[发明专利]一种玻璃纤维增强石膏基复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维增强石膏基复合材料及其制备方法，包括以下重量份数的原料组成：玻璃纤维10‑20份、半水石膏粉50‑60份、硅酸盐水泥15‑25份、粉煤灰5‑10份、轻质碳酸钙6‑14份、碳纳米管4‑10份、分散剂1‑5份、减水剂0.4‑2.2份、偶联剂0.5‑3.5份和水120‑160份。本发明的玻璃纤维增强石膏基复合材料具有优异的抗压强度、抗弯强度，且具有较好的防水能力，同时制备方法简单易行，成本低，适于大规模工业生产，在建筑房屋的内墙与屋顶等方面具有广泛的用途，在房屋的外墙装饰领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强石膏基复合材料及其制备方法。

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。

专利CN104944882A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。

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。

基于此，有必要提供一种玻璃纤维增强石膏基复合材料，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

鉴于上述对现有技术的分析，本发明提供一种玻璃纤维增强石膏基复合材料及其制备方法，具有优异的抗压强度、抗弯强度，且具有较好的防水能力，同时制备方法简单易行，成本低，适于大规模工业生产。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种玻璃纤维增强石膏基复合材料，包括以下重量份数的原料组成：玻璃纤维10-20份、半水石膏粉50-60份、硅酸盐水泥15-25份、粉煤灰5-10份、轻质碳酸钙6-14份、碳纳米管4-10份、分散剂1-5份、减水剂0.4-2.2份、偶联剂0.5-3.5份和水120-160份。

优选的，包括以下重量份数的原料组成：玻璃纤维15份、半水石膏55份、硅酸盐水泥20份、粉煤灰7.5份、轻质碳酸钙10份、碳纳米管7份、分散剂3份、减水剂1.3份、偶联剂2份和水140份。

优选的，所述玻璃纤维为E-玻璃纤维。

优选的，所述粉煤灰为一级粉煤灰。

优选的，所述分散剂为硬脂酸铜。

优选的，所述减水剂为高效聚羧酸系减水剂，其固含量为20%，减水率4%。

优选的，所述偶联剂为铝锆偶联剂、硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。