[发明专利]一种高强耐水型玻璃纤维增强增韧石膏板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强耐水型玻璃纤维增强增韧石膏板及其制备方法，原料按重量份计为：α型半水石膏1000份、二水石膏50～100份、轻质碳酸钙10～50份、玻璃纤维100～200份、水300～400份、铝锆偶联剂10.3～11.5份，将铝锆偶联剂与水混合均匀，然后加入玻璃纤维，得到表面带有疏水基团的改性玻璃纤维的溶液；所得改性玻璃纤维的溶液加入到半水石膏、二水石膏及轻质碳酸钙的混合物中，使半水石膏水化，搅拌使各组分混合均匀，得到混合浆体；将混合浆体注入到模具中，脱模后的试样经养护，即得高强耐水型玻璃纤维增强增韧石膏板。本发明所述石膏板内部孔隙率较低，抗压强度大，防水性能优异且具有较好的抗折、抗弯能力，可广泛用于室内天顶与内墙的装饰等领域。

技术领域

本发明具体涉及一种高强耐水型玻璃纤维增强增韧石膏板及其制备方法，属于建筑领域。

背景技术

石膏用于建筑有许多优良特性，它的硬化体绝热性能和吸音性能良好，防火性能好，硬化时体积略有膨胀，可使硬化体表面光滑饱满，干燥时不开裂，装饰性好，可加工性好等等。由于石膏是一种脆性基体，虽然具有优异的抗压性能，但其抗折抗弯强度低，因而需要通过某种方式改善石膏的抗弯抗折性能。近十多年来，对石膏墙板的改性研究获得极大的成果，改性后的石膏板在国内外得到广泛应用。我国目前生产的建筑石膏制品主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品等。但组成石膏板的半水石膏在水化形成二水石膏的过程中会使板体内部产生大量孔隙，相比密实的石膏板，高孔隙率的石膏板的抗压强度会大打折扣，这就限制石膏板材的进一步的推广与应用。

专利CN 104944882A公开了一种高强耐水石膏板复合板材及其制备工艺，利用乙醇、酚醛树脂、硅烷偶联剂与碳酸丙烯酯配制成改性液，对脱硫石膏进行改性，并在5MPa～20MPa，90℃～200℃下热压成型，制得所述石膏板。虽然，这种改性石膏板具有较为优异的防水性能，但其仍然以石膏作为主要的受力材料，因而其板材的抗弯抗折性能有限；而且，这种石膏板的制备工艺复杂，需在一定温度和压力下成型，而且所用材料多，制备的成本也比一般的石膏板高。

专利CN86105530A发明了一种轻质高强耐水装饰石膏板的制备方法，利用聚乙烯醇、脲醛树脂和石蜡乳液在石膏板表面形成一层防水膜，从而赋予石膏板材一定的防水能力。但是，这种耐水石膏板的制备工艺流程复杂，且石蜡属于烷烃混合物，其熔点低，而聚乙烯醇和脲醛树脂都属于有毒有害物质，脲醛树脂在使用过程中会向环境中释放甲醛，因而通过该专利所述方法制得的轻质高强耐水装饰石膏板不宜用于建筑装饰。

专利CN20140243040.4公开了一种高强石膏板的制备方法，其原理在于将单层的石膏板做成多层复合的石膏板，在每一层中都引入玻璃纤维、植物纤维等增强增韧材料，从而克服了传统制备工艺中石膏板本身对于增强增韧材料的限制。但是，这种复合石膏板的生产工艺十分复杂，每一层板都由3层甚至以上的材料构成，这大大增加了实际生产成本。此外，多层石膏板层与层之间的结合力的减弱或不足导致石膏板的损坏是使用过程中的一种隐患。

专利CN201320471968.3公开了一种增强玻璃纤维高强防火保温石膏板，该专利中所述的石膏板为双层结构，一层是嵌有网格布的石膏板层和结合与石膏板基材表面的保温层。由于石膏板基材与表面保温层的力学性质的不同，当石膏板在使用过程中受到外力的作用导致变形时，层与层之间的应变存在差异，这种应力差异很可能导致表面保温层的剥落。

市场上现有的具有保温、保湿、增强增韧、防火防水等复合性能的石膏板多为多层复合石膏板，成本高、制备工艺复杂，而且这种石膏板在使用过程中易因层与层之间的力学、热学等性质的差异导致石膏板的损坏。此外，现有的石膏板内部大多孔隙率高，石膏板的很难达到理想的抗压强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种高强耐水型玻璃纤维增强增韧石膏板及其制备方法，内部孔隙率低，结构密实，石膏板的抗压强度、抗弯强度高，且具有较好的防水能力，方法简单易行、成本低，适合于大规模工业生产。