本發(fā)明涉及建筑材料,尤其涉及一種防潮耐久型硅酸鈣板及其制備方法。
背景技術(shù):
1、硅酸鈣板作為一種重要的建筑材料,因其優(yōu)異的防火、隔熱和機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻、吊頂、隔斷等領(lǐng)域。硅酸鈣板具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐火、隔熱、隔音等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還具有良好的環(huán)保性能,因此在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛的認(rèn)可和推廣。然而,隨著建筑行業(yè)對(duì)材料性能要求的不斷提高,硅酸鈣板在實(shí)際應(yīng)用中也暴露出了一些問(wèn)題,尤其是在高濕度或長(zhǎng)期潮濕環(huán)境中的性能表現(xiàn),成為限制其應(yīng)用范圍的重要因素。
2、傳統(tǒng)硅酸鈣板在潮濕環(huán)境中容易出現(xiàn)強(qiáng)度衰減、吸水率高、尺寸穩(wěn)定性差等問(wèn)題。這主要是由硅酸鈣板的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)特性所決定的。硅酸鈣板的主要成分為硅質(zhì)材料(如石英粉、硅灰等)和鈣質(zhì)材料(如石灰、水泥等),通過(guò)水化反應(yīng)生成托貝莫來(lái)石等水化產(chǎn)物。這些水化產(chǎn)物在材料內(nèi)部形成了多孔的微觀結(jié)構(gòu),雖然這種結(jié)構(gòu)賦予了硅酸鈣板較好的隔熱性能,但也導(dǎo)致了其吸水率較高,尤其是在潮濕環(huán)境中,水分容易通過(guò)孔隙滲入材料內(nèi)部,進(jìn)而引發(fā)一系列問(wèn)題。
3、首先,水分的滲入會(huì)導(dǎo)致硅酸鈣板內(nèi)部的水化產(chǎn)物發(fā)生進(jìn)一步的水化反應(yīng)或溶解,破壞材料的微觀結(jié)構(gòu),降低其機(jī)械強(qiáng)度。其次,吸水后材料的尺寸穩(wěn)定性會(huì)受到影響,可能出現(xiàn)膨脹、翹曲等現(xiàn)象,影響其使用壽命。此外,長(zhǎng)期潮濕環(huán)境還可能導(dǎo)致硅酸鈣板表面出現(xiàn)霉菌滋生等問(wèn)題,進(jìn)一步降低其使用性能和美觀性。因此,如何提高硅酸鈣板在潮濕環(huán)境中的耐久性和防潮性能,成為當(dāng)前研究和應(yīng)用中的一個(gè)重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提出一種防潮耐久型硅酸鈣板及其制備方法,以解決現(xiàn)有硅酸鈣板在潮濕環(huán)境中易出現(xiàn)強(qiáng)度衰減、吸水率偏高的問(wèn)題。
2、基于上述目的,本發(fā)明提供了一種防潮耐久型硅酸鈣板,按重量份數(shù)計(jì),由以下原料制備得到:硅藻土400-450份、生石灰300-350份、硅酸鹽水泥160-200份、耐堿玻璃纖維15-25份、改性蒙脫土5-15份和去離子水300-350份。
3、優(yōu)選的,所述硅藻土的二氧化硅含量≥85wt%。
4、優(yōu)選的,所述生石灰中氧化鈣含量≥89wt%。
5、優(yōu)選的,所述硅酸鹽水泥為p·ii?52.5。
6、優(yōu)選的,所述耐堿玻璃纖維的平均長(zhǎng)度為4-10mm。
7、進(jìn)一步的,所述改性蒙脫土的制備步驟如下:
8、s1:鈉基蒙脫土和?4-苯乙烯磺酸鈉加入乙醇/水混合溶液中,超聲20-40min,再于80-90℃回流條件下進(jìn)行離子交換5-7h,離心,洗滌,真空干燥,得到插層蒙脫土;
9、s2:在氮?dú)獗Wo(hù)下,將插層蒙脫土加入甲苯溶液中,超聲20-40min,再加入苯乙烯磺酸鈉、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和全氟辛基乙基丙烯酸酯,攪拌20-40min,再加入過(guò)氧化苯甲酰,于75-85℃攪拌反應(yīng)4-6h,離心,洗滌,真空干燥,得到改性蒙脫土。
10、優(yōu)選的,所述步驟s1中乙醇/水混合溶液的體積比為3-5:1。
11、優(yōu)選的,所述步驟s1中鈉基蒙脫土、苯乙烯磺酸鈉和乙醇/水混合溶液的重量比為5-15:3-6:40-60。
12、優(yōu)選的,所述步驟s2中插層蒙脫土、甲苯、苯乙烯磺酸鈉、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、全氟辛基乙基丙烯酸酯和過(guò)氧化苯甲酰的重量比為5-15:50-200:2-6:6-18:1.2-3.6:0.2-0.5。
13、進(jìn)一步的,本發(fā)明還提供了一種防潮耐久型硅酸鈣板的制備方法,包括以下步驟:
14、(1)將硅藻土、生石灰、硅酸鹽水泥、耐堿玻璃纖維和改性蒙脫土混合攪拌15-25min,再加入去離子水,于40-50℃下,以1000-1500rpm的速度攪拌10-20min,得到漿料;
15、(2)將漿料注入模具中,于13-15mpa壓力下保壓15-25min,再密封養(yǎng)護(hù)20-28h,得到板坯;
16、(3)將板坯移入蒸壓釜,以8-12℃/min速率升溫至175-185℃,維持飽和蒸汽壓力1.2-1.5mpa下處理7-10h,隨后以0.2-0.8mpa/h速率降壓至常壓,干燥,得到防潮耐久型硅酸鈣板。
17、優(yōu)選的,所述步驟(3)中干燥的步驟為:于55-65℃干燥3-5h,80-90℃干燥5-7h,100-110℃干燥1-3h,降溫。
18、本發(fā)明的有益效果:
19、本發(fā)明通過(guò)對(duì)蒙脫土的改性處理及合理組分配比,顯著提升了硅酸鈣板的抗折強(qiáng)度、防潮性能及長(zhǎng)期耐久性。改性蒙脫土的引入在材料內(nèi)部形成了更加均勻地分散結(jié)構(gòu),其表面活性和界面相容性得到了增強(qiáng),從而有效改善了硅酸鈣板的微觀結(jié)構(gòu),減少了孔隙率和吸水通道。改性蒙脫土中的功能性基團(tuán)能夠與硅酸鹽水泥和其他組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理結(jié)合,進(jìn)一步提高了材料的致密性和抗水性能。
20、本發(fā)明通過(guò)蒙脫土表面的聚合物作為橋梁,顯著增強(qiáng)了無(wú)機(jī)相與有機(jī)相的界面結(jié)合強(qiáng)度。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)化和界面增強(qiáng)的協(xié)同作用,使得硅酸鈣板在長(zhǎng)期潮濕環(huán)境中仍能保持較高的強(qiáng)度和較低的強(qiáng)度衰減率,展現(xiàn)出優(yōu)異的防潮和耐久性能,具有重要的實(shí)際意義和推廣價(jià)值。
1.一種防潮耐久型硅酸鈣板,其特征在于,按重量份數(shù)計(jì),由以下原料制備得到:硅藻土400-450份、生石灰300-350份、硅酸鹽水泥160-200份、耐堿玻璃纖維15-25份、改性蒙脫土5-15份和去離子水300-350份;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防潮耐久型硅酸鈣板,其特征在于,所述硅藻土的二氧化硅含量≥85wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防潮耐久型硅酸鈣板,其特征在于,所述生石灰中氧化鈣含量≥89wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防潮耐久型硅酸鈣板,其特征在于,所述硅酸鹽水泥為p·ii52.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防潮耐久型硅酸鈣板,其特征在于,所述耐堿玻璃纖維的平均長(zhǎng)度為4-10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防潮耐久型硅酸鈣板,其特征在于,所述步驟s1中乙醇/水混合溶液的體積比為3-5:1。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的防潮耐久型硅酸鈣板的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防潮耐久型硅酸鈣板的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中干燥的步驟為:于55-65℃干燥3-5h,80-90℃干燥5-7h,100-110℃干燥1-3h,降溫。