[發明專利]一種高強耐水型玻璃纖維增強增韌石膏板及其制備方法

有效

• 申請號: 201710302101.8
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107226668B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 馬保國;高超;蘇英;盧文達;祝路;賀行洋;金子豪;孫仲達;彭毅
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C01F11/46;C04B14/42;C04B24/40;C04B111/27
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張秋燕;崔友明

本發明公開了一種高強耐水型玻璃纖維增強增韌石膏板及其制備方法，原料按重量份計為：α型半水石膏1000份、二水石膏50～100份、輕質碳酸鈣10～50份、玻璃纖維100～200份、水300～400份、鋁鋯偶聯劑10.3～11.5份，將鋁鋯偶聯劑與水混合均勻，然后加入玻璃纖維，得到表面帶有疏水基團的改性玻璃纖維的溶液；所得改性玻璃纖維的溶液加入到半水石膏、二水石膏及輕質碳酸鈣的混合物中，使半水石膏水化，攪拌使各組分混合均勻，得到混合漿體；將混合漿體注入到模具中，脫模后的試樣經養護，即得高強耐水型玻璃纖維增強增韌石膏板。本發明所述石膏板內部孔隙率較低，抗壓強度大，防水性能優異且具有較好的抗折、抗彎能力，可廣泛用于室內天頂與內墻的裝飾等領域。

技術領域

本發明具體涉及一種高強耐水型玻璃纖維增強增韌石膏板及其制備方法，屬于建筑領域。

背景技術

石膏用于建筑有許多優良特性，它的硬化體絕熱性能和吸音性能良好，防火性能好，硬化時體積略有膨脹，可使硬化體表面光滑飽滿，干燥時不開裂，裝飾性好，可加工性好等等。由于石膏是一種脆性基體，雖然具有優異的抗壓性能，但其抗折抗彎強度低，因而需要通過某種方式改善石膏的抗彎抗折性能。近十多年來，對石膏墻板的改性研究獲得極大的成果，改性后的石膏板在國內外得到廣泛應用。我國目前生產的建筑石膏制品主要有紙面石膏板、空心石膏條板、纖維石膏板、石膏砌塊和裝飾石膏制品等。但組成石膏板的半水石膏在水化形成二水石膏的過程中會使板體內部產生大量孔隙，相比密實的石膏板，高孔隙率的石膏板的抗壓強度會大打折扣，這就限制石膏板材的進一步的推廣與應用。

專利CN 104944882A公開了一種高強耐水石膏板復合板材及其制備工藝，利用乙醇、酚醛樹脂、硅烷偶聯劑與碳酸丙烯酯配制成改性液，對脫硫石膏進行改性，并在5MPa～20MPa，90℃～200℃下熱壓成型，制得所述石膏板。雖然，這種改性石膏板具有較為優異的防水性能，但其仍然以石膏作為主要的受力材料，因而其板材的抗彎抗折性能有限；而且，這種石膏板的制備工藝復雜，需在一定溫度和壓力下成型，而且所用材料多，制備的成本也比一般的石膏板高。

專利CN86105530A發明了一種輕質高強耐水裝飾石膏板的制備方法，利用聚乙烯醇、脲醛樹脂和石蠟乳液在石膏板表面形成一層防水膜，從而賦予石膏板材一定的防水能力。但是，這種耐水石膏板的制備工藝流程復雜，且石蠟屬于烷烴混合物，其熔點低，而聚乙烯醇和脲醛樹脂都屬于有毒有害物質，脲醛樹脂在使用過程中會向環境中釋放甲醛，因而通過該專利所述方法制得的輕質高強耐水裝飾石膏板不宜用于建筑裝飾。

專利CN20140243040.4公開了一種高強石膏板的制備方法，其原理在于將單層的石膏板做成多層復合的石膏板，在每一層中都引入玻璃纖維、植物纖維等增強增韌材料，從而克服了傳統制備工藝中石膏板本身對于增強增韌材料的限制。但是，這種復合石膏板的生產工藝十分復雜，每一層板都由3層甚至以上的材料構成，這大大增加了實際生產成本。此外，多層石膏板層與層之間的結合力的減弱或不足導致石膏板的損壞是使用過程中的一種隱患。

專利CN201320471968.3公開了一種增強玻璃纖維高強防火保溫石膏板，該專利中所述的石膏板為雙層結構，一層是嵌有網格布的石膏板層和結合與石膏板基材表面的保溫層。由于石膏板基材與表面保溫層的力學性質的不同，當石膏板在使用過程中受到外力的作用導致變形時，層與層之間的應變存在差異，這種應力差異很可能導致表面保溫層的剝落。

市場上現有的具有保溫、保濕、增強增韌、防火防水等復合性能的石膏板多為多層復合石膏板，成本高、制備工藝復雜，而且這種石膏板在使用過程中易因層與層之間的力學、熱學等性質的差異導致石膏板的損壞。此外，現有的石膏板內部大多孔隙率高，石膏板的很難達到理想的抗壓強度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種高強耐水型玻璃纖維增強增韌石膏板及其制備方法，內部孔隙率低，結構密實，石膏板的抗壓強度、抗彎強度高，且具有較好的防水能力，方法簡單易行、成本低，適合于大規模工業生產。