技術領域
[0001] 本
發(fā)明涉及
石膏板制備領域，尤其涉及一種耐水磷石膏板及其制備方法。
背景技術
[0002] 在
磷酸生產過程中，每生產一噸磷酸副產五噸磷石膏，隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)廢渣磷石膏的
排放量逐年增加，成山堆放的磷石膏給當地的水源污染帶來極大危害。
[0003] 磷石膏的主要組分是二水
硫酸鈣，同時還含有水溶磷、共晶磷、有機磷、水溶氟、
二氧化
硅、
鐵鋁等
金屬化合物等雜質，這些雜質的存在影響磷石膏的使用性能，尤其是水溶磷的存在，業(yè)內在生產耐水石膏板時通常避免使用磷石膏。
[0004] 石膏制品行業(yè)中通常使用生石灰對磷石膏進行處理后再用于生產，但生石灰處理后的磷石膏用于石膏板生產時，容易出現
泌水，鼓包等問題，會影響石膏板的
質量。
發(fā)明內容
[0005] 本發(fā)明旨在解決上面描述的問題。本發(fā)明的目的是提供一種耐水磷石膏板，該耐水磷石膏板能夠保證有效去除磷石膏中水溶磷對有機硅油的疏水性能的影響，從而保證了磷石膏板浸水2小時后，其吸水率不大于10％。同時，磷石膏熟料中摻入白
水泥后，兩者的和易性好，用于磷石膏板制備時，不會出現泌水，鼓包等問題，并能提高磷石膏板的強度。
[0006] 根據本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種耐水磷石膏板，包括以下組分，所述各組分的含量以質量比表示如下：
[0007]
[0008] 其中，包括以下組分，所述各組分的含量以質量比表示如下：
[0009]
[0010] 其中，
[0011] 所述膠粉選自
淀粉醚類膠粉、乙烯/
醋酸乙烯酯的共聚膠粉和醋酸乙烯酯/叔
碳酸乙烯酯共聚膠粉中的一種或多種；
[0012] 所述有機硅油選自甲基硅油、含氫硅油的一種或多種；
[0013] 所述發(fā)泡劑選自十二烷基
硫酸鹽、十二
烷基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、松香皂類化合物組成的組中的一種或多種；
[0014] 所述減水增強劑選自木質素磺酸鈉鹽
減水劑、
萘系高效減水劑、脂肪族高效減水劑、
氨基高效減水劑、聚
羧酸高效減水劑中的一種或幾種。
[0015] 其中，
[0016] 所述膠粉為淀粉醚類膠粉；
[0017] 所述有機硅油為含氫硅油；
[0018] 所述發(fā)泡劑為十二烷基磺酸鹽。
[0019] 其中，包括以下組分，所述各組分的含量以質量比表示如下：
[0020]
[0021] 本發(fā)明提供的耐水磷石膏板，包括磷石膏熟料400-600質量份，優(yōu)選地，為450-550質量份，進一步優(yōu)選地，為480-520質量份；
[0022] 還包括0.5-1.5質量份的膠粉，膠粉為淀粉醚類膠粉、乙烯/醋酸乙烯酯的共聚膠粉和醋酸乙烯酯/叔碳酸乙烯酯共聚膠粉中的一種或多種，優(yōu)選的，選用淀粉醚類石膏板專用膠粉；膠粉對石膏料漿起到適當的保水增稠作用，給白水泥提供充分的反應時間。優(yōu)選的，膠粉的含量為0.5-1.2質量份，進一步優(yōu)選的，為0.5-1.2質量份。
[0023] 本發(fā)明的耐水磷石膏板還包括有機硅油0.5-1.5質量份，有機硅油為甲基硅油、含氫硅油的一種或多種，優(yōu)選的，有機硅油選用含氫硅油；有機硅油可以增強石膏制品的耐水性能，其摻量根據石膏板的吸水率來衡量，普通耐水石膏板吸水率控制在10％以內，高級耐水石膏板的吸水率控制在5％以內，用量過高增加生產成本，同時硅油摻量超過一定量將影響石膏板的強度等性能，或過低會達不到耐水板的指標要求。
[0024] 本發(fā)明的創(chuàng)新點之一在于在該耐水磷石膏板中添加了2-9質量份的白水泥，通過添加適量的白水泥可以在磷石膏熟料水化時，利用其水化熱來促進白水泥與磷石膏熟料中的水溶磷反應，生成不溶的
磷酸鹽，從而有效的去除磷石膏中水溶磷對有機硅油的疏水性能的影響。并且，
發(fā)明人在研究中發(fā)現，添加以上質量份的白水泥，與磷石膏熟料的和易性好；在用于磷石膏板制備時，不會出現泌水，鼓包等問題，并能提高磷石膏板的強度。優(yōu)選地，白水泥的含量為3-8質量份，進一步優(yōu)選地，為4.5-8質量份。白水泥的含量過高將影響石膏板的強度或過低將達不到除磷效果，導致石膏板的吸水率達不到10％以內。
[0025] 此外，本發(fā)明的磷石膏板還包括2.5-5質量份的改性淀粉，0.2-0.5質量份的發(fā)泡劑，0.04-4質量份的減水增強劑以及200-380質量份的水。
[0026] 改性淀粉是天然淀粉經過適當化學處理，引入某些化學基團使分子結構及理化性質發(fā)生變化，生成淀粉衍
生物。本發(fā)明采用的改性淀粉為改性玉米淀粉或木薯改性淀粉，作為護面紙與石膏板板芯的粘結劑。其含量優(yōu)選的為3-4.5質量份，進一步優(yōu)選的，為3-3.5質量份。
[0027] 發(fā)泡劑選自十二烷基硫酸鹽、十二烷基磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、松香皂類化合物組成的組中的一種或多種，優(yōu)選的地，為十二烷基磺酸鹽。發(fā)泡劑作為有機硅油的乳化分散劑，含量過高增加生產成本或過低達不到硅油的乳化分散要求。其含量優(yōu)選的，為0.2-0.4質量份。
[0028] 根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種耐水磷石膏板的制備方法，包括以下步驟：
[0029] (1)制備有機硅油乳化劑：
[0030] 稱取預定含量的發(fā)泡劑和其含量8-10倍的水，攪拌1-3分鐘后靜置備用；
[0031] (2)制備有機硅油防水劑：
[0032] 稱取改性淀粉、膠粉和減水增強劑放入攪拌鍋內；
[0033] 然后用燒杯稱取有機硅油，將所述步驟(1)制備的有機硅油乳化劑倒入所述燒杯中，攪拌1-3分鐘后倒入攪拌鍋內；
[0034] 稱取預定質量的水，取1/3-1/2的水分2-4次倒入燒杯中攪拌清洗，將洗液全部倒入攪拌鍋內；400～800轉/分鐘攪拌速度下攪拌1-3分鐘；將剩余的水倒入所述攪拌鍋內，100～200轉/分鐘攪拌速度下攪拌1-3分鐘；
[0035] 在初始選擇較快的轉速主要是為了保證硅油在水中可以充分分散乳化；而已經乳化好的硅油在水中比較容易分散，并且此時攪拌鍋中
混合液的液面較高，攪拌速度快了容易引起液體的飛濺，采用100～200轉/分鐘的轉速即可保證完全地分散乳化。
[0036] (3)制備石膏料漿：
[0037] 稱取磷石膏熟料和白水泥，混合均勻后加入攪拌鍋中攪拌1-3分鐘；
[0038] (4)石膏板成型：
[0039] 將所述步驟(3)制備的石膏漿料倒入成型模具，加壓至石膏漿料終凝，制得石膏板；
[0040] (5)石膏板干燥：
[0041] 將所述步驟(4)制備好的石膏板放入已升溫至(160±2)℃的烘箱中烘30min，然后將烘箱降溫至(105±5)℃繼續(xù)烘30～40min，最后將烘箱降溫至(45±2)℃將板烘至恒重。
[0042] 通常情況下，改性淀粉、膠粉及減水增強劑是以干粉狀態(tài)與建筑石膏混勻后再加入到乳化硅油與水的混合液中，本發(fā)明地石膏板制備過程中，采用將改性淀粉、膠粉及減水增強劑提前加入到水中與硅油一起分散乳化，可以更好地起到每種外加劑的協同作用。
[0043] 參照
附圖來閱讀對于
實施例的以下描述，本發(fā)明的其他特性特征和優(yōu)點將變得清晰。
附圖說明
[0044] 并入到
說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理，在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，而不是全部實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0045] 圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施例制備的耐水磷石膏板；
[0046] 圖2示出了添加生石灰的對比例的磷石膏板；
[0047] 圖3示出了另一添加生石灰的對比例的磷石膏板。
具體實施方式
[0048] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本
申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0049] 本發(fā)明的耐水磷石膏板通過以下步驟制備：
[0050] (1)制備有機硅油乳化劑：
[0051] 稱取0.5-4g的發(fā)泡劑和其含量8-10倍的水，攪拌1-3分鐘后靜置備用；
[0052] (2)制備有機硅油防水劑：
[0053] 稱取2.5-4g改性淀粉、0.5-0.75g膠粉及0.04-4g減水增強劑放入攪拌鍋內；
[0054] 然后用燒杯稱取0.75-2g有機硅油，將步驟(1)制備的有機硅油乳化劑倒入所述燒杯中，攪拌1-3分鐘后倒入攪拌鍋內；
[0055] 稱取220-340g水，取1/3-1/2的水分2-4次倒入燒杯中攪拌清洗，將洗液全部倒入攪拌鍋內；400～800轉/分鐘攪拌速度下攪拌1-3分鐘；將剩余的水倒入所述攪拌鍋內，100～200轉/分鐘攪拌速度下攪拌1-3分鐘；
[0056] (3)制備石膏料漿：
[0057] 稱取400-600g磷石膏熟料和2-9g白水泥，混合均勻后加入攪拌鍋中攪拌1-3分鐘；
[0058] (4)石膏板成型：
[0059] 將所述步驟(3)制備的石膏漿料倒入鋪好護面紙下紙的成型模具，然后依次蓋上護面紙上紙及
壓板，待所述石膏漿料終凝后，撤掉壓板和成型模具制得石膏板。
[0060] (5)石膏板干燥：
[0061] 將所述步驟(4)制備好的石膏板放入已升溫至(160±2)℃的烘箱中烘30min，然后將烘箱降溫至(105±5)℃繼續(xù)烘30～40min，最后將烘箱降溫至(45±2)℃將板烘至恒重。
[0062] 實施例
[0063] 表1示出了本發(fā)明的耐水磷石膏板的各組分含量的具體實施例。需要指出的是，表1中數據并不對本發(fā)明的耐水磷石膏板各組分的含量范圍造成限制。
[0064] 表1各組分含量的具體實施例
[0065]
[0066]
[0067] 測試例
[0068] 1、石膏板吸水率和抗折強度測定
[0069] 以實施例5中組分含量為基準，改變白水泥的添加量，以檢測白水泥的添量對石膏板吸水率和抗折強度的影響。
[0070] 將步驟(5)制備的石膏板裁成200mm×240mm的試件，用
電子秤稱量試件質量(G1)，然后浸入
溫度為(25±5)℃的水中。試件用
支架懸置，不與水槽底部緊貼，試件上表面距水面30mm。浸水2h后取出試件，用半濕毛巾吸去試件表面附著水分，稱量試件質量(G2)。記錄每個試件在浸水前和浸水后的質量，并按式(1)計算吸水率。
[0071] X＝(G2-G1)×100/G1………………………(1)
[0072] 式中:
[0073] X—吸水率，％；
[0074] G1—試件浸水前的質量，單位為克(g)；
[0075] G2—試件浸水后的質量，單位為克(g)。
[0076] 表2石膏板浸水2h后吸水率和抗折結果測定結果
[0077]
[0078]
[0079] 從上表可以看出，本發(fā)明的耐水磷石膏板的耐水性能滿足磷石膏板浸水2h后，其吸水率不大于10％；當白水泥摻量為1.4％時，耐水效果最優(yōu)。當白水泥的添加量大于1.4％時，磷石膏板耐水效果開始相對減弱，并且抗折強度也會降低。
[0080] 2、各實施例石膏板吸水率和抗折強度測定
[0081] 表3示出了實施例1-10的石膏試
塊的吸水率以及抗折強度情況。測試方法同1。
[0082] 表3各實施例石膏板浸水2h后吸水率和抗折結果測定結果
[0083]
[0084] 對比例
[0085] 圖1-3分別示出了添加了白水泥和生石灰的磷石膏板。
[0086] 從圖中可以看出，圖1，添加了1.4％白水泥的磷石膏板沒有出現泌水、鼓包等問題，說明磷石膏熟料和白水泥的和易性好。而圖2和圖3，添加了生石灰的磷石膏板，則有明顯的鼓包、泌水的情況。
[0087] 綜上所述，本發(fā)明提供的耐水磷石膏板能夠保證有效去除磷石膏中水溶磷對有機硅油的疏水性能的影響，從而保證了磷石膏板浸水2小時后，其吸水率不大于10％。同時，磷石膏熟料中摻入白水泥后，兩者的和易性好，用于磷石膏板制備時，不會出現泌水，鼓包等問題，并能提高磷石膏板的強度。
[0088] 上面描述的內容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施，而這些變型方式都在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0089] 最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行
修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
