[发明专利]一种纸面石膏板及其制备方法

说明书

本发明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芯以及板芯外侧的护面纸，所述板芯的原料包括石膏熟料、碳纤维和胶乳。可选地，所述板芯原料还可以包括淀粉、发泡剂以及偶联剂。所述纸面石膏板的制备方法为，首先将偶联剂与料浆水搅拌混合均匀得到混合物；之后将石膏熟料、碳纤维、胶乳、淀粉和得到的混合物混合均匀，形成料浆；其次，将料浆与发泡剂混合均匀，并浇筑在护面纸上，搭接粘牢成型，制成湿板；最后，待湿板凝固后，进入干燥机，经过干燥后的湿板即为纸面石膏板。制得的纸面石膏板通过各组分的协同作用，提高了石膏晶体与碳纤维间的截面结合强度，进一步增强了板材的韧性。

技术领域

本文涉及建筑材料及纸面石膏板技术领域，尤指一种纸面石膏板及其制备方法。

背景技术

纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，加入少量添加剂与水搅拌后，连续浇注在两层护面纸之间，再经封边、压平、凝固、切断、干燥而成的一种轻质建筑板材，具有平整度好、质轻、防火性好及便于施工等诸多优点，是当前建筑室内装饰装修的主要材料之一。但是，纸面石膏板是一种脆性材料，它的发展和使用受限于其较低的抗折强度和抗冲击性。针对其质脆、韧性差的问题，人们通常用纤维对其进行增韧，从而制备出应用范围更广的石膏板材。

纤维增韧石膏板不仅可保留石膏板质轻、隔声隔热、耐腐蚀等特点，又可提高石膏板的力学性能和耐水性能，对石膏板的应用具有很大的意义。目前国内外常用的增韧纤维材料有：玻璃纤维、植物纤维、碳纤维、维尼龙纤维、秸秆纤维、硅酸铝纤维、有机合成纤维等。其中，碳纤维是纤维状碳材料，质轻高强，拉伸强度好，耐腐蚀性好，不溶于酸、碱，耐高温、耐低温性能好，在-180℃以下，碳纤维仍可保持柔软性。相比于其它纤维，碳纤维在改善材料性能上具有更大的潜力。虽然碳纤维在增强增韧材料方面性能显著，但其在石膏领域的应用较为匮乏，目前相关研究仅局限于石膏模具和石膏电热套。

碳纤维虽然有出色的力学性能，但碳纤维表面光滑且含氧基团较少，与石膏晶体结合的效果不理想，二者之间的结合界面较为脆弱；并且碳纤维的憎水性会使其在使用过程中发生团聚，不利于在石膏板芯中的均匀分散，从而影响其性能的充分发挥；此外，目前公布的有关纤维增韧石膏板的专利技术中，大多数采取单独添加纤维的方式。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请提供了一种高韧性的纸面石膏板及其制备方法，可以克服已有发明的缺点，通过对碳纤维和石膏进行预处理，并引入天然胶乳，增强碳纤维与石膏晶体的截面的结合强度，并与胶乳膜形成交联网状结构，进而有效增强石膏板的韧性。

为克服现有技术存在的缺点，本发明提供了一种工艺简便、效果良好的增韧纸面石膏板的方法：以特效粘附剂对碳纤维进行一次预处理，以偶联剂对石膏进行改性预处理，并对一次预处理后的碳纤维进行二次预处理，将预处理后的碳纤维掺入以预处理的石膏为基料制备成的石膏板，增强石膏晶体与碳纤维间的界面结合强度；此外，本发明在石膏板制备过程中加入天然胶乳，使石膏晶体、碳纤维与胶乳膜间相互交联，进一步增强板材韧性。

本申请提供了一种纸面石膏板，所述纸面石膏板包括板芯以及板芯外侧的护面纸，所述板芯的原料按质量份计包括：100份石膏熟料、1-3份碳纤维和1-3份胶乳。可选地，所述石膏板的板芯原料由100份石膏熟料、1-3份碳纤维和1-3份胶乳组成。

在本发明提供高韧性的纸面石膏板中，所述板芯的原料按质量份计包括：100份石膏熟料、1-3份碳纤维、1-3份胶乳、0.4-1份淀粉、0.01-1份发泡剂溶液、1-5份偶联剂以及60-70份水。可选地，所述板芯原料由上述原料组成。

在本发明提供高韧性的纸面石膏板中，所述石膏熟料的比表面积为3200-4800cm²/g。

所述石膏熟料主要成分为半水硫酸钙，由天然石膏或工业副产石膏制备而成，所述熟料的制备方法可采用本领域常用的方法进行。