CN112759332B - 一种不易碎裂天花板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不易碎裂天花板及其制备方法，由以下重量份原料制成：32~40份硅藻土、20~25份普通硅酸盐水泥、8~12份高岭土、4~8份粉煤灰、3~7份改性芳纶纤维、2~4份膨润土、1.5~3份白炭黑、1~2.5份玻化微珠、0.8~2份硅微粉、0.8~2份铝粉膏、0.8~1.5份珠光砂、0.5~1份木质素磺酸钠、0.4~0.8份硅溶胶、200~230份去离子水。所述的不易碎裂天花板具有良好的抗压强度，从而不易碎裂，通过对芳纶纤维进行改性得到了具有优异性能的改性芳纶纤维，其能够显著提高抗压强度。

Description

一种不易碎裂天花板及其制备方法

技术领域

本发明涉及天花板技术领域，具体涉及一种不易碎裂天花板及其制备方法。

背景技术

硅藻土是一种硅质岩石，是由单细胞硅藻类生物的硅酸盐遗骸形成的。其主要矿物成分是蛋白石及其变种，化学成分主要是SiO₂，并含有少量的Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、Na₂O、MgO等。硅藻土具有较高的化学稳定性，只溶于氢氟酸，不溶于其他任何强酸，易溶于碱。硅藻土质量轻，我国硅藻土堆积密度为0.34～0.65g/cm³；比表面积大，一般为19～65m²/g；孔隙率高，孔体积一般为0.45~0.98cm³/g。故硅藻土具有较强的活性和吸附特性，硅藻土特殊的理化性能使其具有广泛的应用。

随着我国建筑节能工作的不断深入，新的天花板改目标及建筑节能设计标准要求也随之提高。随着我国城市化进程的加快，工业和民用建筑功能亦不断完善，其对建筑天花板的抗压强度要求越来越高。

发明内容

本发明提供一种不易碎裂的天花板，所述的天花板具有良好的抗压强度。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

一种不易碎裂天花板，由以下重量份原料制成：32~40份硅藻土、20~25份普通硅酸盐水泥、8~12份高岭土、4~8份粉煤灰、3~7份改性芳纶纤维、2~4份膨润土、1.5~3份白炭黑、1~2.5份玻化微珠、0.8~2份硅微粉、0.8~2份铝粉膏、0.8~1.5份珠光砂、0.5~1份木质素磺酸钠、0.4~0.8份硅溶胶、200~230份去离子水。

作为一种优选方案，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：35~40份硅藻土、21~25份普通硅酸盐水泥、9~12份高岭土、5~8份粉煤灰、4~7份改性芳纶纤维、2.5~4份膨润土、1.8~3份白炭黑、1.5~2.5份玻化微珠、1~2份硅微粉、1~2份铝粉膏、0.8~1.4份珠光砂、0.5~0.9份木质素磺酸钠、0.4~0.7份硅溶胶、200~220份去离子水。

作为一种优选方案，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：37份硅藻土、23份普通硅酸盐水泥、10份高岭土、6份粉煤灰、5份改性芳纶纤维、3份膨润土、2份白炭黑、1.8份玻化微珠、1.6份硅微粉、1.5份铝粉膏、1份珠光砂、0.8份木质素磺酸钠、0.5份硅溶胶、206.8份去离子水。

作为一种优选方案，所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.05~0.15份硅烷偶联剂KH550、2~5份二氧化钛、6~12份无水乙醇加入到20~30份去离子水中，在70~90℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将1~4份预处理二氧化钛加入到10~20份Tris-HCl缓冲溶液中，加入10~20份多巴胺溶液，200~500W超声处理20~50min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；

S3、将8~15份芳纶纤维加入到40~60份浓硫酸中，200~500W超声处理20~50min；

S4、将S3所得物加入到圆底烧瓶中，再加入20~30份氯化锂无水乙醇溶液、10~20份氯化钙无水乙醇溶液，在70~90℃下回流反应6~12h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维；

S5、将5~10份预处理芳纶纤维、1~4份改性二氧化钛加入到20~30份二甲基亚砜中，再加入0.05~0.15份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的分均为重量份。

作为一种优选方案，所述芳纶纤维为芳纶纤维1414。

作为一种优选方案，所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8~9。

作为一种优选方案，所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为6~10%。

作为一种优选方案，所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为6~10%。

作为一种优选方案，所述多巴胺溶液的质量浓度为0.4~1g/L。

本发明还提供了一种所述的不易碎裂天花板的制备方法，包含以下步骤：

S21、将硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水加入到混合器中，搅拌均匀，得到浆料；

S22、将浆料压制成型，烘干机烘干处理至水分低于8wt%，即得不易碎裂天花板。

本发明的有益效果：本发明所述的天花板由硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水配制而成，配比合理，具有良好的抗压强度，从而不易碎裂，通过对芳纶纤维进行改性得到了具有优异性能的改性芳纶纤维，其能够显著提高抗压强度。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除特别声明，所述的份均为重量份。

实施例1

一种不易碎裂天花板，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：37份硅藻土、23份普通硅酸盐水泥、10份高岭土、6份粉煤灰、5改性芳纶纤维、3份膨润土、2份白炭黑、1.8份玻化微珠、1.6份硅微粉、1.5份铝粉膏、1份珠光砂、0.8份木质素磺酸钠、0.5份硅溶胶、206.8份去离子水。

所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.1份硅烷偶联剂KH550、4份二氧化钛、10份无水乙醇加入到26.9份去离子水中，在80℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将3份预处理二氧化钛加入到15份Tris-HCl缓冲溶液中，加入13份多巴胺溶液，400W超声处理40min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8.2；所述多巴胺溶液的质量浓度为0.8g/L；

S3、将10份芳纶纤维1414加入到50份浓硫酸中，400W超声处理30min；

S4、将S3所得物加入到圆底烧瓶中，再加入25份氯化锂无水乙醇溶液、25份氯化钙无水乙醇溶液，在80℃下回流反应10h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维1414；所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为8%；所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为8%；

S5、将6份预处理芳纶纤维1414、2.5份改性二氧化钛加入到21.4份二甲基亚砜中，再加入0.1份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

所述的不易碎裂天花板的制备方法，包含以下步骤：

S21、将硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水加入到混合器中，搅拌均匀，得到浆料；

S22、将浆料压制成型，烘干机烘干处理至水分低于8wt%，即得不易碎裂天花板。

实施例2

一种不易碎裂天花板，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：32份硅藻土、20份普通硅酸盐水泥、8份高岭土、4份粉煤灰、3份改性芳纶纤维、2份膨润土、1.5份白炭黑、1份玻化微珠、0.8份硅微粉、0.8份铝粉膏、0.8份珠光砂、0.5份木质素磺酸钠、0.4份硅溶胶、200份去离子水。

所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.1份硅烷偶联剂KH550、4份二氧化钛、10份无水乙醇加入到26.9份去离子水中，在80℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将3份预处理二氧化钛加入到15份Tris-HCl缓冲溶液中，加入13份多巴胺溶液，400W超声处理40min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8.2；所述多巴胺溶液的质量浓度为0.8g/L；

S3、将10份芳纶纤维1414加入到50份浓硫酸中，400W超声处理30min；

S4、将S3所得物加入到圆底烧瓶中，再加入25份氯化锂无水乙醇溶液、25份氯化钙无水乙醇溶液，在80℃下回流反应10h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维1414；所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为8%；所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为8%；

S5、将6份预处理芳纶纤维1414、2.5份改性二氧化钛加入到21.4份二甲基亚砜中，再加入0.1份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

所述的不易碎裂天花板的制备方法，包含以下步骤：

S21、将硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水加入到混合器中，搅拌均匀，得到浆料；

S22、将浆料压制成型，烘干机烘干处理至水分低于8wt%，即得不易碎裂天花板。

实施例3

一种不易碎裂天花板，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：40份硅藻土、25份普通硅酸盐水泥、12份高岭土、8份粉煤灰、4份改性芳纶纤维、4份膨润土、3份白炭黑、2.5份玻化微珠、2份硅微粉、2份铝粉膏、1.5份珠光砂、1份木质素磺酸钠、0.8份硅溶胶、230份去离子水。

所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.1份硅烷偶联剂KH550、4份二氧化钛、10份无水乙醇加入到26.9份去离子水中，在80℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将3份预处理二氧化钛加入到15份Tris-HCl缓冲溶液中，加入13份多巴胺溶液，400W超声处理40min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8.2；所述多巴胺溶液的质量浓度为0.8g/L；

S3、将10份芳纶纤维1414加入到50份浓硫酸中，400W超声处理30min；

S4、将S3所得物加入到圆底烧瓶中，再加入25份氯化锂无水乙醇溶液、25份氯化钙无水乙醇溶液，在80℃下回流反应10h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维1414；所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为8%；所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为8%；

S5、将6份预处理芳纶纤维1414、2.5份改性二氧化钛加入到21.4份二甲基亚砜中，再加入0.1份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

所述的不易碎裂天花板的制备方法，包含以下步骤：

S21、将硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水加入到混合器中，搅拌均匀，得到浆料；

S22、将浆料压制成型，烘干机烘干处理至水分低于8wt%，即得不易碎裂天花板。

实施例4

一种不易碎裂天花板，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：35份硅藻土、21份普通硅酸盐水泥、9份高岭土、5份粉煤灰、4份改性芳纶纤维、2.5份膨润土、1.8份白炭黑、1.5份玻化微珠、1份硅微粉、1份铝粉膏、0.8份珠光砂、0.5份木质素磺酸钠、0.4份硅溶胶、200份去离子水。

一种不易碎裂天花板，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：40份硅藻土、25份普通硅酸盐水泥、12份高岭土、8份粉煤灰、4份改性芳纶纤维、4份膨润土、3份白炭黑、2.5份玻化微珠、2份硅微粉、2份铝粉膏、1.5份珠光砂、1份木质素磺酸钠、0.8份硅溶胶、230份去离子水。

所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.1份硅烷偶联剂KH550、4份二氧化钛、10份无水乙醇加入到26.9份去离子水中，在80℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将3份预处理二氧化钛加入到15份Tris-HCl缓冲溶液中，加入13份多巴胺溶液，400W超声处理40min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8.2；所述多巴胺溶液的质量浓度为0.8g/L；

S3、将10份芳纶纤维1414加入到50份浓硫酸中，400W超声处理30min；

S4、将S3所得物加入到圆底烧瓶中，再加入25份氯化锂无水乙醇溶液、25份氯化钙无水乙醇溶液，在80℃下回流反应10h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维1414；所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为8%；所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为8%；

S5、将6份预处理芳纶纤维1414、2.5份改性二氧化钛加入到21.4份二甲基亚砜中，再加入0.1份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

所述的不易碎裂天花板的制备方法，包含以下步骤：

S21、将硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水加入到混合器中，搅拌均匀，得到浆料；

S22、将浆料压制成型，烘干机烘干处理至水分低于8wt%，即得不易碎裂天花板。

对比例1

对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1不含有所述的改性芳纶纤维，其他都相同。

对比例2

对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2采用芳纶纤维替换改性芳纶纤维，其他都相同。

对比例3

对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3所述的改性芳纶纤维的制备方法不同于实施例1，其他都相同。

所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将10份芳纶纤维1414加入到50份浓硫酸中，400W超声处理30min；

S2、将S1所得物加入到圆底烧瓶中，再加入25份氯化锂无水乙醇溶液、25份氯化钙无水乙醇溶液，在80℃下回流反应10h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维1414；所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为8%；所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为8%；

S3、将6份预处理芳纶纤维1414、2.5份二氧化钛加入到21.4份二甲基亚砜中，再加入0.1份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

对比例4

对比例4与实施例1不同之处在于，对比例3所述的改性芳纶纤维的制备方法不同于实施例1，其他都相同。

所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.1份硅烷偶联剂KH550、4份二氧化钛、10份无水乙醇加入到26.9份去离子水中，在80℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将3份预处理二氧化钛加入到15份Tris-HCl缓冲溶液中，加入13份多巴胺溶液，400W超声处理40min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8.2；所述多巴胺溶液的质量浓度为0.8g/L；

S3、将6份芳纶纤维1414、2.5份改性二氧化钛加入到21.4份二甲基亚砜中，再加入0.1份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：

1.将实施例1~4、对比例1~4所述的天花板制成尺寸为10mm× 40mm× 120mm供测试，抗压强度测试：使用EHC-1100全自动压力试验机测试石膏板抗压强度值，测试结果见表1。

表1 测试结果

从表1中可看出，本发明所述的不易碎裂的天花板具有良好的抗压强度。

对比实施例1~4可知，不同原料的配比能够影响天花板的抗压强度，其中实施例1为最佳配比。

对比实施例1、对比例1、2可知，本发明所述的改性芳纶纤维能够显著提高抗压强度。

对比实施例1、3、4可知，采取本发明所述的改性芳纶纤维的制备方法制备得到的改性芳纶纤维能够显著提高抗压强度，若制备方法被替换，则效果会显著下降。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种不易碎裂天花板，其特征在于，由以下重量份原料制成：32~40份硅藻土、20~25份普通硅酸盐水泥、8~12份高岭土、4~8份粉煤灰、3~7份改性芳纶纤维、2~4份膨润土、1.5~3份白炭黑、1~2.5份玻化微珠、0.8~2份硅微粉、0.8~2份铝粉膏、0.8~1.5份珠光砂、0.5~1份木质素磺酸钠、0.4~0.8份硅溶胶、200~230份去离子水；

其中，所述改性芳纶纤维的制备方法为：

S1、将0.05~0.15份硅烷偶联剂KH550、2~5份二氧化钛、6~12份无水乙醇加入到20~30份去离子水中，在70~90℃水浴下搅拌均匀，过滤，干燥，得到预处理二氧化钛；

S2、将1~4份预处理二氧化钛加入到10~20份Tris-HCl缓冲溶液中，加入10~20份多巴胺溶液，200~500W超声处理20~50min，过滤，干燥，得到改性二氧化钛；

S3、将8~15份芳纶纤维加入到40~60份浓硫酸中，200~500W超声处理20~50min；

S4、将S3所得物加入到圆底烧瓶中，再加入20~30份氯化锂无水乙醇溶液、10~20份氯化钙无水乙醇溶液，在70~90℃下回流反应6~12h，过滤，用去离子水冲洗，得到预处理芳纶纤维；

S5、将5~10份预处理芳纶纤维、1~4份改性二氧化钛加入到20~30份二甲基亚砜中，再加入0.05~0.15份硅烷偶联剂KH570，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性芳纶纤维；

所述的份均为重量份。

2.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：35~40份硅藻土、21~25份普通硅酸盐水泥、9~12份高岭土、5~8份粉煤灰、4~7份改性芳纶纤维、2.5~4份膨润土、1.8~3份白炭黑、1.5~2.5份玻化微珠、1~2份硅微粉、1~2份铝粉膏、0.8~1.4份珠光砂、0.5~0.9份木质素磺酸钠、0.4~0.7份硅溶胶、200~220份去离子水。

3.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述不易碎裂天花板由以下重量份原料制成：37份硅藻土、23份普通硅酸盐水泥、10份高岭土、6份粉煤灰、5份改性芳纶纤维、3份膨润土、2份白炭黑、1.8份玻化微珠、1.6份硅微粉、1.5份铝粉膏、1份珠光砂、0.8份木质素磺酸钠、0.5份硅溶胶、206.8份去离子水。

4.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述芳纶纤维为芳纶纤维1414。

5.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述Tris-HCl缓冲溶液pH为8~9。

6.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述氯化锂无水乙醇溶液质量分数为6~10%。

7.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述氯化钙无水乙醇溶液质量分数为6~10%。

8.根据权利要求1所述的不易碎裂天花板，其特征在于，所述多巴胺溶液的质量浓度为0.4~1g/L。

9.根据权利要求1~8任一所述的不易碎裂天花板的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

S21、将硅藻土、普通硅酸盐水泥、高岭土、粉煤灰、改性芳纶纤维、膨润土、白炭黑、玻化微珠、硅微粉、铝粉膏、珠光砂、木质素磺酸钠、硅溶胶、去离子水加入到混合器中，搅拌均匀，得到浆料；

S22、将浆料压制成型，烘干机烘干处理至水分低于8wt%，即得不易碎裂天花板。