保温型纸面石膏板的制作方法

本发明属于石膏板制备，具体涉及保温型纸面石膏板。

背景技术：

1、膜分离技术，在水处理行业中的应用已经非常广泛，通过膜分离可以除去水中大量杂质。例如无机物、金属离子、有机物、胶体，甚至于细菌以及病毒等，是一种高效、低耗、无污染水处理新技术。反渗透膜分离技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、耗电低等优点，在工业水处理中仍有广阔的应用空间。膜污染是影响渗透系统工作效率和膜使用寿命的一个重要因素。在渗透水处理工艺过程中，渗透膜长期使用，会出现大量污垢沉积，造成膜污堵现象，导致渗透效果下降，严重时在短时间内要更换反渗透膜。人们对膜污堵的起因开展研究探讨，膜的污染可分为无机垢和有机垢污染。从垢的形态可分为颗粒垢和胶体垢或微生物垢，对于颗粒垢采用絮凝剂絮凝沉淀和过滤加以解决，微生物垢则加杀菌剂解决，无机垢则采用加阻垢剂的办法解决。性能良好的阻垢剂可以抑制污垢的形成，延长渗透膜的使用寿命，从而降低渗透系统的操作成本。

2、目前常用的缓蚀阻垢剂一般由有机膦、共聚物及缓蚀剂等组成，尽管种类较多，但是传统药剂设计手段由于很少涉及反渗透抑制机理研究，因此针对反渗透系统的缓蚀阻垢剂选择性极少，而反渗透膜由于具有孔径小，容易污堵的特点，需要选取具有独特性、专有性的缓蚀阻垢剂配方。这导致国内目前的反渗透膜用化学品几乎完全依赖进口，国内还没有成熟的反渗透专用缓蚀阻垢剂的市场销售，为此开发出国产化的反渗透膜用缓蚀阻垢剂是市场的迫切需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供保温型纸面石膏板，该保温型纸面石膏板具有更佳的保温性能，其导热系数明显降低；力学性能得到有益的改变，断裂所需载荷明显增加；并且具有更加优异的防潮性能，应用前景广阔。

2、本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

3、一种保温型纸面石膏板，包括石膏芯材，上述石膏芯材上表层和下表层分别凝固有表面处理的玻璃纤维耐碱网格布；

4、与护面纸，上述护面纸分别粘结于石膏芯材的上表层和下表层；

5、上述玻璃纤维耐碱网格布的表面处理为采用界面改性剂对玻璃纤维耐碱网格布表面进行涂覆处理，上述界面改性剂包括改性硅烷偶联剂，其结构中至少包括硅氧烷、羟基、烷烃基、烯烃基、环基。本发明采用紫苏醇对硅烷偶联剂进行改性，然后再作为界面改性剂组分，与其它物质复配协同，对玻璃纤维耐碱网格布表面进行涂覆处理，制备得到的保温型纸面石膏板具有更加优异的保温性能，其导热系数表现出明显的下降；且石膏板的力学性能得到进一步增强，其横向和纵向断裂所需载荷明显增加。其原因可能在于，采用改性硅烷偶联剂等组分附着于玻璃纤维耐碱网格布表面，引入的活性官能团更好地改善了界面问题，能够更好地减少或降低冲击力变化而引起的石膏板内部应力变化，阻止裂缝的扩展，体现了更加优良的力学性能。

6、于具体实施方式中，改性硅烷偶联剂的化学结构如式i所示：

7、i。

8、于具体实施方式中，界面改性剂原料包括，按照重量份计，苯乙烯氨基三甲氧基硅烷0.5~2份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.1~0.8份，改性硅烷偶联剂0.5~1.5份，冰醋酸0.8~1.2份，水95~98份。

9、本发明又公开了上述界面改性剂的制备方法，包括：

10、取一半量冰醋酸加入水，保持ph至为1.8~2.4，然后缓慢滴入苯乙烯氨基三甲氧基硅烷，充分搅拌25~40min；接着缓慢加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和改性硅烷偶联剂，搅拌50~70min得到预水解溶液；

11、取剩余量的冰醋酸加入水，调节ph至4~5，搅拌20~40min后，缓慢滴加预水解溶液，搅拌60~70min得到界面改性剂。

12、于具体实施方式中，玻璃纤维耐碱网格布表面处理，具体操作为：取界面改性剂对玻璃纤维耐碱网格布进行涂覆，干燥即可。

13、需要说明的是，界面改性剂的涂覆量为0.1~0.2g/cm2。

14、于具体实施方式中，石膏芯材的原料包括建筑石膏粉和气凝胶。

15、于具体实施方式中，气凝胶选自二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶和炭气凝胶中的一种或多种。

16、于具体实施方式中，上述气凝胶的粒径为20~200μm。

17、于具体实施方式中，石膏芯材的原料还包括淀粉。

18、上述保温型纸面石膏板，原料包括：按照重量份计，建筑石膏粉70~90份，水40~60份，气凝胶0.05~0.5份，表面处理的玻璃纤维耐碱网格布1~3份，淀粉0.2~1.5份，发泡剂0.05~0.5份，减水剂0.1~0.8份。

19、于具体实施方式中，上述发泡剂选自十二烷基硫酸铵、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种。

20、于具体实施方式中，减水剂为聚羧酸类减水剂。

21、于具体实施方式中，保温型纸面石膏板的纵向断裂载荷的平均值＞550n，横向断裂载荷的平均值＞215n；更优选地，纵向断裂载荷的平均值＞590n，横向断裂载荷的平均值≥260n。

22、于具体实施方式中，保温型纸面石膏板的导热系数为0.07~0.11w/(m·k)。

23、本发明的又一目的在于，公开了式i所示的改性硅烷偶联剂的制备方法，包括：采用紫苏醇对三乙氧基硅烷进行硅氢加成反应制备获得改性硅烷偶联剂。

24、进一步的，上述改性硅烷偶联剂的制备方法，具体为：

25、将紫苏醇溶于甲苯中，加热至50~60℃，加入karstedt催化剂继续搅拌40~60min；然后往恒压滴液漏斗中加入三乙氧基硅烷，然后缓慢滴加到溶液中，滴加完成后75~80℃条件下恒温反应20~25h；趁热抽滤、冷却至室温，旋蒸、烘干后用乙醇重结晶即得改性硅烷偶联剂；

26、需要说明的是，紫苏醇与三乙氧基硅烷的质量比为1：0.3~0.45；紫苏醇与甲苯的固液比为1g：40~50ml；紫苏醇与karstedt催化剂的固液比为1.6g：0.12~0.2ml。

27、本发明进一步公开了上述保温型纸面石膏板的制备方法，包括：

28、s1：取建筑石膏粉、淀粉、发泡剂、减水剂混合搅拌均匀得到混合物；取气凝胶、水混合搅拌得到混合液；将混合物与混合液混合，搅拌均匀得到混合料浆；

29、s2：按照尺寸在已铺设护面纸的模具中铺设第一份表面处理的玻璃纤维耐碱网格布，将步骤s1中得到的1/3量的混合料浆倒入模具内摊平，终凝、脱模获得上表层；

30、s3：按照尺寸在已铺设护面纸的模具中铺设第二份表面处理的玻璃纤维耐碱网格布，将步骤s1中得到的1/3量的混合料浆倒入模具内摊平，终凝、脱模获得下表层；

31、s4：依据石膏板厚度要求，将上表层和下表层组装固定于模具中，取剩余的混合料浆进行浇筑，待终凝脱模后，静置养护，再经干燥获得保温型纸面石膏板。

32、更优选地，保温型纸面石膏板的制备过程中，采用改性淀粉替代淀粉；上述改性淀粉由环氧氯丙烷交联改性氧化玉米淀粉后再采用ba、am、功能单体s接枝改性获得。本发明先采用吡唑-3,5-二羧酸单水合物与丙烯酸缩水甘油酯通过环氧开环反应制备获得功能单体，然后与其它单体复配，对氧化玉米淀粉进行接枝聚合改性，制备得到的改性淀粉具有更加优异的粘结性能，其胶合强度明显提升；同时将其应用于纸面石膏板的制备工艺中，能够有效改善石膏板的力学性能，且保温能力得到进一步增强，防潮能力也得到提升。其原因可能在于，采用本发明制备的功能单体接枝改性淀粉，可能在其结构上引入一定的支链或功能性侧基，制得的改性淀粉具有更多的化学键，形成更加稳定的交联网络结构，表现出更加优异的粘结能力，能够在石膏板结构中更好地发挥粘结作用，进而改善石膏板的综合性能。

33、于具体实施方式中，功能单体s由吡唑-3,5-二羧酸单水合物与丙烯酸缩水甘油酯通过化学键连获得。

34、进一步的，上述改性淀粉的制备方法，具体为：

35、取吡唑-3,5-二羧酸单水合物、1,2-二氯乙烷混合，室温下搅拌5~10min，然后缓慢加入丙烯酸缩水甘油酯，加入完毕后，升温至50~60℃，搅拌反应4~6h；之后去除反应溶剂和过量的丙烯酸缩水甘油酯，产物用丙酮重结晶，然后置于50~60℃真空干燥24~36h得到功能单体s；

36、取第一批氧化玉米淀粉，加水配成45~55wt%的淀粉乳液，加入环氧氯丙烷，25~35℃下反应2~4h，然后再加入第二批氧化玉米淀粉和水的混合物，继续反应0.5~1.5h得到交联淀粉乳液；之后在氮气的保护条件下，加入引发剂aps-nahso3，20~40min后加入sds与pva，反应15~25min，接着加入混合单体，65~75℃下反应2~4h，在升温至75~85℃糊化20~40min，冷却至室温获得改性淀粉。

37、于具体实施方式中，吡唑-3,5-二羧酸单水合物、1,2-二氯乙烷的固液比为0.25~0.4g：1ml；丙烯酸缩水甘油酯与吡唑-3,5-二羧酸单水合物的摩尔比为1.3~1.5：1。

38、于具体实施方式中，第二批氧化玉米淀粉和水的质量比为1.4~1.6：1；第二批氧化玉米淀粉的加入量为第一批氧化玉米淀粉的23~27wt%。

39、于具体实施方式中，环氧氯丙烷的加入量为氧化玉米淀粉的0.05~0.2wt%；混合单体加入量为氧化玉米淀粉的6~8wt%；ba、am和功能单体s的摩尔比为1：0.4~0.6：0.2~0.4。

40、于具体实施方式中，引发剂中aps与nahso3的质量比为1：1~1.2；引发剂的使用量为氧化玉米淀粉的0.8~1.5wt%；sds的加入量为氧化玉米淀粉的1~2wt%；pva的加入量为氧化玉米淀粉的12~15wt%。

41、于具体实施方式中，改性淀粉的粘度为800~1000mpa·s。

42、本发明还公开了式i所示的改性硅烷偶联剂在制备保温型纸面石膏板中的用途。

43、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

44、本发明采用紫苏醇对硅烷偶联剂进行改性，然后再作为界面改性剂组分，与其它物质复配协同，对玻璃纤维耐碱网格布进行表面处理，制备得到的保温型纸面石膏板具有更加优异的保温性能，且石膏板的力学性能得到进一步增强，其横向和纵向断裂所需载荷明显增加。本发明先采用吡唑-3,5-二羧酸单水合物与丙烯酸缩水甘油酯通过环氧开环反应制备获得功能单体，然后与其它单体复配，对氧化玉米淀粉进行接枝聚合改性，制备得到的改性淀粉具有更加优异的粘结性能，将其应用于纸面石膏板的制备工艺中，能够有效改善石膏板的力学性能，且保温能力得到进一步增强，防潮能力也得到提升。

45、因此，本发明提供了保温型纸面石膏板，该保温型纸面石膏板具有更佳的保温性能，其导热系数明显降低；力学性能得到有益的改变，断裂所需载荷明显增加；并且具有更加优异的防潮性能，应用前景广阔。