一种高强度环保纸面石膏板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度环保纸面石膏板及其制备方法。所述纸面石膏板的制备包括以下步骤：步骤1：将明矾、凝胶材料、发泡剂溶解在去离子水中，得到原料A；将磷石膏、碳酸钙、粘胶剂、减水剂混合均匀，得到原料B；将原料B加入至原料A中混合均匀，得到石膏芯层料；步骤2：将面纸、底纸分别置于浸渍液中，浸渍处理，得到面纸A、底纸A；步骤3：在模具下，将石膏芯层料浇筑在底纸A上，并在其表面铺上面纸A；待湿板凝固后，干燥成型；紫外固化，高温烘干至恒重，得到纸面石膏板。本技术方案中，制备了一种轻质、多孔、隔热、隔音性好的凝胶材料；利用光点击反应，抑制因凝胶材料加入产生的粘性下降、强度下降等问题。问题。

A high-strength environmental protection paper faced gypsum board and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强度环保纸面石膏板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体为一种高强度环保纸面石膏板及其制备方法。

技术介绍

[0002]纸面石膏板是一种以建筑石膏掺入适量添加剂作为板芯，以特制板纸为护面的建筑板材；具有轻质无污染、隔热性好、施工方法简便等优点，被广泛用于医院、住宅、办公楼、商场等各种建筑物的内隔墙。随着近年来建筑行业对建筑质量要求的提高，对纸面石膏板的环保型、安全性、耐久性提出了更高的要求。
[0003]现有技术中，一般为了增强板芯层中浆料流动性而加入大量的水，使得蒸发后水孔隙多而大，板芯层中石膏晶体间的交联致密性差；同时，由于护面纸和板芯之间界面作用差，使得最终制成的纸面石膏板板脆性大、强度低。此外，随着建筑要求的增加，对纸面石膏板的隔热、隔音性能越来越重视，大部分情况下，都是通过增加孔隙增强隔音性能，可是较大孔隙的产生和孔隙量的增加，会造成强度下降。当然也有通过引入具有轻质性、隔热、隔音性的凝胶类材料来增强纸面石膏板的隔热隔音性；但是其的引入不易分散在水中一团聚，且存在与石膏相容性不佳的问题，严重影响粘结性，从而造成板材强度下降。
[0004]综上所述，解决上述问题，制备一种高强度环保纸面石膏板具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高强度环保纸面石膏板及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种高强度环保纸面石膏板的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：将明矾、凝胶材料、发泡剂溶解在去离子水中，得到原料A；将磷石膏、碳酸钙、粘胶剂、减水剂混合均匀，得到原料B；将原料B加入至原料A中混合均匀，得到石膏芯层料；
[0009]步骤2：将面纸、底纸分别置于浸渍液中，浸渍处理，得到面纸A、底纸A；
[0010]步骤3：在模具下，将石膏芯层料浇筑在底纸A上，并在其表面铺上面纸A；待湿板凝固后，设置温度为40～60℃，干燥2～3小时，成型；在800W的紫外等下光加固30～40分钟，120～140℃烘干至恒重，得到纸面石膏板。
[0011]较为优化地，步骤1中，所述石膏芯层料的原料包括以下组分：按重量计，磷石膏100份、碳酸钙10～12份、明矾2～4份、凝胶材料6～10份、粘胶剂2～5份、发泡剂0.05～0.1份、去离子水55～60份、减水剂0.05～0.2份。
[0012]较为优化地，所述发泡剂为质量比为1:(1～2):(1～2)茶皂素、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、乙烯基甲基二乙氧基硅烷的混合物。
[0013]较为优化地，步骤1中，所述凝胶材料的制备方法为：(1)将甘蔗纤维置于氢氧化钠
溶液中，碱化处理；加入过氧化氢溶液，使用氢氧化钠调节pH＝11.2～11.8进行亲水处理，洗涤干燥，得到甘蔗纤维A；(2)将甘蔗纤维A置于聚乙烯醇溶液中，加入乙二醛、巯基乙酸，搅拌均匀，使用盐酸溶液控制pH＝3.2～3.6，交联反应；洗涤冻干；得到凝胶材料。
[0014]较为优化地，所述凝胶材料的原料包括以下组分：按重量计，甘蔗纤维10～30份、聚乙烯醇30～40份、乙二醛1～3份、巯基乙酸18～25份。
[0015]较为优化地，碱化处理过程中，氢氧化钠溶液的浓度为3～5wt％，温度为75～85℃，时间为4～6小时；亲水处理过程中，所述过氧化氢溶液的浓度为15～20wt％；时间为1～2小时；所述聚乙烯醇溶液的浓度为4～5wt％；交联反应过程中，搅拌速度为800～1000rmp，温度为85～95℃，时间为8～12小时。
[0016]较为优化地，步骤2中，所述浸渍液的制备方法为：将纳米二氧化硅超声分散在乙醇中，得到悬浮液；加入羟基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二丁基二氯化锡、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮搅拌均匀，得到浸渍液。
[0017]较为优化地，步骤2中，浸渍处理过程中，温度为20～25℃，处理时间为30～40分钟。
[0018]较为优化地，所述悬浮液的浓度为8～10wt％；所述纳米二氧化硅、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二丁基二氯化锡、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮的质量比为0.5:(1.2～1.5):(0.2～0.24):0.3:0.05:0.03。
[0019]较为优化地，一种高强度环保纸面石膏板的制备方法制备得到的纸面石膏板；所述纸面石膏板的结构由上至下依次为单位质量面积为200～220g/m2的面纸、石膏芯层、单位面积质量为180～200g/m2的底纸。
[0020]其中，所述粘胶剂为淀粉，包括但不仅限于；所述减水剂为聚羧酸减水剂，包括但不仅限于。
[0021]本技术方案中，制备了一种轻质、多孔、隔热、隔音性好的凝胶材料，将其用于纸面石膏板中；利用发泡剂增强其在水中的分散性；利用光点击反应增强其与护面纸(面纸、底纸)之间的粘剂性，抑制因凝胶材料加入产生的粘性下降、强度下降等问题。
[0022](1)方案中，将甘蔗纤维在碱液中碱化，再与过氧化氢溶液中增加表面羟基丰度，从而与聚乙烯醇在酸性条件下，以乙二醛为交联剂，交联缩聚，得到多孔状凝胶材料，该粉末中具有交联结构的凝胶颗粒；同时方案中，引入了巯基乙酸，通过羧基和巯基与羟基之间的氢键作用力，增强凝胶材料中的孔隙率，增加交联性，增强凝胶材料的刚性。同时，由于巯基乙酸中的引入，使得凝胶材料具有亲水性基团，从而使得其水分散性和与石膏的界面相容性略有增加。尽管其由于轻质，会有部分迁移到石膏芯层的表面，影响与护面纸之间的粘结性，但是其含有巯基，从而使其可以与改性护面层中含有的乙烯基反应，增加粘结作用力，抑制强度下降。
[0023]当然，由于凝胶材料中具有亲水性，会吸水膨胀，使得石膏芯层中产生的泡沫更为致密和细小，从而显著降低了不规则大孔的形成，抑制了强度的下降。
[0024](2)方案中，使用的发泡剂是茶皂素、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、乙烯基甲基二乙氧基硅烷的混合物；其中茶皂素是植物蛋白中的一种，其与表面活性剂混合，使得产生气泡的速率相对较为稳定，使用量小，从而使得石膏芯层产生泡沫小而稳定，增强了其强度。同时由于该发泡剂是表面活性剂，可以辅助增强凝胶材料的分散性，抑制凝胶材料的乱飞。同
时，紫外光固化时可以与凝胶材料产生交联，增加纸面石膏板的强度。
[0025](3)方案中，使用浸渍液用于处理护面纸(面纸、底纸)；在不干燥的情况下与浇筑的石膏芯层结合，然后固化、干燥成型，显著增加了粘结性，同时该浸渍液增加了纸面石膏板的表面疏水性和防潮、自清洁性。
[0026]其中，浸渍液由羟基封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二丁基二氯化锡、2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度环保纸面石膏板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将明矾、凝胶材料、发泡剂溶解在去离子水中，得到原料A；将磷石膏、碳酸钙、粘胶剂、减水剂混合均匀，得到原料B；将原料B加入至原料A中混合均匀，得到石膏芯层料；步骤2：将面纸、底纸分别置于浸渍液中，浸渍处理，得到面纸A、底纸A；步骤3：在模具下，将石膏芯层料浇筑在底纸A上，并在其表面铺上面纸A；待湿板凝固后，设置温度为40～60℃，干燥2～3小时，成型；在800W的紫外等下光加固30～40分钟，烘干至恒重，得到纸面石膏板。2.根据权利要求1所述的一种高强度环保纸面石膏板的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述石膏芯层料的原料包括以下组分：按重量计，磷石膏100份、碳酸钙10～12份、明矾2～4份、凝胶材料6～10份、粘胶剂2～5份、发泡剂0.05～0.1份、去离子水55～60份、减水剂0.05～0.2份。3.根据权利要求1所述的一种高强度环保纸面石膏板的制备方法，其特征在于：所述发泡剂为质量比为1:(1～2):(1～2)的茶皂素、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、乙烯基甲基二乙氧基硅烷的混合物。4.根据权利要求1所述的一种高强度环保纸面石膏板的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述凝胶材料的制备方法为：(1)将甘蔗纤维置于氢氧化钠溶液中，碱化处理；加入过氧化氢溶液，使用氢氧化钠调节pH＝11.2～11.8进行亲水处理，洗涤干燥，得到甘蔗纤维A；(2)将甘蔗纤维A置于聚乙烯醇溶液中，加入乙二醛、巯基乙酸，搅拌均匀，使用盐酸溶液控制pH＝3.2～3.6，交联反应；洗涤冻干；得到凝胶材料。5.根据权利要求4所述的一种高强度环保纸面石膏板的制备方法，其特征在于：所述凝胶材料的原料包括以下组分：按重量计，甘蔗纤维10～30份、聚乙烯醇30～40份、乙二醛1～3份、巯基乙酸18～25份。6.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马吉顺，张敬达，
申请(专利权)人：泰山石膏江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：