CN106478145A - 一种适用于高湿度环境的防磁石膏板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于高湿度环境的防磁石膏板，主要原料为椰棕丝、发泡剂、石膏熟料、氧化石墨烯、润湿剂和苛化白泥渣。本发明中在常规的石膏熟料和发泡剂的基础上，添加了椰棕丝和苛化白泥渣，增加了石膏板的防水性能，无需加入CMC粉等添加剂，即可达到非常好的受潮粘结效果；加入氧化石墨烯可以进一步提高石膏板的强度，而为了提高在整个体系中的分散效果，需要加入润湿剂，而经过大量实验，加入少量的润湿剂 Hyonic PE‑100，即可达到非常好的分散效果；加入玄武岩纤维后，石膏板对8‑16GHz频段的电磁波有非常好的屏蔽效果。本发明的适用于高湿度环境的防磁石膏板，成本低，强度高，尤其是在搞湿度环境下具有非常好的粘结强度，长期使用也不会掉粉，电磁屏蔽效果好。

Description

一种适用于高湿度环境的防磁石膏板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别地，涉及一种适用于高湿度环境的防磁石膏板及其制备方法。

背景技术

石膏板是以建筑石膏为主要原料制成的一种材料。它是一种重量轻、强度较高、厚度较薄、加工方便以及隔音绝热和防火等性能较好的建筑材料，是当前着重发展的新型轻质板材之一。石膏板已广泛用于住宅、办公楼、商店、旅馆和工业厂房等各种建筑物的内隔墙、墙体覆面板(代替墙面抹灰层)、天花板、吸音板、地面基层板和各种装饰板等。

相比于传统的室内装潢材料，石膏板具有如下优点：

(1)生产能耗低。用于生产纸面石膏板的胶结料熟石膏，其单位生产能耗比水泥低78％。

(2)轻质隔热。用纸面石膏板作隔墙，重量仅为砖墙的1/31/4。同时，由于石膏板的多孔结构，其导热系数为0.30，与砖(0.43)和混凝土(1.63)相比，隔热性能优良。

(3)具有优异的防火性能。由于石膏受热时要释放化合水其耐火极限可达2h以上。

(4)装饰功能好。石膏板表面平整，板与板之间通过胶结料可牢固地黏结在一起，形成无缝结构，建筑装饰效果好。

(5)可施工性好。石膏板可钉、可锯、可粘、施工非常方便，用它做装饰，可以摆脱传统的湿法作业，极大地提高施工效率。

(6)舒适的居住功能。由于石膏板具有独特的“呼吸”性能，因而具有调节室内湿度的能力，使居住舒适。

(7)生产效率高。利于实现大规模生产，在各种建筑板材中，石膏板的生产效率是最高的，便于大规模生产。

(8)投资低。石膏板的生产设备与纤维石膏板、水泥泡花板相比，由于能实现连续机械化生产，设备利用率非常高，设备投资少。

但是不部分石膏板在高湿度的室内环境下(例如公共浴室、地下室等)长期使用后，石膏板会松散并脱落，使得原有的造型损坏，破坏了室内的美化环境。

现代电子设备的大量应用带来的电磁波辐射已经成为一种新的社会公害，其造成的电磁干扰不但影响各种电子设备的正常运行，而且会通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害，故有必要研究具有屏蔽性能的建筑材料。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于高湿度环境的防磁石膏板及其制备方法，以解决技术问题。

一种适用于高湿度环境的防磁石膏板，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 8-15％

玄武岩纤维 2-3％

发泡剂 0.1-0.5％

石膏熟料 20-30％

氧化石墨烯 0.001-0.002％

润湿剂Hyonic PE-100 0.02-0.05％

水 0.6-3％

苛化白泥渣 余量。

优选的，所述的苛化白泥渣的含水率为45-55％。

优选的，所述的适用于高湿度环境的防磁石膏板，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 12％

玄武岩纤维 2.5％

发泡剂 0.3％

石膏熟料 25％

氧化石墨烯 0.0015％

润湿剂Hyonic PE-100 0.03％

水 1.8％

苛化白泥渣 余量。

我国造纸工业与欧美发达国家的本质区别在于制浆种类。国外以木浆为主，我国木浆、非木浆(稻草、麦草、龙须草、芦苇等为原料)造纸工艺约各占50％。造纸苛化白泥渣是指化学制浆法-烧碱法产生的制浆黑液经提取、蒸发浓缩形成固含量50％-70％的碱和有机物，然后将浓缩液放在碱回收锅炉中燃烧，烧去有机物，得到主要成分是碳酸钠Na₂CO₃和Na₂S的熔融物。熔融物溶于水中形成绿液，加入消化石灰，经过苛化工艺使碳酸钠转化为氢氧化钠，氢氧化钙形成碳酸钙沉淀。苛化后的悬浊液经澄清、洗涤、过滤后的滤液再循环用于制浆，同时得到的沉淀物碳酸钙经过浓缩、真空脱水形成-苛化白泥渣。

苛化过程形成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，沉淀碳酸钙就是碱回收过程产生的白泥渣，其中含有部分未反应完全的氢氧化钙(Ca(OH)₂)和部分残碱(Na+)，因此苛化白泥渣又称碱性白泥渣。

经过氧化处理后，氧化石墨仍保持石墨的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。这些氧基功能团的引入使得单一的石墨烯结构变得非常复杂。鉴于氧化石墨烯在石墨烯材料领域中的地位，许多科学家试图对氧化石墨烯的结构进行详细和准确的描述，以便有利于石墨烯材料的进一步研究，虽然已经利用了计算机模拟、拉曼光谱，核磁共振等手段对其结构进行分析，但由于种种原因(不同的制备方法，实验条件的差异以及不同的石墨来源对氧化石墨烯的结构都有一定的影响)，氧化石墨烯的精确结构还无法得到确定。大家普遍接受的结构模型是在氧化石墨烯单片上随机分布着羟基和环氧基，而在单片的边缘则引入了羧基和羰基。最近的理论分析表明氧化石墨烯的表面官能团并不是随机分布，而是具有高度的相关性。

椰棕丝，是包裹在椰壳表面的椰棕组织.椰子表面的植物组织,是很难得的天然纤维,它质地坚实,耐磨性很好,能够防水.椰棕丝的弹性使其可以伸长到极大的限度，但仍不会断裂.同时，椰棕丝能够抵抗微生物的剥蚀以及海水长久的侵蚀,其可以耐受永久的弹性伸长的能力极少见的。

玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃-1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当。纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)之一，实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。

一种适用于高湿度环境的防磁石膏板的制备方法，包括以下步骤：

A、将椰棕丝和苛化白泥渣充分混合后，加入搅拌机，搅拌均匀后，倒入容器中静置18-24h，得到混合料；

B、将发泡剂和水混合后，将发泡剂溶液经过发泡系统发泡，加入步骤A中的混合料；

C、再加入其余原料，倒入搅拌机中搅拌均匀后，制得均匀料浆，连续浇注在两层纸板之间，经挤压成型得到石膏板湿板；

D、石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后得到石膏板成品。

本发明具有以下有益效果：本发明的适用于高湿度环境的防磁石膏板，主要原料为椰棕丝、发泡剂、石膏熟料、氧化石墨烯、润湿剂和苛化白泥渣。本发明中在常规的石膏熟料和发泡剂的基础上，添加了椰棕丝和苛化白泥渣，其中椰棕丝具有非常好的耐磨性、弹性和防水性能，以椰棕丝为骨架增加了石膏板的防水性能，但是椰棕丝质地较硬，故需要采用碱对其进行预处理，本发明中采用苛化白泥渣和椰棕丝与其一起使用，不但合理利用了造纸副产品，成本低，而且对椰棕丝的处理效果好，还无需加入CMC粉等添加剂，即可达到非常好的受潮粘结效果。加入氧化石墨烯可以进一步提高石膏板的强度，而为了提高在整个体系中的分散效果，需要加入润湿剂，而经过大量实验，加入少量的润湿剂Hyonic PE-100，即可达到非常好的分散效果；加入玄武岩纤维后，石膏板对8-16GHz频段的电磁波有非常好的屏蔽效果。综上所述，本发明的适用于高湿度环境的防磁石膏板，成本低，强度高，尤其是在搞湿度环境下具有非常好的粘结强度，长期使用也不会掉粉，电磁屏蔽效果好。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种适用于高湿度环境的防磁石膏板，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 12％

玄武岩纤维 2.5％

发泡剂 0.3％

石膏熟料 25％

氧化石墨烯 0.0015％

润湿剂Hyonic PE-100 0.03％

水 1.8％

苛化白泥渣 余量。

所述的苛化白泥渣的含水率为45-55％。

实施例2

一种适用于高湿度环境的防磁石膏板，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 8％

玄武岩纤维 2％

发泡剂 0.5％

石膏熟料 20％

氧化石墨烯 0.002％

润湿剂Hyonic PE-100 0.02％

水 3％

苛化白泥渣 余量。

所述的苛化白泥渣的含水率为45-55％。

实施例3

一种适用于高湿度环境的防磁石膏板，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 15％

玄武岩纤维 3％

发泡剂 0.1％

石膏熟料 30％

氧化石墨烯 0.001％

润湿剂Hyonic PE-100 0.05％

水 0.5％

苛化白泥渣 余量。

所述的苛化白泥渣的含水率为45-55％。

对比实施例1

将实施例1中的氧化石墨烯和润湿剂Hyonic PE-100去除，其余配比不变。

对比实施例2

将实施例1中的润湿剂Hyonic PE-100去除，其余配比不变。

以上适用于高湿度环境的防磁石膏板的制备方法，包括以下步骤：

A、将椰棕丝和苛化白泥渣充分混合后，加入搅拌机，搅拌均匀后，倒入容器中静置22h，得到混合料；

B、将发泡剂和水混合后，将发泡剂溶液经过发泡系统发泡，加入步骤A中的混合料；

C、再加入其余原料，倒入搅拌机中搅拌均匀后，制得均匀料浆，连续浇注在两层纸板之间，经挤压成型得到石膏板湿板；

D、石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后得到石膏板成品。

以下对实施例1-3和对比实施例1-2的石膏板进行检测，得到如下检测数据：

由以上测试数据可以知道，不加入润湿剂Hyonic PE-100的情况下，即使加入氧化石墨烯，对石膏板的强度影响也非常小。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于高湿度环境的防磁石膏板，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 8-15%

玄武岩纤维 2-3%

发泡剂 0.1-0.5%

石膏熟料 20-30%

氧化石墨烯 0.001-0.002%

润湿剂 Hyonic PE-100 0.02-0.05%

水 0.6-3%

苛化白泥渣 余量。

2.如权利要求1所述的适用于高湿度环境的防磁石膏板，其特征在于，所述的苛化白泥渣的含水率为45-55%。

3.如权利要求1所述的适用于高湿度环境的防磁石膏板，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：

椰棕丝 12%

玄武岩纤维 2.5%

发泡剂 0.3%

石膏熟料 25%

氧化石墨烯 0.0015%

润湿剂 Hyonic PE-100 0.03%

水 1.8%

苛化白泥渣 余量。

4.一种适用于高湿度环境的防磁石膏板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将椰棕丝和苛化白泥渣充分混合后，加入搅拌机，搅拌均匀后，倒入容器中静置18-24h，得到混合料；

B、将发泡剂和水混合后，将发泡剂溶液经过发泡系统发泡，加入步骤A中的混合料；

C、再加入其余原料，倒入搅拌机中搅拌均匀后，制得均匀料浆，连续浇注在两层纸板之间，经挤压成型得到石膏板湿板；

D、石膏板湿板经凝固、切断、干燥、锯边后得到石膏板成品。