CN113636792B - 一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法 - Google Patents

一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材是由以下重量份的原材料制备而成：无机胶凝材料3‑45份、粉料1‑40份、纤维0.1‑2份、常规骨料0.1‑55份、导热型骨料15‑80份、液体1‑5份、减水剂0.1‑2份。本发明制备的导热型抗骤热开裂无机人造石板材，其250℃热台测试20分钟以上不开裂，导热系数大于5W/m·K，且抗折强度高于15MPa，莫氏硬度大于6，提高了无机人造石板材的性能，拓宽了无机人造石板材的应用场景。

Description

一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法。
背景技术
无机人造石板材具有环保、耐候性好、防火等级高、花色可设计等优点，近年来在装饰板材市场的占有率逐渐提高。然而，无机人造石板材由于其胶凝材料使用的是无机材料，导致其存在韧性差的特点。在板材局部受到骤热时，由于受热区域温度的突然升高，热量传导不及时，使得受热区和非受热区产生膨胀应力差，从而导致板材产生开裂，严重影响了无机人造石板材的外观和使用寿命。因此，需要一种导热性能好，能够降低板材受热和非受热区膨胀应力的导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，解决普通无机人造石板材导热型差，受骤热易开裂的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，包括以下重量份数的原料：无机胶凝材料3-45份、粉料1-40份、纤维0.1-2份、常规骨料0.1-55份、导热型骨料15-80份、液体1-5份、减水剂0.1-2份。
进一步地，所述无机胶凝材料为水硬性水泥、气硬性水泥中的一种或两种。
进一步地，所述粉料为活性混合材、导热系数大于50W/m·K的无机粉料中的一种或两种。
进一步地，所述活性混合材为硅灰、粉煤灰、矿粉、活性二氧化硅、硅酸铝中的一种或几种，所述活性混合材的粒度为140目至10000目；所述导热系数大于50W/m·K的无机粉料的粒度为140目至10000目。
进一步地，所述纤维为导热系数大于50W/m·K、长度1-20mm、直径3-20μm的纤维。
进一步地，所述常规骨料为英石、岗石、堇青石、莫来石、熔融石英砂中的一种或几种，常规骨料的粒径为0.1-15mm。
进一步地，所述导热型骨料为导热系数大于50W/m·K无机骨料中的一种或几种，且粒径为0.1-15mm。
进一步地，所述原料还包括高分子导热材料，该高分子导热材料通过将碳纳米管与壳聚糖混合，并进行高压均质所得，均质时间为2-10小时，压力为3-10MPa。
进一步地，所述液体为水、丙烯酸乳液、聚苯乙烯类乳液中的一种或几种。
进一步地，所述减水剂为奈系、聚羧酸系减水剂中的一种或两种。
一种上述的导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所需份数的无机胶凝材料、粉料、纤维、骨料、液体、减水剂置于搅拌机中充分搅拌后，浇入模具中振动成型，或用压板机压制成型。
(2)将浇筑或压制成型的板材养护后抛光，即得到导热型抗骤热开裂的无机人造石板材。
综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有方法制备的无机人造石板材相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的导热型抗骤热开裂无机人造石板材，其250℃热台测试20分钟以上不开裂，导热系数大于5W/m·K，且抗折强度高于15MPa，莫氏硬度大于6，提高了无机人造石板材的性能，拓宽了无机人造石板材的应用场景；
(2)本发明原料中添加的活性混合材可以改善无机人造石板材的抗拉强度，有效增加无机人造石板材的抗热应变能力；
(3)本发明原料中添加的导热系数大于50W/m·K无机粉料，可以提高无机人造石板材的导热系数，有效降低板材受热和非受热区的膨胀应力；
(4)本发明原料中使用导热系数大于50W/m·K的一种或几种无机骨料，进一步提高了无机人造石板材的导热系数，进一步降低板材受热和非受热区的膨胀应力，提高板材的抗骤热开裂性能。
(5)本发明的原料中增加高分子导热材料将碳纳米管与壳聚糖混合后高压均质，有利于将碳纳米管充分嵌入壳聚糖中充分分散，均化整个材料的导热性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：将4份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，6份8000目硅酸铝，20份200目碳化硅，30份0.1-2.5mm的英石骨料，34份0.1-2.5mm的碳化硅骨料，0.5份6mm的碳纤维，4份水，1份丙烯酸乳液，0.5份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例2
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：将6份52.5硅酸盐白水泥，8份10000目矿粉，15份200目氮化铝粉，50份0.1-4.0mm的岗石骨料，15份0.1-5.0mm的碳化硅骨料，5份水，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例3
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：将15份P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，10份10000目硅酸铝，10份140目碳化硅粉，30份0.5-9.0mm的莫来石骨料，25份0.5-2.0mm的氮化铝骨料，1份3mm的碳纤维，6份水，2份丙烯酸乳液，1份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例4
将3份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，1份1000目矿粉，15份800目碳化硅，75.5份0.1-2.5mm的碳化硅骨料，3份水，1份丙烯酸乳液，0.5份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
实施例5
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：将38份P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，32.5份0.3-3mm的堇青石骨料，20份3-10mm的碳化硅骨料，1.5份12mm的碳纤维，6份水，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后浇筑成型，进而养护和抛光。
实施例6
一种抗骤热开裂无机人造石板材的制备方法，包括以下步骤：将45份P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥，2份10000目硅灰，23份4.0-12.0mm的碳化硅骨料，20份0.3-4mm的氮化铝骨料，7份水，1份聚乙烯乳液，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后浇筑成型，进而养护和抛光。
实施例7
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，包括以下重量份数的原料：无机胶凝材料3份、粉料1份、纤维0.1份、常规骨料1份、导热型骨料15份、液体1份、减水剂0.1份。
实施例8
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，包括以下重量份数的原料：无机胶凝材料45份、粉料40份、纤维2份、常规骨料55份、导热型骨料80份、液体5份、减水剂2份。
实施例9
一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，包括以下重量份数的原料：无机胶凝材料15份、粉料20份、纤维1份、常规骨料30份、导热型骨料50份、液体4份、减水剂1份。
对比例1
将30份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，63份0.1-2.5mm的英石骨料，5份水，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
对比例2
将45份P·Ⅱ42.5硅酸盐水泥，46份0.1-2.5mm的岗石骨料，7份水，2份聚羧酸减水剂置于搅拌机中充分搅拌后压制成型，进而养护和抛光。
为验证本发明制备的无机人造石板材的导热及抗骤热开裂性能，分别按实施例1至实施例6，对比例1和对比例2制备300mm×300mm×300mm板材(每个样品成型两组，每组3个平行样，取每组平均值)，养护至28天龄期后抛光，用250℃热台测定其开裂时间，用导热仪测定板材的导热系数。将板材切割成100mm×80mm×20mm的样品，用万能压力机测定各样品的抗折强度，用岩石莫氏硬度计测定板材的莫氏硬度，测定结果如表1所示：
表1：板材的开裂时间和抗折强度
序号 导热系数W/m·K 开裂时间min 抗折强度MPa 莫氏硬度
对比例1 <1.5 1 13.6 6～7
对比例2 <1.5 2 11.8 5～6
实施例1 >5 45 17.8 6～7
实施例2 >5 22 15.2 6～7
实施例3 >5 21 16.1 6～7
实施例4 >5 >60 17.7 6～7
实施例5 >5 45 16.4 6～7
实施例6 >5 35 15.9 6～7
实施例7 >5 37 16.4 6～7
实施例8 >5 36 15.9 6～7
实施例9 >5 35 16.2 6～7
从表1中可以看出，采用本发明制备的无机人造石板材，其导热系数和抗骤热开裂时间有明显的提升，且抗折强度不低于15MPa，莫氏硬度不低于6，满足DB44/T 1601-2015《无机型人造石板材》中的相关要求。可见，本发明制备的抗骤热开裂无机人造石板材具有抗骤热开裂性能好，强度高的特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，其特征在于，包括以下重量份数的原料：无机胶凝材料3-45份、粉料1-40份、纤维0.1-2份、常规骨料0.1-55份、导热型骨料15-80份、液体1-5份、减水剂0.1-2份；
所述粉料为活性混合材、导热系数大于50W/m·K的无机粉料中的一种或两种；
所述活性混合材为硅灰、粉煤灰、矿粉、活性二氧化、硅酸铝硅中的一种或几种，所述活性混合材的粒度为140目至10000目；所述导热系数大于50W/m·K的无机粉料的粒度为140目至10000目；
所述纤维为导热系数大于50W/m·K、长度1-20mm、直径3-20μm的纤维；
所述导热型骨料为导热系数大于50W/m·K无机骨料中的一种或几种，且粒径为0.1-15mm；
所述原料还包括高分子导热材料，该高分子导热材料通过将碳纳米管与壳聚糖混合，并进行高压均质所得；
所述液体为水、丙烯酸乳液、聚苯乙烯类乳液中的一种或几种，减水剂为奈系、聚羧酸系减水剂中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，其特征在于，所述无机胶凝材料为水硬性水泥、气硬性水泥中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种导热型抗骤热开裂无机人造石板材，其特征在于，所述常规骨料为英石、岗石、堇青石、莫来石、熔融石英砂中的一种或几种，常规骨料的粒径为0.1-15mm。
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