CN116063055A - 一种轻质硅酸钙板 - Google Patents
一种轻质硅酸钙板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116063055A CN116063055A CN202310282888.1A CN202310282888A CN116063055A CN 116063055 A CN116063055 A CN 116063055A CN 202310282888 A CN202310282888 A CN 202310282888A CN 116063055 A CN116063055 A CN 116063055A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcium silicate
- silicate board
- whisker
- curing
- steps
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 26
- UGGQKDBXXFIWJD-UHFFFAOYSA-N calcium;dihydroxy(oxo)silane;hydrate Chemical group O.[Ca].O[Si](O)=O UGGQKDBXXFIWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 34
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 28
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 27
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 26
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 26
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims description 11
- XLUBVTJUEUUZMR-UHFFFAOYSA-B silicon(4+);tetraphosphate Chemical compound [Si+4].[Si+4].[Si+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XLUBVTJUEUUZMR-UHFFFAOYSA-B 0.000 claims description 11
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 10
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 10
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- SFEWMGIPBBLNJX-KTKRTIGZSA-N amino (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)ON SFEWMGIPBBLNJX-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001164 aluminium sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229940024546 aluminum hydroxide gel Drugs 0.000 description 1
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K aluminum;trihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P pentacalcium;dioxido(oxo)silane;hydron;tetrahydrate Chemical compound [H+].[H+].O.O.O.O.[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- -1 whiskers Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
- C04B2111/343—Crack resistant materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
- C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
一种轻质硅酸钙板，属于建筑材料技术领域，所述轻质硅酸钙板的增强填料为硬硅钙石晶须，其制备发方法包括晶须分散、制浆、压板、预养护、蒸压养护、烘干整形6个步骤；本发明得到的轻质硅酸钙板，表观密度0.81~0.85g/cm3，抗折强度17.1~17.9MPa，导热系数0.09~0.12w/(m·k)，950℃高温处理4h后的热稳定性：质量损失率7.7~8.5%，长度收缩率0.4~0.7%，厚度收缩率1.1~1.6%，无裂纹出现，翘曲变形0.012~0.020mm。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻质硅酸钙板，属于建筑材料技术领域。
背景技术
硅酸钙板是以钙质材料、硅质材料以及增强纤维为主要材料，经流浆或抄取成型、蒸压养护制成的一种绿色环保建筑板材，具有高强、轻质、防潮、防霉变、防蛀、防火等优良性能，同时其性能稳定，变形量小等特性，以其优越的材料性能被广泛应用于世界发达国家的建筑工程中，而且应用范围越来越广，已经逐步发展成为建筑领域板材的主导材料之一。
硅酸钙板的增强纤维有矿物棉、硅酸铝系纤维、木浆纤维及玻璃纤维等，其中矿物棉（石棉为典型）为公认的致癌物，硅酸铝系纤维也早已确定对人体和环境均有危害，木浆纤维在硅酸钙板的高温水热合成反应时强度无可避免的会受到损伤，玻璃纤维力学强度固然高，但其密度相对较大，添加量也较大，难以获得轻质的硅酸钙板。
中国专利CN109704703A公开一种轻质高强度硅酸钙板及其制备工艺。所述轻质高强度硅酸由下述质量百分比的组分组成：水泥10～20%、石英砂粉35～60%、消石灰粉10～20%、粉煤灰5～10%、增强纤维素5～10%、填料2～5%、膨润土5～10%、絮凝剂1～3%。所述制备工艺包括纤维浆制备、石英砂浆制备、制浆、磨浆及预搅拌、制板、预养护、蒸压养护、烘干、整形步骤。该专利中掺入10～20%水泥，得到的硅酸钙板密度较高，加入的增强纤维素也难以保证在175~197℃蒸压养护过程中纤维本身的强度不受损伤。
中国专利CN108516780A公开了一种环保型轻质硅酸钙板的生产方法，其特征在于，将纤维材料、轻质填充料添加到硅酸钙板材原料中，同时在板坯表面涂布膨胀蛭石、生物质炭等无机胶体溶剂，经板坯压实、脱模、蒸压处理、烘干、砂光、磨边后制得环保型轻质硅酸钙板。该专利所使用的生物质轻质填充料难以经受高温高压高碱性的蒸压养护环节，其增强效果难以保证，难以得到高强轻质的硅酸钙板。
从以上论述可以看出，如何选择好的增强填料来制备出高强轻质的硅酸钙板仍是行业内关注的焦点问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种轻质硅酸钙板，实现以下发明目的：通过添加不受蒸压养护工艺影响的高强度填料来提高硅酸钙板的强度，该填料与硅酸钙基体相容性好且成本相对低廉，能够低成本的得到轻质高强的硅酸钙板。
为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：
一种轻质硅酸钙板，所述轻质硅酸钙板的增强填料为硬硅钙石晶须，其制备方法包括晶须分散、制浆、压板、预养护、蒸压养护、烘干整形6个步骤；
以下是对上述技术方案的进一步改进：
步骤1、晶须分散
将硬硅钙石晶须、聚乙烯亚胺、油氨基油酸酯、水按质量比25~55:3~6.5:0.8~2.5:90~126混合后，用高速分散机在15000~25000转/分转速下分散20~50分钟后得到晶须分散液；
所述硬硅钙石晶须的直径为0.5~6微米，长度为10~100微米；
所述聚乙烯亚胺的分子量为600~3000g/mol。
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、硫酸铝、水溶性磷酸硅、水按质量比50~76:35~55:15~25:2~6:1~2.5:1~3:75~100混合后，在150~400转/分搅拌速率下，搅拌4~8小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为1~25微米，二氧化硅含量为90~96%；
所述消石灰粉的粒径为1~50微米，氢氧化钙含量为85~93%。
步骤3、压板
将料浆注入模板中，用冷压机压制成型，模压压力为20~35MPa，保压时间20~35分钟，卸压脱模后得到预压板。
步骤4、预养护
将预压板在50~65℃、湿度85~95%条件下预养护10~15小时得到预制板。
步骤5、蒸压养护
将预制板放入蒸压釜内，通入饱和蒸汽进行蒸压养护，控制釜内温度175~195℃、压力0.8~1.2MPa，保温保压蒸养8~14小时后得到半成品。
步骤6、烘干整形
将半成品在60~85℃下烘干至水分含量为1~5wt%，然后用砂光机将表面打磨光滑后得到轻质硅酸钙板成品。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
1、本发明通过预分散工艺，在聚乙烯亚胺、油氨基油酸酯两种有机物的作用下，使硬硅钙石晶须均一稳定的分散在料浆中，并最终在硅酸钙板材基体中得到了均匀的分散，使最终得到的硅酸钙板材拥有高强度和高的热稳定性；
2、本发明在料浆中加入的硫酸铝和水溶性磷酸硅，两者均显弱酸性，配合使用有一定的pH缓冲作用，在蒸压养护工艺过程中，能够起到降低反应体系碱性的作用，降低氢氧化钙与二氧化硅水热反应的剧烈程度，使生成的托贝莫来石型硅酸钙水合物的晶粒更加细化，避免较大结晶体的出现，另一方面硫酸铝在碱性环境下会生成一定量的氢氧化铝凝胶，这种凝胶密度低，更容易锁住较大量的水分，在水热合成反应过程中，这些水分的缓慢蒸发会增加硅酸钙板材基体内部的微孔数量，细晶化和微孔数量增加，两方面作用综合起来，在大幅降低硅酸钙板表观密度的同时，也提升了硅酸钙板的力学性能和热稳定性；
3、本发明得到的轻质硅酸钙板，表观密度0.81~0.85g/cm3，抗折强度17.1~17.9MPa，导热系数0.09~0.12w/(m·k)，950℃高温处理4h后的热稳定性：质量损失率7.7~8.5%，长度收缩率0.4~0.7%，厚度收缩率1.1~1.6%，无裂纹出现，翘曲变形0.012~0.020mm。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：一种轻质硅酸钙板
步骤1、晶须分散
将硬硅钙石晶须、聚乙烯亚胺、油氨基油酸酯、水按质量比45:5:2:110混合后，用高速分散机在20000转/分转速下分散35分钟后得到晶须分散液；
所述硬硅钙石晶须的直径为3微米，长度为40微米；
所述聚乙烯亚胺的分子量为1500g/mol。
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、硫酸铝、水溶性磷酸硅、水按质量比65:45:23:5:1.5:2:95混合后，在300转/分搅拌速率下，搅拌7小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为16微米，二氧化硅含量为92%；
所述消石灰粉的粒径为20微米，氢氧化钙含量为89%。
步骤3、压板
将料浆注入模板中，用冷压机压制成型，模压压力为30MPa，保压时间28分钟，卸压脱模后得到预压板。
步骤4、预养护
将预压板在60℃、湿度92%条件下预养护13小时得到预制板。
步骤5、蒸压养护
将预制板放入蒸压釜内，通入饱和蒸汽进行蒸压养护，控制釜内温度186℃、压力1.0MPa，保温保压蒸养12小时后得到半成品。
步骤6、烘干整形
将半成品在70℃下烘干至水分含量为4wt%，然后用砂光机将表面打磨光滑后得到轻质硅酸钙板成品。
实施例2：一种轻质硅酸钙板
步骤1、晶须分散
将硬硅钙石晶须、聚乙烯亚胺、油氨基油酸酯、水按质量比25:3:0.8:90混合后，用高速分散机在15000转/分转速下分散20分钟后得到晶须分散液；
所述硬硅钙石晶须的直径为0.5微米，长度为10微米；
所述聚乙烯亚胺的分子量为600g/mol。
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、硫酸铝、水溶性磷酸硅、水按质量比50:35:15:2:1:1:75混合后，在150转/分搅拌速率下，搅拌4小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为1微米，二氧化硅含量为90%；
所述消石灰粉的粒径为1微米，氢氧化钙含量为85%。
步骤3、压板
将料浆注入模板中，用冷压机压制成型，模压压力为20MPa，保压时间20分钟，卸压脱模后得到预压板。
步骤4、预养护
将预压板在50℃、湿度85%条件下预养护10小时得到预制板。
步骤5、蒸压养护
将预制板放入蒸压釜内，通入饱和蒸汽进行蒸压养护，控制釜内温度175℃、压力0.8MPa，保温保压蒸养8小时后得到半成品。
步骤6、烘干整形
将半成品在60℃下烘干至水分含量为1wt%，然后用砂光机将表面打磨光滑后得到轻质硅酸钙板成品。
实施例3：一种轻质硅酸钙板
步骤1、晶须分散
将硬硅钙石晶须、聚乙烯亚胺、油氨基油酸酯、水按质量比55:6.5:2.5:126混合后，用高速分散机在25000转/分转速下分散50分钟后得到晶须分散液；
所述硬硅钙石晶须的直径为6微米，长度为100微米；
所述聚乙烯亚胺的分子量为3000g/mol。
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、硫酸铝、水溶性磷酸硅、水按质量比76:55:25:6:2.5:3:100混合后，在400转/分搅拌速率下，搅拌8小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为25微米，二氧化硅含量为96%；
所述消石灰粉的粒径为50微米，氢氧化钙含量为93%。
步骤3、压板
将料浆注入模板中，用冷压机压制成型，模压压力为35MPa，保压时间35分钟，卸压脱模后得到预压板。
步骤4、预养护
将预压板在65℃、湿度95%条件下预养护15小时得到预制板。
步骤5、蒸压养护
将预制板放入蒸压釜内，通入饱和蒸汽进行蒸压养护，控制釜内温度195℃、压力1.2MPa，保温保压蒸养14小时后得到半成品。
步骤6、烘干整形
将半成品在85℃下烘干至水分含量为5wt%，然后用砂光机将表面打磨光滑后得到轻质硅酸钙板成品。
对比例1：实施例1基础上，不进行晶须分散，即将步骤2中的晶须分散液替换为分散液中所含质量的晶须，其余为所含质量的水，具体操作如下：
不进行步骤1、晶须分散；
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须、乙二醇、硫酸铝、水溶性磷酸硅、水按质量比65:45:6.4:5:1.5:2:111.6混合后，在300转/分搅拌速率下，搅拌7小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为16微米，二氧化硅含量为92%；
所述消石灰粉的粒径为20微米，氢氧化钙含量为89%；
步骤3、4、5、6操作同于实施例1。
对比例2：实施例1基础上，步骤2制浆中不加硫酸铝，将1.5份硫酸铝替换为1.5份水，具体操作如下：
步骤1操作同于实施例1；
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、水溶性磷酸硅、水按质量比65:45:23:5:2:96.5混合后，在300转/分搅拌速率下，搅拌7小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为16微米，二氧化硅含量为92%；
所述消石灰粉的粒径为20微米，氢氧化钙含量为89%；
步骤3、4、5、6操作同于实施例1。
对比例3：实施例1基础上，步骤2制浆中不加水溶性磷酸硅，将2份水溶性磷酸硅替换为2份水，具体操作如下：
步骤1操作同于实施例1；
步骤2、制浆
将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、硫酸铝、水按质量比65:45:23:5:1.5:97混合后，在300转/分搅拌速率下，搅拌7小时后得到料浆；
所述石英粉的粒径为16微米，二氧化硅含量为92%；
所述消石灰粉的粒径为20微米，氢氧化钙含量为89%；
步骤3、4、5、6操作同于实施例1。
性能测试：
实施例1、2、3和对比例1、2、3所得轻质硅酸钙板进行以下性能指标的测试：
参照JC/T564.1-2018《纤维增强硅酸钙板》和T/CBMF79-2020《防火用硅酸钙板》，测试表观密度、抗折强度、导热系数以及经过950℃高温处理4h后的热稳定性；
以上指标测试数据见表1：
表1
从表1中的数据可以看到，不进行晶须分散的对比例1，其抗折强度和热稳定方面远低于实施例1、2、3，这表明本发明所设计的预分散工艺以及晶须分散液的组成能够使硬硅钙石晶须均一的分散在硅酸钙板基材中，使硬硅钙石晶须增强增韧的性能充分发挥出来，最终保证了硅酸钙板的整体力学强度和热稳定性；对比例2和对比例3中分别不加入硫酸铝和水溶性磷酸硅，导致这两个对比例的表观密度和抗折强度明显低于实施例1、2、3，同时热稳定性也显著下降，导热系数大幅升高，这一方面是因为硫酸铝和水溶性磷酸硅均显弱酸性，两者配合使用有一定的pH缓冲作用，在蒸压养护工艺过程中，能够起到降低反应体系碱性的作用，降低氢氧化钙与二氧化硅水热反应的剧烈程度，使生成的托贝莫来石型硅酸钙水合物的晶粒更加细化，避免较大结晶体的出现，另一方面硫酸铝在碱性环境下会生成一定的氢氧化铝凝胶，这种凝胶密度低，更容易锁住较大量的水分，在水热合成反应过程中，这些水分的缓慢蒸发会增加硅酸钙板材基体内部的微孔数量，所以上述细晶化和微孔数量增加，两方面作用综合起来，大幅降低硅酸钙板表观密度的同时，也提升了硅酸钙板的力学性能和热稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述轻质硅酸钙板的增强填料为硬硅钙石晶须，其制备方法包括晶须分散、制浆、压板、预养护、蒸压养护、烘干整形6个步骤；
所述晶须分散，其方法为：将硬硅钙石晶须、聚乙烯亚胺、油氨基油酸酯、水按质量比25~55:3~6.5:0.8~2.5:90~126混合后，用高速分散机在15000~25000转/分转速下分散20~50分钟后得到晶须分散液；
所述制浆，其方法为：将石英粉、消石灰粉、晶须分散液、乙二醇、硫酸铝、水溶性磷酸硅、水按质量比50~76:35~55:15~25:2~6:1~2.5:1~3:75~100混合后，在150~400转/分搅拌速率下，搅拌4~8小时后得到料浆。
2.根据权利要求1所述的轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述硬硅钙石晶须的直径为0.5~6微米，长度为10~100微米；
所述聚乙烯亚胺的分子量为600~3000g/mol。
3.根据权利要求1所述的轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述石英粉的粒径为1~25微米，二氧化硅含量为90~96%；
所述消石灰粉的粒径为1~50微米，氢氧化钙含量为85~93%。
4.根据权利要求1所述的轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述压板，其方法为：将料浆注入模板中，用冷压机压制成型，模压压力为20~35MPa，保压时间20~35分钟，卸压脱模后得到预压板。
5.根据权利要求1所述的轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述预养护，其方法为：将预压板在50~65℃、湿度85~95%条件下预养护10~15小时得到预制板。
6.根据权利要求1所述的轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述蒸压养护，其方法为：将预制板放入蒸压釜内，通入饱和蒸汽进行蒸压养护，控制釜内温度175~195℃、压力0.8~1.2MPa，保温保压蒸养8~14小时后得到半成品。
7.根据权利要求1所述的轻质硅酸钙板，其特征在于：
所述烘干整形，其方法为：将半成品在60~85℃下烘干至水分含量为1~5wt%，然后用砂光机将表面打磨光滑后得到轻质硅酸钙板成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310282888.1A CN116063055B (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种轻质硅酸钙板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310282888.1A CN116063055B (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种轻质硅酸钙板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116063055A true CN116063055A (zh) | 2023-05-05 |
| CN116063055B CN116063055B (zh) | 2023-08-18 |
Family
ID=86171689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310282888.1A Active CN116063055B (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种轻质硅酸钙板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116063055B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0497944A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-30 | Onoda Cement Co Ltd | 珪酸カルシウム焼結体 |
| CN1165794A (zh) * | 1996-04-22 | 1997-11-26 | Ask株式会社 | 硅酸钙板及其制造方法 |
| CN101880150A (zh) * | 2009-05-07 | 2010-11-10 | 浙江阿斯克新型保温材料有限公司 | 制造硬硅钙石型硅酸钙保温材料的工艺方法 |
| CN103408276A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-11-27 | 常熟市金亿复合材料有限公司 | 一种纤维增强硅酸钙板的加工方法 |
| CN104402010A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-11 | 西南科技大学 | 一种硬硅钙石型硅酸钙材料的制备方法 |
| CN107555922A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-09 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法 |
| CN108069694A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-25 | 中南大学 | 一种硅酸钙板及其制备方法 |
| CN109704703A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-03 | 云南建丰建筑工程有限公司 | 一种轻质高强度硅酸钙板及其制备工艺 |
| CN112408929A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-26 | 河南省建筑工程质量检验测试中心站有限公司 | 一种基于矿渣粉生产的环保硅酸钙板及其制备方法 |
| CN114075084A (zh) * | 2020-08-20 | 2022-02-22 | 四川上锦雅筑绿色科技有限公司 | 一种高钙硅比加气砖的制备方法及其制备的高钙硅比加气砖 |
| CN114161781A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-11 | 河北雄安科筑检验认证有限公司 | 一种改性漂珠硅酸钙及其制备方法、一种保温装饰一体化板 |
| CN114751707A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-15 | 莱州明光隔热材料有限公司 | 一种内外憎水的硬硅钙石型硅酸钙板及其制作方法和应用 |
| CN115385643A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-25 | 山东奥科金属制品集团有限公司 | 一种环保型纤维增强硅酸钙板及其生产方法 |
-
2023
- 2023-03-22 CN CN202310282888.1A patent/CN116063055B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0497944A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-30 | Onoda Cement Co Ltd | 珪酸カルシウム焼結体 |
| CN1165794A (zh) * | 1996-04-22 | 1997-11-26 | Ask株式会社 | 硅酸钙板及其制造方法 |
| CN101880150A (zh) * | 2009-05-07 | 2010-11-10 | 浙江阿斯克新型保温材料有限公司 | 制造硬硅钙石型硅酸钙保温材料的工艺方法 |
| CN103408276A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-11-27 | 常熟市金亿复合材料有限公司 | 一种纤维增强硅酸钙板的加工方法 |
| CN104402010A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-11 | 西南科技大学 | 一种硬硅钙石型硅酸钙材料的制备方法 |
| CN107555922A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-09 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种无水制备建筑装饰硅酸钙板的方法 |
| CN108069694A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-25 | 中南大学 | 一种硅酸钙板及其制备方法 |
| CN109704703A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-03 | 云南建丰建筑工程有限公司 | 一种轻质高强度硅酸钙板及其制备工艺 |
| CN114075084A (zh) * | 2020-08-20 | 2022-02-22 | 四川上锦雅筑绿色科技有限公司 | 一种高钙硅比加气砖的制备方法及其制备的高钙硅比加气砖 |
| CN112408929A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-26 | 河南省建筑工程质量检验测试中心站有限公司 | 一种基于矿渣粉生产的环保硅酸钙板及其制备方法 |
| CN114161781A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-11 | 河北雄安科筑检验认证有限公司 | 一种改性漂珠硅酸钙及其制备方法、一种保温装饰一体化板 |
| CN114751707A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-15 | 莱州明光隔热材料有限公司 | 一种内外憎水的硬硅钙石型硅酸钙板及其制作方法和应用 |
| CN115385643A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-25 | 山东奥科金属制品集团有限公司 | 一种环保型纤维增强硅酸钙板及其生产方法 |
Non-Patent Citations (11)
| Title |
|---|
| "《人工晶体学报》第39卷第1～6期总目次", 人工晶体学报, no. 06 * |
| 何欣;卢祥国;刘进祥;刘义刚;张云宝;李彦阅;: "复合凝胶成胶机理分析及封堵效果评价", 石油化工, no. 02 * |
| 刘飞;李静;曹建新;: "超轻微孔硅酸钙保温隔热材料的制备研究", 新型建筑材料, no. 07 * |
| 刘飞;王晓丹;曹建新;: "增强材料对超轻质硅酸钙材料物理性能影响的研究", 新型建筑材料, no. 06, pages 1 * |
| 南峰;伍勇华;金瑞灵;杨守磊;李国新;: "聚羧酸系减水剂对铝酸盐水泥性能的影响", 四川建筑科学研究, no. 02 * |
| 唐振华;马淑花;王月娇;郭曦尧;郑诗礼;: "硬硅钙石晶须的水热合成", 过程工程学报, no. 06 * |
| 朱少宏;: "水化硅酸钙早强剂的制备及其混凝土性能研究", 新型建筑材料, no. 01 * |
| 李懋强: "硅酸钙保温材料", 上海建材, no. 04 * |
| 江嘉运;毕菲;肖姗姗;: "石膏基复合胶凝材料的物理力学性能研究", 硅酸盐通报, no. 11 * |
| 王代鑫;唐文清;饶丽容;伍胜;周志度;: "纳米硬硅钙石粉体材料的制备研究进展", 广东化工, no. 17 * |
| 胡继林;刘鑫;肖汉宁;颜智殊;彭秧锡;: "表面改性超细硅酸钙的制备及其性能表征", 无机盐工业, no. 04 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116063055B (zh) | 2023-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0263723B1 (en) | A process for manufacture of fibre-reinforced shaped articles | |
| CN113416050B (zh) | 一种无石棉轻质高强防火硅酸钙板及其制备方法 | |
| CN113321467B (zh) | 一种内养护低收缩轻骨料超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN113816668B (zh) | 一种基于二氧化碳驱动固结的纤维水泥板及其制备方法 | |
| CN114656206B (zh) | 一种纳米二氧化硅与玄武岩纤维协同增强的再生混凝土及其制备方法 | |
| CN113896498B (zh) | 一种硅酸钙板的制备方法 | |
| CN113956000B (zh) | 水泥窑尾气碳化建筑预制品及其制备方法 | |
| CN107382180A (zh) | 一种高强度高延性高耐水性水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN109180107B (zh) | 纤维水泥制品及其制备方法和应用 | |
| CN115572122B (zh) | 一种基于低碳水泥的纤维水泥碳化板及其制备方法 | |
| CN113173764B (zh) | 一种高强度抗开裂混凝土及其制备工艺 | |
| CN116063055B (zh) | 一种轻质硅酸钙板 | |
| CN111393080B (zh) | 一种高性能胶凝材料及其制备方法 | |
| CN115557756B (zh) | 一种基于低品位低碳水泥熟料的碳化板及其制备方法 | |
| CN112408902A (zh) | 一种高抗冲击性能的纤维增强硅酸盐板材的制备方法 | |
| CN114988784B (zh) | 一种硅酸钙板及其制备方法 | |
| CN1085582A (zh) | 硬硅钙石保温涂料 | |
| CN113754355B (zh) | 一种建筑装饰硅酸镁钙板及其制备方法 | |
| CN113233859B (zh) | 一种改性竹纤维增强加气混凝土及其制备方法 | |
| CN102285780B (zh) | 一种银行金融设备用超高性能水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN114538859A (zh) | 一种c80绿色环保轻质混凝土及其制备工艺 | |
| CN114409335B (zh) | 一种低密度内饰硅酸钙板及其制备方法与应用 | |
| CN103159444B (zh) | 一种改性吊顶板及制备方法 | |
| CN113024203B (zh) | 一种以裂隙粘土为主要原料的免烧砖及其制备方法 | |
| CN113185241B (zh) | 一种黄土板及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A lightweight calcium silicate board Granted publication date: 20230818 Pledgee: Shandong Linqu Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Shandong Aoke Metal Products Group Co.,Ltd. Registration number: Y2024980018331 |