[发明专利]一种提高石膏基材料力学性能的方法

说明书

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种提高石膏基材料力学性能的方法，该方法包括以下步骤：a)将石膏粉、增强剂、增韧剂、增硬剂和水混合，得到石膏浆料；所述增强剂包括丙烯酸类聚合物、多异氰酸酯聚酯、聚醇酸树脂等；所述增韧剂包括玻璃纤维、纸纤维、木质纤维；所述增硬剂包括硅酸钠、石英粉、沙子；b)将所述石膏浆料凝固成型，之后进行干燥，得到高强度石膏基材料。本发明提供的方法通过将特定种类的增强剂、增韧剂和增硬剂掺加到石膏中，大幅度提高了石膏基材料的抗折强度、硬度和抗剪切强度，该方法解决了传统石膏基材料力学性能较差的问题，其制备的石膏基材料的力学强度和握钉力可媲美木工板，且具有比木工板更高的防火等级。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种提高石膏基材料力学性能的方法。

背景技术

石膏材料作为绿色环保材料，具有重量轻、隔声更热、施工方便等优点，被广泛应用于各式建筑。但由于传统石膏材料存在抗压强度和剪切力较低的问题，无法提供足够的支撑力，因此只能作为隔墙和填充材料，极大的限制了石膏材料的应用领域。

为了提高石膏基材料强度和剪切力，中国专利201710648917.6公布一种高强石膏板制备工艺，采用丙烯酸单体、NN-亚甲基双丙烯酰胺、毛竹纤维提高强度。中国专利201810984640.9公布了用上玻纤网和下玻纤网制备高强度网面石膏材料。中国专利201711465905.6公布了采用陶瓷粉末、水泥和聚氧化乙烯提高石膏硬度。中国专利201610984725.8公布了采用聚丙烯酸酯和聚乙烯醇乳液提高石膏强度。虽然添加各种增强剂后石膏的强度得到提高，但仍然达不到支撑或悬挂重物要求。

由此可见，探究如何提高石膏材料的力学性能，对于推动石膏材料的发展，拓展石膏材料的应用领域，提高石膏材料在建筑材料市场中的份额占比，具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高石膏基材料力学性能的方法，本发明提供的方法可以显著提高石膏基材料的力学性能，且该方法工艺过程易于控制，经济性好。

本发明提供了一种提高石膏基材料力学性能的方法，包括以下步骤：

a)将石膏粉、增强剂、增韧剂、增硬剂和水混合，得到石膏浆料；

所述增强剂包括丙烯酸类聚合物、多异氰酸酯聚酯、聚醇酸树脂、聚醋酸乙烯酯类聚合物、聚丙烯酰胺类聚合物、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂和环氧树脂中的一种或多种；所述增韧剂包括玻璃纤维、纸纤维和木质纤维中的一种或多种；所述增硬剂包括硅酸钠、石英粉和沙子中的一种或多种；

b)将所述石膏浆料凝固成型，之后进行干燥，得到高强度石膏基材料。

优选的，以重量份数计，所述石膏浆料包括：

优选的，所述石膏粉的半水相含量≥75wt％，无水相含量≤5wt％，二水相含量≤3wt％。

优选的，所述石膏粉的D10粒径为1～1.5μm，D25粒径为6.5～7.5μm，D50粒径为20～25μm，D75粒径为45～50μm，D90粒径为70～80μm。

优选的，所述增强剂包括丙烯酸类聚合物、聚醇酸树脂和聚醋酸乙烯酯类聚合物，所述丙烯酸类聚合物、聚醇酸树脂和聚醋酸乙烯酯类聚合物的质量比为1：(0.5～2)：(0.5～2)；

或，所述增强剂包括丙烯酸类聚合物、聚醋酸乙烯酯类聚合物和酚醛树脂，所述丙烯酸类聚合物、聚醋酸乙烯酯类聚合物和酚醛树脂的质量比为1：(0.5～2)：(1～3)；

或，所述增强剂包括聚醋酸乙烯酯类聚合物、酚醛树脂和环氧树脂，所述聚醋酸乙烯酯类聚合物、酚醛树脂和环氧树脂的质量比为1：(1～3)：(1～3)。

优选的，所述增韧剂的纤维直径为7～30μm；所述增韧剂的纤维长度为5～20mm。