V类 | 纸芯全部分离 |
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 (10)
1.一种纸面石膏板,包括板芯和护面纸,所述板芯的原料按质量分数计包括:0.12%至0.22%的三偏磷酸盐,0.08%至0.16%的硼酸或硼酸盐,0.02%至0.08%的酒石酸或酒石酸盐,0.1%至0.5%的可再分散乳胶粉,0.3%至1%的减水剂,0.04%至0.15%的发泡剂,1%至2.5%的普通硅酸盐水泥,0.1%至0.5%的促凝剂,0.3%至0.6%的粘结剂,70%至80%的水,余量为石膏熟料。
2.根据权利要求1所述的纸面石膏板,其中,所述减水剂选自木质素磺酸钠盐减水剂、萘系高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的任意一种或更多种;
可选地,所述发泡剂选自六烷基硫酸钠、八烷基硫酸钠、十烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠中的任意一种或更多种;
可选地,所述促凝剂为经过球磨的废弃纸面石膏板,废弃纸面石膏板球磨后的比表面积为10000cm2/g至30000cm2/g;
可选地,所述粘结剂为改性淀粉,所述改性淀粉选自玉米变性淀粉、马铃薯变性淀粉、木薯变性淀粉、和小麦变性淀粉中的任意一种或更多种。
3.根据权利要求1或2所述的纸面石膏板,其中,所述促凝剂的比表面积为10000cm2/g至30000cm2/g。
4.根据权利要求1或2所述的纸面石膏板,其中,所述可再分散乳胶粉选自醋酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯-VeoVa和乙烯或丙烯酸酯中的任意一种或更多种。
5.根据权利要求1或2所述的纸面石膏板,其中,所述普通硅酸盐水泥选自强度等级为42.5、42.5R、52.5和52.5R中的任意一种或更多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,包括以下步骤:
1)将所述三偏磷酸盐、所述硼酸或硼酸的盐、所述酒石酸或酒石酸的盐在水中混合均匀;
2)将步骤1)得到的混合液与可再分散乳胶粉、水、减水剂、发泡剂、普通硅酸盐水泥、促凝剂、粘结剂和石膏熟料混合均匀,制得石膏料浆;
3)将石膏料浆浇筑在护面纸上,搭接粘牢成型,制成湿板;
4)待湿板凝固后,进行干燥,将干燥后的石膏板切边、封条、包装得到纸面石膏板。
7.根据权利要求6所述的纸面石膏板的制备方法,其中,步骤1)中的水占全部水的用量的2%至5%。
8.根据权利要求6所述的纸面石膏板的制备方法,其中,步骤1)中所述水的温度为35℃至50℃。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,在步骤1)之后和步骤2)之前还包括如下步骤:
将可在分散乳胶粉和促凝剂混合后磨细;或,将可在分散乳胶粉、淀粉和促凝剂混合后磨细。
10.组分A、组分B和组分C在纸面石膏板中提高纸面石膏板抗潮能力的应用,所述组分A为三偏磷酸盐、所述组分B为硼酸或硼酸盐中的任一种或两种、所述组分C为酒石酸或酒石酸盐中的任一种或两种;
可选地,所述组分A、所述组分B与组分C的重量比为(6至11):(4至8):(1至4)。
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