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CN109133824A - 一种纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents

一种纸面石膏板及其制备方法 Download PDF

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CN109133824A
CN109133824A CN201710506419.8A CN201710506419A CN109133824A CN 109133824 A CN109133824 A CN 109133824A CN 201710506419 A CN201710506419 A CN 201710506419A CN 109133824 A CN109133824 A CN 109133824A
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何亮
尹东杰
王鹏起
谭丹君
朱清玮
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Original Assignee
Beijing New Building Material Group Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种纸面石膏板及其制备方法，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料80‑100重量份、水50‑75重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.05‑0.5重量份、发泡剂1‑20重量份、改性淀粉0.5‑2重量份以及功能性添加剂0.5‑2重量份，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20‑200μm；该纸面石膏板具有更好的保温性能。

Description

一种纸面石膏板及其制备方法
技术领域
本申请实施例涉及但不限于一种纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
在国家大力提倡建筑节能的大背景下，发展室内建筑材料的保温隔热节能性能尤其重要。近年来，建筑保温节能领域火灾频现，揭示了市场上广泛应用的有机类保温材料的应用缺陷。提高建筑材料防火等级、推广导热系数低的防火隔热材料是行业必然的发展趋势；目前纸面石膏板作为室内装修的首选材料，已普遍应用于商场、医院等公共场所和家庭装修，日益广泛的应用对纸面石膏板的保温隔热性能和遇火稳定性都提出了更高的要求，然而，现有的纸面石膏板还无法满足市场对保温隔热性能和遇火稳定性能的要求。
申请内容
本申请提供了一种纸面石膏板及其制备方法，该纸面石膏板具有更好的保温性能。
第一方面，本申请提供了一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料80-100重量份、水50-75重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份、发泡剂1-20重量份、改性淀粉0.5-2重量份以及功能性添加剂0.5-2重量份，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20-200μm。
可选地，所述脱硫石膏熟料中的氯离子含量不大于300ppm，所述脱硫石膏熟料的比表面积为3500-4000cm2/g。
可选地，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、a-烯基磺酸钠或过氧化氢中的一种或多种混合。
可选地，所述功能性添加剂为减水剂、调整剂、促凝剂、缓凝剂、硅油或硼酸中的一种或多种混合。
可选地，所述石膏板包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料90-100份、水56-75份、二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份、发泡剂5-10份、改性淀粉1.2-2.0份以及功能性添加剂0.6-1.0份，其中，所述功能性添加剂为聚羧酸减水剂。
另一方面，本申请还提供了一种如上任一所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述纸面石膏板的制备方法包括如下步骤：
步骤一、预处理脱硫石膏熟料；
步骤二、将预处理后的脱硫石膏熟料100重量份、水62-75重量份、改性淀粉0.5-2重量份以及功能性添加剂0.5-2重量份混合，搅拌制成均匀的混合液；
步骤三、将二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份与发泡剂0-20重量份在压力0.3-0.4MPa下混合发泡，制成混合泡沫；
步骤四、将上述混合泡沫与混合液混合，搅拌制成均匀的料浆；
步骤五、在护面纸内表面和/或外表面上喷涂厚质涂料后，将上述料浆放置在两个护面纸之间，成型后，进行干燥，制得所述纸面石膏板。
可选地，在所述步骤五中，护面纸内表面和/或外表面上喷涂有厚质涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，在混合剂中，所述二氧化硅气凝胶粉末为0.005-0.05重量份，二氧化硅气凝胶粉末与厚质涂料的重量比为1：500-1000。
可选地，所述厚质涂料为乙丙乳液涂料、环氧树脂涂料或沥青基防水涂料中的一种或多种混合。
可选地，在所述步骤五中，在护面纸内表面和/或外表面上喷涂的厚质涂料的厚度为0.2mm-1mm。
可选地，在所述步骤五中，护面纸的外表面上喷涂有粘边胶。
与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
1、本发明中的纸面石膏板中含有20-200μm的二氧化硅气凝胶粉末，使纸面石膏板导热系数大幅降低，进一步提升了纸面石膏板的保温隔热性能。
2、由于二氧化硅气凝胶粉末材质轻，容易在制备纸面石膏板过程中漂浮、飞离，难以融入石膏板料浆体系，本申请通过发泡剂与二氧化硅气凝胶粉末在一定压力下混合发泡后，再与纸面石膏板各组分混合，使二氧化硅气凝胶粉末负载到发泡剂上，并通过发泡剂直接进入料浆体系中，在成型时，二氧化硅气凝胶粉末能停留在发泡剂上，不被过滤掉，使其在板材干燥之后，发挥作用。
3、由于二氧化硅气凝胶粉末与无机胶凝材料复合成为石膏板时，会导致石膏板的强度发生明显下降，低于国家标准，影响使用，本申请在护面纸内表面和/或外表面上喷涂有厚质涂料，厚质涂料能够有效地提高纸面石膏板的强度，使制成的纸面石膏板强度符合国家标准要求。
4、本发明中护面纸内表面和/或外表面上喷涂有厚质涂料和二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，二氧化硅气凝胶粉末通过与厚质涂料混合附着在护面纸上，使护面纸上形成一层二氧化硅气凝胶粉末隔热层，提高了纸面石膏板的屏障保温隔热效果。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
第一方面，本申请提供了一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料80-100重量份、水50-75重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份、发泡剂1-20重量份、改性淀粉0.5-2重量份以及功能性添加剂0.5-2重量份，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20-200μm。
可选地，所述脱硫石膏熟料中的氯离子含量不大于300ppm，所述脱硫石膏熟料的比表面积为3500-4000cm2/g。
可选地，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、a-烯基磺酸钠或过氧化氢中的一种或多种混合。
可选地，所述功能性添加剂为减水剂、调整剂、促凝剂、缓凝剂、硅油或硼酸中的一种或多种混合。
可选地，所述石膏板包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料90-100份、水56-75份、二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份、发泡剂5-10份、改性淀粉1.2-2.0份以及功能性添加剂0.6-1.0份，其中，所述功能性添加剂为聚羧酸减水剂。
另一方面，本申请还提供了一种如上任一所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述纸面石膏板的制备方法包括如下步骤：
步骤一、预处理脱硫石膏熟料；
步骤二、将预处理后的脱硫石膏熟料100重量份、水62-75重量份、改性淀粉0.5-2重量份以及功能性添加剂0.5-2重量份混合，搅拌制成均匀的混合液；
步骤三、将二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份与发泡剂0-20重量份在压力0.3-0.4MPa下混合发泡，制成混合泡沫；
步骤四、将上述混合泡沫与混合液混合，搅拌制成均匀的料浆；
步骤五、在护面纸内表面和/或外表面上喷涂厚质涂料后，将上述料浆放置在两个护面纸之间，成型后，进行干燥，制得所述纸面石膏板。
可选地，在所述步骤五中，护面纸内表面和/或外表面上喷涂有厚质涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，在混合剂中，所述二氧化硅气凝胶粉末为0.005-0.05重量份，二氧化硅气凝胶粉末与厚质涂料的重量比为1：500-1000。
可选地，所述厚质涂料为乙丙乳液涂料、环氧树脂涂料或沥青基防水涂料中的一种或多种混合。
可选地，在所述步骤五中，在护面纸内表面和/或外表面上喷涂的厚质涂料的厚度为0.2mm-1mm。
可选地，在所述步骤五中，护面纸的外表面上喷涂有粘边胶。
在下述实施例中，所使用的二氧化硅气凝胶粉购买自广东埃力生高新科技有限公司；脱硫石膏熟料是由电厂烟气脱硫产生的固体废弃物脱硫石膏制成；发泡剂购买自济南亿昊化工有限公司；改性淀粉购买自济南元通化工有限公司；功能性添加剂为聚丙烯酰胺絮凝剂，购买自西陇化工股份有限公司；厚质涂料为乙丙乳液涂料、环氧树脂涂料或沥青基防水涂料，购买自潍坊宏鑫防水材料有限公司。
实施例1
一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.25重量份、发泡剂5重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份，其中，二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20-200μm。
上述纸面石膏板的制备方法为：
步骤一、预处理脱硫石膏熟料：将脱硫石膏熟料均化、煅烧、粉磨、冷却；
步骤二、分别将预处理后的脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份放置在混合机中，搅拌制成均匀的混合液；
步骤三、将0.25重量份的二氧化硅气凝胶粉末加入发泡剂存储罐中，通过发泡剂存储罐上的离心泵，在压力0.3-0.4MPa下，与发泡剂存储罐中的5重量份发泡剂混合发泡，制成混合泡沫；
步骤四、将发泡剂存储罐中的混合泡沫加入混合机中，使混合泡沫与混合液搅拌制成均匀的料浆；
步骤五、将下护面纸的内表面上喷涂乙丙乳液涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，在混合剂中，二氧化硅气凝胶粉末为0.008重量份，二氧化硅气凝胶粉末与厚质涂料的重量比为1：500，在下护面纸内表面上喷涂的混合剂的厚度为0.2mm；上、下护面纸的外表面涂有粘边胶。
步骤六、将搅拌均匀的料浆在离心力作用下甩入成型台上的所述下护面纸上，料浆在凝固皮带牵引力的带动下经成型刀挤压，使下护面纸沿其辊出痕迹处折成直角后，下护面纸与料浆一起在成型板的挤压下与所述上护面纸搭接，并粘牢形成湿板，随后湿板在凝固皮带的牵引下被引出，完成成型。
步骤七、成型后的湿板在传送皮带上凝固，切断后，进入干燥机，经过180℃、110℃、45℃三个干燥阶段。
步骤八：干燥后的板材合片、锯边、封边、包装，形成纸面石膏板。
实施例2
一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.08重量份、发泡剂5重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份，其中，二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20-200μm。
实施例2中的纸面石膏板的制备方法与实施例1中的纸面石膏板的制备方法的区别在于：
在步骤五中：将下护面纸的内表面上仅喷涂环氧树脂涂料，在护面纸内表面上喷涂的环氧树脂涂料的厚度为1mm；其他制备流程与实施例1相同。
实施例3
一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.4重量份、发泡剂5重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份，其中，二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20-200μm。
实施例3中的纸面石膏板的制备方法与实施例1中的纸面石膏板的制备方法的区别在于：
在步骤五中：将下护面纸的外表面上喷涂沥青基防水涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，在混合剂中，二氧化硅气凝胶粉末为0.02重量份，二氧化硅气凝胶粉末与沥青基防水涂料的重量比为1：1000，在护面纸内表面上喷涂的混合剂的厚度为0.8mm；其他制备流程与实施例1相同。
纸面石膏板的物理性能测试：
对照实施例1
一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、发泡剂5重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份，不添加二氧化硅气凝胶粉末。
对照实施例1的纸面石膏板制备方法与上述实施例1的纸面石膏板制备方法的区别在于：
在步骤五中：下护面纸的内表面上不涂刷厚质涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，其他制备流程与实施例1相同。
对照实施例2
一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.30重量份、发泡剂5重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份。
对照实施例2的纸面石膏板制备方法与上述实施例1的纸面石膏板制备方法的区别在于：
在步骤五中：下护面纸的内表面上不涂刷厚质涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，其他制备流程与实施例1相同。
对照实施例3
一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料100重量份、水68重量份、发泡剂5重量份、改性淀粉1.2重量份以及聚羧酸减水剂0.6重量份，不添加二氧化硅气凝胶粉末。
对照实施例3的纸面石膏板制备方法与上述实施例1的纸面石膏板制备方法的区别在于：
在步骤五中：下护面纸的内表面上涂刷乙丙乳液涂料，下护面纸内表面上喷涂的乙丙乳液涂料的厚度为0.5mm，其他制备流程与实施例1相同。
参照国标GB T 9775-2008(国家标准：《纸面石膏板》)，GB/T10294-2008(国家标准：《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》)考察上述对照实施例1-3与本发明中实施例1-3的纸面石膏板的物理性能，测试结果如表1所示。
表1物理性能测试结果
从表1实施例1-3(添加二氧化硅气凝胶)与对照实施例1(不添加二氧化硅气凝胶，不采用厚质涂料)可以看出，添加二氧化硅气凝胶粉末会使纸面石膏板的单位面积质量，横、纵向断裂荷载，端头、棱边硬度在一定程度降低，但掺加二氧化硅气凝胶，并随着掺量增加，板材导热系数，遇火稳定性提高，并且采用本申请的制备工艺，板材其他物理性能能够满足国家标准要求。
实施例1-3与对照实施例1相比，采用本申请的制备工艺，在满足国家标准的前提下，板材的保温隔热性能大幅度提高。
实施例1-3与对照实施例2相比，添加二氧化硅气凝胶而不采用厚质涂料的制备工艺下，纸面石膏板的物理性能较低。
实施例1-3与对照实施例3相比，不添加二氧化硅气凝胶，仅刷涂厚质涂料的情况下，实施例1-3中的纸面石膏板的物理性能与普通市售纸面石膏板相近，其板材导热系数大幅降低，板材的保温隔热性能大幅度提高。
对照实施例3与对照实施例1相比，刷涂厚质涂料的纸面石膏板的横、纵向断裂荷载，端头、棱边硬度在一定程度提高，说明在纸面石膏板板材内刷涂厚质涂料能够提高板材强度。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种纸面石膏板，其特征在于，所述纸面石膏板包括板体以及设置在所述板体上、下表面上的护面纸，所述板体包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料80-100重量份、水50-75重量份、二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份、发泡剂1-20重量份、改性淀粉0.5-2重量份以及功能性添加剂0.5-2重量份，所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径为20-200μm。
2.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其特征在于，所述脱硫石膏熟料中的氯离子含量不大于300ppm，所述脱硫石膏熟料的比表面积为3500-4000cm2/g。
3.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、a-烯基磺酸钠或过氧化氢中的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其特征在于，所述功能性添加剂为减水剂、调整剂、促凝剂、缓凝剂、硅油或硼酸中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其特征在于，所述石膏板包括如下重量份数的原料：脱硫石膏熟料90-100份、水56-75份、二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份、发泡剂5-10份、改性淀粉1.2-2.0份以及功能性添加剂0.6-1.0份，其中，所述功能性添加剂为聚羧酸减水剂。
6.一种如权利要求1-5任一所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述纸面石膏板的制备方法包括如下步骤：
步骤一、预处理脱硫石膏熟料；
步骤二、将预处理后的脱硫石膏熟料100重量份、水62-75重量份、改性淀粉0.5-2重量份以及功能性添加剂0.5-2重量份混合，搅拌制成均匀的混合液；
步骤三、将二氧化硅气凝胶粉末0.05-0.5重量份与发泡剂0-20重量份在压力0.3-0.4MPa下混合发泡，制成混合泡沫；
步骤四、将上述混合泡沫与混合液混合，搅拌制成均匀的料浆；
步骤五、在护面纸内表面和/或外表面上喷涂厚质涂料后，将上述料浆放置在两个护面纸之间，成型后，进行干燥，制得所述纸面石膏板。
7.根据权利要求6所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，在所述步骤五中，护面纸内表面和/或外表面上喷涂有厚质涂料与二氧化硅气凝胶粉末的混合剂，在混合剂中，所述二氧化硅气凝胶粉末为0.005-0.05重量份，二氧化硅气凝胶粉末与厚质涂料的重量比为1：500-1000。
8.根据权利要求6所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述厚质涂料为乙丙乳液涂料、环氧树脂涂料或沥青基防水涂料中的一种或多种混合。
9.根据权利要求6所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，在所述步骤五中，在护面纸内表面和/或外表面上喷涂的厚质涂料的厚度为0.2mm-1mm。
10.根据权利要求6所述的纸面石膏板的制备方法，其特征在于，在所述步骤五中，护面纸的外表面上喷涂有粘边胶。
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