CN1814564A - 一种环保无机玻璃纤维制品及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保无机玻璃纤维制品及其制作方法，它是以氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝或还包括木屑、石英粉、石膏粉、珍珠岩、立德粉、空心陶粒、漂珠、烧黏土、竹筋等为原料，通过配料混合、电动搅拌、注浆成型或喷射成型、带模养生、脱模、修补养护、上色彩绘和表面处理、养护、成品包装等工序后获得制品，该制品具有耐高温、耐冻、不易碎、不燃、无铅、无化学含量之特性，耐高温可达500℃，抗冻性好，耐冻可达零下30℃，有稳定的耐候性和很高的抗渗性、耐磨性，以及优良的抗盐卤腐蚀性，并具有生产成本低的优势，是一种水性环保之绿色产品。

Description

一种环保无机玻璃纤维制品及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维制品，特别是涉及一种环保无机玻璃纤维制品及其制作方法。

背景技术

玻璃纤维也即俗称的玻璃钢是一种新型复合材料，它在材料科学的大家庭中独树一帜。其实，玻璃钢既非玻璃，也不是钢，它的基体是一种高分子有机树脂，用玻璃纤维或其他织物增强后而获得。因为它具有玻璃般的透明性或半透明性，具有钢铁般的高强度而得名。它的科学名称应是玻璃纤维增强塑料。

由于玻璃钢的密度小，强度大，比钢铁结实，比铝轻，比重只有普通钢材的1/4-1/16，而机械强度却为钢的3-4倍，以及玻璃钢具有瞬间耐高温特性和具有良好的耐酸碱腐蚀特性及不具有磁性等优异的特点，被广泛地应用于各个领域，如以玻璃钢作为主要结构材料的飞机和玻璃钢船等，人们所见的更多地是被用于建筑领域，如玻璃钢门窗以及玻璃钢公路桥等。玻璃钢也常被用来制作较为大型的工艺制品。

工艺品是一种摆饰品，由于其具有独特的艺术造型和精美的外形色彩，作为室内外各种场所的摆设装饰品，深受人们的喜爱，现在的许多家庭居室、办公室或商场、宾馆等各类场所都能看到它的影子，一件好的工艺品，既可美化人们的生活和工作环境，增加生活的无限情趣，又可怡人精神，使人心情舒畅，精神振奋。现有的以玻璃纤维为材料制作而成的工艺制品，通常需采用传统的天那水、丙酮水稀释，而且还要使用促进剂及硬化剂等化学添加剂，容易造成对环境的污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种环保无机玻璃纤维制品及其制作方法，具有耐高温、耐冻、不燃、不易碎、无铅、无化学含量之特性，是一种水性环保之工艺品。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环保无机玻璃纤维制品，包括下列组分及重量份：

氧化镁                             30～40

氯化镁                             30～40

粉煤灰                             5～10

助剂                               0.5～1.5

无碱玻璃纤维布                     0.1～0.5

玻璃纤维短丝                       0.1～0.5。

所述的环保无机玻璃纤维制品还可包括下列组分及重量份的一种或多种：

木屑                               4～10

珍珠岩                             2～5

石英粉                             1～3

石膏粉                             2～5

立德粉                             1～2

空心陶粒                           2～5

漂珠                               1～3

烧黏土                             1～3

竹筋                               0.5～1.5。

一种环保无机玻璃纤维制品的制作方法，它包括如下步骤：

a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料的基础上，可再选取木屑、珍珠岩、石英粉、石膏粉、立德粉、空心陶粒、漂珠、烧黏土、竹筋中的一种或多种为原料；

b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；

c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；

d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；

e.带模养生；

f.脱模；

g.修补养护；

h.上色彩绘及表面处理；

i.养护；

j.成品包装。

本发明的制品的形成过程可分为六个阶段：第一阶段为溶解阶段，原料搅拌均匀后，氧化镁的颗粒表面与氯化镁溶液中的水作用，发生水化反应，生成氢氧化镁，并部分离解；第二阶段为胶化阶段，饱和的氧化镁溶液生成后，氧化镁的水化反应继续进行并促进水解中和反应继续进行，材料由流动状态变成稠厚状态；第三阶段为凝聚阶段，氧化镁水化反应不断进行，加大分子间凝聚力，使粒子进一步靠近并结合，直到氧化镁不再水化，反应停止；第四阶段为再结晶阶段，最细颗粒部分逐渐溶解，因表面自由能贮备最大，氢氧化镁再结晶，并产生了晶粒间的结合与络合，形成大结晶并固化；第五阶段为干燥阶段，在空气中，由于水分的蒸发产生了毛细孔及盐类溶液再结晶，使系统固化获得一定强度；第六阶段为碳化阶段，硬化后，由于空气中C0₂和水的存在生成碳酸盐，使制品密实度和强度都得到提高，并因该碳酸盐成为稳定的保护层，从而又提高了固化体的耐水性。

养护是制作本发明的制品的十分重要的条件，制品养护得当才能使制品获得很好的强度。养护增强的适宜环境温度是18℃～40℃，湿度条件为60°F～70°F，制品在这样条件下即可脱模，养护7天可达到28天强度的80％～90％，28天后的强度基本趋于稳定。在养护过程中，应忌日晒或高温，高温养护不仅浪费能源，而且迅速脱水，从而导致变形开裂等一系列的质量问题，同时也影响水化和强度。

本发明所采用的主要原料为氧化镁和氯化镁，氧化镁是一种碱性氧化物，具有与水反应的能力，发生水化反应。氧化镁的水化反应速度与其活性大小有关，在氧化镁中镁存在形式有3种：氧化镁，氮酸镁、氢氧化镁。氧化镁的活性不是越大越好，活性过大易生成更多的氢氧化镁，阻止了反应的继续，而且抗水性也越差；活性过小，反应的速度必然太慢，影响了制品质量；只有活性适中的氧化镁，制成的产品抗水性才好。氯化镁是产品的调和剂，经过14天水化，达到完全水化时所需水量为49.1％。

本发明所采用的粉煤灰或还可包括木屑、石英粉、石膏粉、珍珠岩等原料，是为了满足改善产品的某些性能及降低成本的需要而向产品中加入的一些活性填充材料，其使用量仅次于氧化镁和氯化镁。加入填充料后制品的力学性能可增加很多，如28天的抗压、抗折强度可分别增加22％和32％，抗水性也大为改善，浸水28天的抗压、抗折强度也可分别增加20％和47％。

本发明所采用的无碱玻璃纤维布和玻璃纤维短丝属于增强材料，增强材料也可以采用芦苇、竹片、竹筋等，或是一些木纤维，还有也可用钢筋等，实际采用时可按不同的产品、不同的用途选用增强材料。增强材料的加入可使制品获得较理想的抗冲性能。

本发明所采用的助剂为辅助药剂，如酸、碱、盐、溶剂、填充剂、乳化剂、润湿剂、助溶剂、辅助增塑剂等，可改进产品的品质。

本发明的有益效果是，由于采用了氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝或还包括木屑、石英粉、石膏粉、珍珠岩、立德粉、空心陶粒、漂珠、烧黏土、竹筋等作为原料，通过配料混合、电动搅拌、注浆成型或喷射成型、带模养生、脱模、修补养护、上色彩绘和表面处理、养护、成品包装等工序后获得环保无机玻璃纤维制品，具有耐高温、耐冻、不易碎、不燃、无铅、无化学含量之特性，耐高温可达500℃，抗冻性好，耐冻可达零下30℃，有稳定的耐候性和很高的抗渗性、耐磨性，以及优良的抗盐卤腐蚀性，并具有生产成本低的优势，是一种水性环保之绿色产品。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种环保无机玻璃纤维制品及其制作方法不局限于实施例。

实施例一，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁30、氯化镁40、粉煤灰7、助剂1、无碱玻璃纤维布0.1、玻璃纤维短丝0.5；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模；g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

其制品的形成过程可分为六个阶段：第一阶段为溶解阶段，原料搅拌均匀后，氧化镁的颗粒表面与氯化镁溶液中的水作用，发生水化反应，生成氢氧化镁，并部分离解；第二阶段为胶化阶段，饱和的氧化镁溶液生成后，氧化镁的水化反应继续进行并促进水解中和反应继续进行，材料由流动状态变成稠厚状态；第三阶段为凝聚阶段，氧化镁水化反应不断进行，加大分子间凝聚力，使粒子进一步靠近并结合，直到氧化镁不再水化，反应停止；第四阶段为再结晶阶段，最细颗粒部分逐渐溶解，因表面自由能贮备最大，氢氧化镁再结晶，并产生了晶粒间的结合与络合，形成大结晶并固化；第五阶段为干燥阶段，在空气中，由于水分的蒸发产生了毛细孔及盐类溶液再结晶，使系统固化获得一定强度；第六阶段为碳化阶段，硬化后，由于空气中CO₂和水的存在生成碳酸盐，使制品密实度和强度都得到提高，并因该碳酸盐成为稳定的保护层，从而又提高了固化体的耐水性。

养护是制作制品的十分重要的条件，制品养护得当才能使制品获得很好的强度。养护增强的适宜环境温度是18℃～40℃，湿度条件为60°F～70°F，制品在这样条件下即可脱模，养护7天可达到28天强度的80％～90％，28天后的强度基本趋于稳定。在养护过程中，应忌日晒或高温，高温养护不仅浪费能源，而且迅速脱水，从而导致变形开裂等一系列的质量问题，同时也影响水化和强度。

实施例二，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁36、氯化镁34、粉煤灰10、助剂1.5、无碱玻璃纤维布0.3、玻璃纤维短丝0.2；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模；g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

实施例三，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁40、氯化镁30、粉煤灰5、助剂0.5、无碱玻璃纤维布0.5、玻璃纤维短丝0.1；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

实施例四，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁36、氯化镁34、粉煤灰5、助剂0.5、无碱玻璃纤维布0.3、玻璃纤维短丝0.2、木屑6；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料的基础上，再选取木屑为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模；g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

实施例五，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁36、氯化镁34、粉煤灰5、助剂0.5、无碱玻璃纤维布0.3、玻璃纤维短丝0.2、木屑10、珍珠岩2；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料的基础上，再选取木屑、珍珠岩为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模；g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

实施例六，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁36、氯化镁34、粉煤灰5、助剂0.5、无碱玻璃纤维布0.3、玻璃纤维短丝0.2、木屑4、珍珠岩5、石英粉2、石膏粉3、立德粉1.5；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料的基础上，再选取木屑、珍珠岩、石英粉、石膏粉、立德粉为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模；g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

实施例七，本发明的一种环保无机玻璃纤维制品，它包括下列组分及重量份：氧化镁36、氯化镁34、粉煤灰5、助剂0.5、无碱玻璃纤维布0.3、玻璃纤维短丝0.2、木屑4、珍珠岩5、石英粉2、石膏粉3、立德粉1.5、空心陶粒3、漂珠2、烧黏土1.5、竹筋1.3；并采用如下步骤制作而成：a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料的基础上，再选取木屑、珍珠岩、石英粉、石膏粉、立德粉、空心陶粒、漂珠、烧黏土、竹筋为原料；b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；e.带模养生；f.脱模；g.修补养护；h.上色彩绘及表面处理；i.养护；j.成品包装。

Claims (3)

1.一种环保无机玻璃纤维制品，其特征在于：它包括下列组分及重量份：

氧化镁            30～40

氯化镁            30～40

粉煤灰            5～10

助剂              0.5～1.5

无碱玻璃纤维布    0.1～0.5

玻璃纤维短丝      0.1～0.5。

2.根据权利要求1所述的一种环保无机玻璃纤维制品，其特征在于：所述的环保无机玻璃纤维制品还可包括下列组分及重量份的一种或多种：

木屑              4～10

珍珠岩            2～5

石英粉            1～3

石膏粉            2～5

立德粉            1～2

空心陶粒          2～5

漂珠              1～3

烧黏土            1～3

竹筋              0.5～1.5。

3.一种环保无机玻璃纤维制品的制作方法，它包括如下步骤：

a.选料：在选取氧化镁、氯化镁、粉煤灰、助剂、无碱玻璃纤维布、玻璃纤维短丝为原料的基础上，可再选取木屑、珍珠岩、石英粉、石膏粉、立德粉、空心陶粒、漂珠、烧黏土、竹筋中的一种或多种为原料；

b.称料/配料：将前述所选取的原料按其配方的重量份称重，并混合于容器中；

c.搅拌：采用电动方式对容器内的材料进行搅拌，使其均匀并形成浆料；

d.模具成型：向模具内以注浆成型或喷射成型的方式填入浆料，模具的形状和大小是根据产品的需要进行制作；

e.带模养生；

f.脱模；

g.修补养护；

h.上色彩绘及表面处理；

i.养护；

j.成品包装。