CN103964792A - 一种树脂/水泥复合轻质板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其采用复配树脂、水性固化剂、耐碱玻璃短纤、发泡剂、粉煤灰、消石灰粉、低碱硫铝酸盐水泥以及化学添加剂和水按照一定重量份配比加工制作出树脂/水泥复合轻质板材。其中，化学添加剂采用羧甲基淀粉、聚丙烯酸、α-纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙为原料，按一定重量份配比制得。本发明的制备方法制备出的树脂/水泥复合成型板材与传统板材相比，具有强度高、韧性高、吊挂力强以及耐久性好等优点；同时具备保温、隔音、防火、防潮耐久、质轻、抗震、制作工艺简单、施工方便等特点，是一种理想的绿色环保墙体材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料的制备方法，尤其涉及一种树脂/水泥复合轻质板材的制备方法。
背景技术
随着社会发展，国家实行墙体改革政策以来，特别是建筑节能标准即验收规范等系列强制性标准和规范实施以来，新型墙体材料呈现快速发展的趋势。
目前，新型墙体材料种类越来越多，其中应用较多的，有石膏或水泥轻质隔墙板、彩钢板、加气混凝土砌块、钢丝网架泡沫板、小型混凝土空心砌块、石膏板、石膏砌块、陶粒砌块、烧结多孔砖、页岩砖、实心混凝土砖、PC大板、水平孔混凝土墙板、活性炭墙体、新型隔墙板等。
中国专利申请CN101857459B公开了一种轻质防火保温复合板材及其制备方法，其包括：膨胀玻化微珠、干粉硅铝酸盐凝胶材料、矿物高模弹性纤维、干粉添加剂以及惰性气体发泡液体，其中，按重量计，所述膨胀玻化微珠占30-40％，所述干粉硅铝酸盐胶凝材料占50-60％，所述矿物高模弹性纤维占2-4％，所述干粉添加剂占3-5％，以及所述惰性气体发泡液体占1-3％。
据称，这种轻质防火保温复合板材，具有质轻、防火、隔热、使用寿命长、节能环保等特点。
但是，上述复合板材强度低，仅适合用于墙体保温板材使用，且其制备的发泡工序采用惰性气体发泡，其制造成本相对较高。
这种发泡水泥板类轻质墙体保温材料市售产品十分丰富，主要有珍珠岩水泥板、泡沫水泥板等。
但是，上述发泡水泥板材普遍存在强度不高、吊挂力和耐冲击能力弱等不足，直接导致其使用领域相对较窄。
如何进行材料改性和制造工艺的改良，以制得在保温隔热、质轻等传统性能的基础上，兼具强度较高、吊挂力较好、耐冲击性能较好的发泡水泥复合板材，成为人们越来越关心的课题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种轻质、隔音、隔热、防水、防火性能好，强度较高、耐冲击性能好的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.按重量比5-20∶2-10∶5-30称取复配树脂、水性固化剂和水并混合均匀，加入乳化剂，经强力乳化后，制得板材增强材料；
b.按重量比20-40∶10-20∶20-40∶5-15∶1-5∶10-30称取低碱硫铝酸盐水泥、消石灰粉、粉煤灰、耐碱玻璃短纤、发泡剂和水并混合均匀，制得板材基材；
c.按重量比称取20-60∶10-20∶2-7∶1-5∶5-10∶3-8∶1-5羧甲基淀粉、聚丙烯酸、α-纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙并混合均匀，制得板材改性材料；
d.按重量比5-20∶60-80∶2-8将上述板材增强材料、板材基材和板材改性材料混合均匀后，加入到预制模具中，在60-100℃下保温固化3-48h，复合成型后脱模，再经浇水养护24-100h即得。
上述技术方案直接带来的技术效果是，制备的板材轻质、隔音、隔热、防水、防火性能好，强度较高、耐冲击性能好；
而且，上述板材基材制备步骤中，可以使用较大比例的粉煤灰作为原料，实现了变废为宝，符合循环经济的发展理念。
作为优选，上述复配树脂由水性环氧树脂、水性聚氨酯和脲醛树脂按重量比3∶1∶1复配制得。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，通过三种树脂的协同效应，提高了板材的强度和韧性，而且进一步降低板材生产成本。
进一步优选，上述发泡剂为加入有稳泡剂的H2O2。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，板材易加工、轻质节能、空洞均匀密实隔音隔热性能好。
进一步优选，上述水性环氧树脂为水性丙烯酸改性环氧树脂。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，空间立体网状结构，提高板材的强度，防水性能好。
进一步优选，上述水性聚氨酯为单组份水性聚氨酯。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，单组份水性聚氨酯的加入，有利于提高板材的韧性，耐冲击性能好。
进一步优选，上述脲醛树脂为水性脲醛树脂胶粉。
该优选技术方案直接带来的技术效果是，水性脲醛树脂胶粉的加入，其粘结性好，有利于提高板材的整体强度。
综上所述，本发明的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法具有工艺简单、合理，制造成本低等特点。
采用本发明的方法制备出的树脂/水泥复合轻质板材，相对于现有技术具有以下有益效果：
1、结构致密、轻质节能，具有良好的后期加工性能；
2、隔音、隔热、防水、防火等综合性能好；
3、板材强度、韧性和耐冲击性能好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明。
实施例1
称取复配树脂2.5千克、水性固化剂1千克和水2.5千克为原料，混合并充分搅拌均匀，经高剪切乳化后制得板材增强材料；称取碱硫铝酸盐水泥20千克、消石灰粉10千克、粉煤灰20千克、耐碱玻璃短纤5千克、发泡剂1千克和水10千克混合均匀值得板材基础材料；称取羧甲基淀粉1千克、聚丙烯酸0.5千克、α-纤维素0.1千克、木质素0.05千克、硼酸0.25千克、磺酸钙0.15千克与氯化钙0.05千克混合均匀制得板材改性材料。将上述三种材料混合在一起，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，60℃环境下，保持3h，脱模，每隔12h浇水养护一次，养护时间24h，即制成板材。
所得板材体积干密度为400kg/m3，抗压强度0.5MPa，导热系数为0.08w/(m·k)，悬挂力＞1000/N，利于后期加工处理。
实施例2
称取复配树脂5千克、水性固化剂2千克和水5千克为原料，混合并充分搅拌均匀，经高剪切乳化后制得板材增强材料；称取碱硫铝酸盐水泥20千克、消石灰粉10千克、粉煤灰20千克、耐碱玻璃短纤5千克、发泡剂1千克和水10千克混合均匀值得板材基础材料；称取羧甲基淀粉1千克、聚丙烯酸0.5千克、α-纤维素0.1千克、木质素0.05千克、硼酸0.25千克、磺酸钙0.15千克与氯化钙0.05千克混合均匀制得板材改性材料。将上述三种材料混合在一起，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，60℃环境下，保持12h，模具去除，取出板材每隔12h浇水养护一次，总共养护24h。
所得板材体积干密度为350kg/m3，抗压强度1MPa，导热系数为0.08w/(m·k)，悬挂力＞1200/N，利于后期加工处理。
实施例3
称取复配树脂10千克、水性固化剂5千克和水15千克为原料，混合并充分搅拌均匀，经高剪切乳化后制得板材增强材料；称取碱硫铝酸盐水泥20千克、消石灰粉15千克、粉煤灰35千克、耐碱玻璃短纤10千克、发泡剂3千克和水15千克混合均匀值得板材基础材料；称取羧甲基淀粉2千克、聚丙烯酸1千克、α-纤维素0.2千克、木质素0.1千克、硼酸0.4千克、磺酸钙0.3千克与氯化钙0.1千克混合均匀制得板材改性材料。将上述三种材料混合在一起，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，80℃环境下，保持24h，模具去除，取出板材每隔24h浇水养护一次，总共养护72h。
所得板材体积干密度为300kg/m3，抗压强度3MPa，导热系数为0.06w/(m·k)，悬挂力＞1400/N，利于后期加工处理。
实施例4
称取复配树脂10千克、水性固化剂5千克和水15千克为原料，混合并充分搅拌均匀，经高剪切乳化后制得板材增强材料；称取碱硫铝酸盐水泥30千克、消石灰粉15千克、粉煤灰20千克、耐碱玻璃短纤15千克、发泡剂5千克和水30千克混合均匀值得板材基础材料；称取羧甲基淀粉3千克、聚丙烯酸2千克、α-纤维素0.35千克、木质素0.25千克、硼酸0.5千克、磺酸钙0.4千克与氯化钙0.25千克混合均匀制得板材改性材料。将上述三种材料混合在一起，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，90℃环境下，保持36h，模具去除，取出板材每隔24h浇水养护一次，总共养护100h。
所得板材体积干密度为250kg/m3，抗压强度6MPa，导热系数为0.055w/(m·k)，悬挂力＞1500/N，利于后期加工处理。
实施例5
称取复配树脂10千克、水性固化剂5千克和水15千克为原料，混合并充分搅拌均匀，经高剪切乳化后制得板材增强材料；称取碱硫铝酸盐水泥40千克、消石灰粉20千克、粉煤灰20千克、耐碱玻璃短纤15千克、发泡剂5千克和水30千克混合均匀值得板材基础材料；称取羧甲基淀粉2千克、聚丙烯酸1.5千克、α-纤维素0.3千克、木质素0.25千克、硼酸0.3千克、磺酸钙0.3千克与氯化钙0.2千克混合均匀制得板材改性材料。将上述三种材料混合在一起，搅拌均匀，加入到预制模具中，搅拌加压，100℃环境下，保持36h，模具去除，取出板材每隔24h浇水养护一次，总共养护100h。
所得板材密度为280kg/m3，抗压强度6MPa，导热系数为0.05w/(m·k)，悬挂力＞1500/N，利于后期加工处理。
Claims (6)
1.一种树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.按重量比5-20∶2-10∶5-30称取复配树脂、水性固化剂和水并混合均匀，加入乳化剂，经强力乳化后，制得板材增强材料；
b.按重量比20-40∶10-20∶20-40∶5-15∶1-5∶10-30称取低碱硫铝酸盐水泥、消石灰粉、粉煤灰、耐碱玻璃短纤、发泡剂和水并混合均匀，制得板材基材；
c.按重量比称取20-60∶10-20∶2-7∶1-5∶5-10∶3-8∶1-5羧甲基淀粉、聚丙烯酸、α-纤维素、木质素、硼酸、磺酸钙与氯化钙并混合均匀，制得板材改性材料；
d.按重量比5-20∶60-80∶2-8将上述板材增强材料、板材基材和板材改性材料混合均匀后，加入到预制模具中，在60-100℃下保温固化3-48h，复合成型后脱模，再经浇水养护24-100h即得。
2.根据权利要求1所述的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，所述复配树脂由水性环氧树脂、水性聚氨酯和脲醛树脂按重量比3∶1∶1复配制得。
3.根据权利要求2所述的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为加入有稳泡剂的H2O2。
4.根据权利要求2所述的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，所述水性环氧树脂为水性丙烯酸改性环氧树脂。
5.根据权利要求2所述的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯为单组份水性聚氨酯。
6.根据权利要求2所述的树脂/水泥复合轻质板材的制备方法，其特征在于，所述脲醛树脂为水性脲醛树脂胶粉。
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