【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，尤其涉及一种高强度耐磨石膏板及其制备方法。
技术介绍
1、石膏板是以建筑石膏或高强石膏为主要原材料制备而成，具有防火性较好、隔音隔热、绿色环保、强度较高和加工方便的优点，是装配式建筑的结构板材之一，已在建筑结构工程及装饰装潢领域被广泛应用。
2、现有的石膏板力学强度欠佳，导致其无法作为承重墙体材料，也无足够剪切力支撑固定在墙体上装置（如电视、画框、消防器具等），当装置超过一定重量时，就会导致固定装置螺钉从墙体拔出，导致从墙体脱落。在运输过程中现有的石膏板易破碎，给施工带来不便。此外，现有的石膏板在安装后，在受到震动、冲击、挤压等外力作用下以及在潮湿的环境中会造成石膏料的脱落、开裂等严重的质量问题，造型损坏的同时，不仅影响建筑外观，更对建筑装潢的安全性造成一定的隐患。另一方面，现有的石膏板耐磨性能一般，无法满足在耐磨性要求较高的场合使用，限制了其应用范围的进一步开拓。
3、为了解决上述问题，授权公告号为cn104386997b的中国专利技术专利公开了一种高强度石膏板，由以下重量份原料组成：13份玻璃碎渣、40份旧石膏板粉料、5份纸筋灰、4份粉煤灰、12份轻质填充料、5份钛酸酯、3.7份缓凝剂、100份水，该专利技术利用玻璃碎渣、旧石膏板、粉煤灰为原料，旧石膏板可以重复使用，生产无甲醛，无污染，同时在原料中加入了纸筋灰和缓凝剂，增加石膏的强度和稠度，保证了石膏板的强度和硬度同时，具有良好的环保功能。然而，其防潮性能、耐火稳定性和耐磨性能仍然有待进一步提高。
4、可见，开发一
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种机械力学性能佳，防潮性能和耐磨性能好，耐火稳定性优异的高强度耐磨石膏板及其制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高强度耐磨石膏板，包括如下按重量份计的各原料制成：建筑石膏粉35-45份、火山灰3-8份、发泡剂1-3份、端氨基超支化聚硅氧烷1-3份、氧化石墨烯纤维8-10份、硼纤维3-5份、偶联剂1-3份、纤维素纳米晶3-5份、功能共聚物0.8-1.5份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.3-0.6份、缓凝剂1-3份、木质素磺酸钠0.3-0.8份、粘结剂0.1-0.5份、水10-15份；所述功能共聚物包括如下单体引入的结构单元：n-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、烯丙基β-环糊精。
3、优选的，所述建筑石膏粉的细度为100-400目，由泰安杰普石膏科技有限公司提供。
4、优选的，所述火山灰的细度为200-500目。
5、优选的，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵中的至少一种。
6、优选的，所述端氨基超支化聚硅氧烷的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述端氨基超支化聚硅氧烷是按授权公告号为cn110156948b的中国专利技术专利实施例1的方法制成。
7、优选的，所述氧化石墨烯纤维为单层氧化石墨烯纤维，平均直径为3-6μm，长度为1-3mm；所述硼纤维的平均直径为3-9μm，长度为1-5mm。
8、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。
9、优选的，所述纤维素纳米晶的长度为100-500nm，直径为20-100nm，由北京纳迅科技股份有限公司提供。
10、优选的，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将n-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、烯丙基β-环糊精、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应3-6h，后在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到功能共聚物。
11、优选的，所述n-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、烯丙基β-环糊精、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(0.8-1.2):(1-2):0.5:(0.03-0.05):(10-20)。
12、优选的，所述烯丙基-β-环糊精的来源无特殊要求，在本专利技术的一个实施例中，所述烯丙基β-环糊精为按cn101717518b中实施例1的方法制成。
13、优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
14、优选的，所述缓凝剂为柠檬酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种。
15、优选的，所述粘结剂为α-淀粉，由嘉和节能材料有限公司提供。
16、本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述高强度耐磨石膏板的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀得到浆料；将所述浆料输送至陈化库中陈化处理8-12h，得陈化物料，陈化处理的温度为30-40℃，陈化湿度为32-52％；将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料，最后对所述成型坯料进行养护、脱模、烘干以及整形，即得高强度耐磨石膏板。
17、由于上述技术方案的运用，本专利技术具有以下有益效果：
18、（1）本专利技术公开的高强度耐磨石膏板的制备方法，工艺简单，操作方便，对设备依赖性低，耗能和资金投入少，制备效率和成品合格率高，适于连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。
19、（2）本专利技术公开的高强度耐磨石膏板，包括如下按重量份计的各原料制成：建筑石膏粉35-45份、火山灰3-8份、发泡剂1-3份、端氨基超支化聚硅氧烷1-3份、氧化石墨烯纤维8-10份、硼纤维3-5份、偶联剂1-3份、纤维素纳米晶3-5份、功能共聚物0.8-1.5份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.3-0.6份、缓凝剂1-3份、木质素磺酸钠0.3-0.8份、粘结剂0.1-0.5份、水10-15份。通过各原料之间的相互配合，共同作用，使得制成的石膏板机械力学性能佳，防潮性能和耐磨性能好，耐火稳定性优异。
20、（3）本专利技术公开的高强度耐磨石膏板，所述功能共聚物包括如下单体引入的结构单元：n-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、烯丙基β-环糊精；同时引入的氰基、三氟甲基苯基、酰胺基、磺酸基、三嗪酮、环糊精本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度耐磨石膏板，其特征在于，包括如下按重量份计的各原料制成：建筑石膏粉35-45份、火山灰3-8份、发泡剂1-3份、端氨基超支化聚硅氧烷1-3份、氧化石墨烯纤维8-10份、硼纤维3-5份、偶联剂1-3份、纤维素纳米晶3-5份、功能共聚物0.8-1.5份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.3-0.6份、缓凝剂1-3份、木质素磺酸钠0.3-0.8份、粘结剂0.1-0.5份、水10-15份；所述功能共聚物包括如下单体引入的结构单元：N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基β-环糊精。
2.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述建筑石膏粉的细度为100-400目；所述火山灰的细度为200-500目。
3.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述氧化石
5.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述纤维素纳米晶的长度为100-500nm，直径为20-100nm。
6.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基β-环糊精、引发剂加入到高沸点溶剂，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应3-6h，后在水中沉出，用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到功能共聚物。
7.根据权利要求6所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、烯丙基β-环糊精、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(0.8-1.2):(1-2):0.5:(0.03-0.05):(10-20)。
8.根据权利要求6所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸钠、六偏磷酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种；所述粘结剂为α-淀粉。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述高强度耐磨石膏板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀得到浆料；将所述浆料输送至陈化库中陈化处理8-12h，得陈化物料，陈化处理的温度为30-40℃，陈化湿度为32-52％；将陈化物料转运至坯体模具内挤压成型制得成型坯料，最后对所述成型坯料进行养护、脱模、烘干以及整形，即得高强度耐磨石膏板。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度耐磨石膏板，其特征在于，包括如下按重量份计的各原料制成：建筑石膏粉35-45份、火山灰3-8份、发泡剂1-3份、端氨基超支化聚硅氧烷1-3份、氧化石墨烯纤维8-10份、硼纤维3-5份、偶联剂1-3份、纤维素纳米晶3-5份、功能共聚物0.8-1.5份、(3,6-二氨基吖啶-9-基)硼酸0.3-0.6份、缓凝剂1-3份、木质素磺酸钠0.3-0.8份、粘结剂0.1-0.5份、水10-15份；所述功能共聚物包括如下单体引入的结构单元：n-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、烯丙基β-环糊精。
2.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述建筑石膏粉的细度为100-400目；所述火山灰的细度为200-500目。
3.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述氧化石墨烯纤维为单层氧化石墨烯纤维，平均直径为3-6μm，长度为1-3mm；所述硼纤维的平均直径为3-9μm，长度为1-5mm；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述纤维素纳米晶的长度为100-500nm，直径为20-100nm。
6.根据权利要求1所述的高强度耐磨石膏板，其特征在于，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将n-(4-氰基-3-三氟甲基苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾铁晶，李振超，刘永伟，
申请(专利权)人：连云港港星建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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