石墨烯除醛硅藻板及其制备方法与流程

文档序号:15596542发布日期:2018-10-02 19:35阅读:175来源:国知局
本发明属于硅藻板领域,尤其涉及一种石墨烯除醛硅藻板及其制备方法。
背景技术
:硅藻土是一种天然的无机矿物质,主要成分是二氧化硅,无毒、无害的多微孔结构使其具有保温、隔热、吸附、调湿等功能。同时,硅藻土还能够吸附挥发性有机物和异味,如:甲醛、苯等,因此硅藻土被广泛应用于功能建筑装饰领域。但是,硅藻土对吸附的有害物质不能进一步分解,在温度适宜的环境中有害气体会再次挥发,造成二次污染。硅藻板作为一种新型的室内装饰装修材料,由于其直接接触家居环境,伴随人类的主要生活、工作场所以及起居活动,其二次挥发的有害气体会对人体健康造成很大危害。但目前尚未见到具有高效分解除醛功能的硅藻板的报道。技术实现要素:本发明针对上述的问题,提供了一种石墨烯除醛硅藻板及其制备方法,可广泛应用于室内装饰与装修、环保、节能以及日常生活用品等领域,解决现有技术中硅藻板不具有分解甲醛的功能。为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为,一种石墨烯除醛硅藻板及其制备方法,具体包括以下组份:水按照液固比为4-5:1。作为优选,所述硅藻土中非晶质sio2质量含量≥80%,所述硅藻土的粒度≤150μm。作为优选,所述钙质材料为硅酸钙、氢氧化钙、氧化钙、磷酸钙、硫酸钙或铝酸钙中的一种或几种,其粒度为300-500目。作为优选,所述的矿物纤维包括硫酸钙晶须、玄武岩纤维、玻璃纤维和凹凸棒石黏土中的一种或几种制得的混合物。作为优选,所述木质纤维为天然可再生木材经过化学处理、机械法加工(这里加工是否常规,如果是常规的技术手段,则不用说明,如果是非常规的技术手段,提高一下是可以提高其授权几率的)得到的有机絮状纤维。作为优选,所述的增稠剂为膨润土、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素中的一种或几种。作为优选,所述石墨烯改性除醛剂为氧化石墨烯水溶液、可溶性钙盐、硅酸盐混合加热搅拌进行反应得到的表面生长有硅酸钙纳米颗粒的片状石墨烯与纳米二氧化钛的混合物。一种制备石墨烯除醛硅藻板的方法,具体包括以下步骤:(1)由硅藻土、钙质材料、矿物纤维、木质纤维、增稠剂、石墨烯改性除醛剂混合,水按照液固比4-5:1取相应份数后进行搅拌充分混合,搅拌速度为300-500r/min;(2)将混合好的物料再次匀速送入搅拌机中,搅拌均匀后,通过出口流到脱模布上,经挤压脱水后形成板坯;(3)将上述板坯静置2-3h,初步干燥后脱模,于180-200℃、1.0mpa-1.5mpa养护6-12h,再于100~150℃,烘干40-60min,去除水分,得到石墨烯除醛硅藻板。与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于,本发明的石墨烯除醛硅藻板以硅藻土和钙质材料为基材,不仅保留了硅藻土优良的吸放湿性能,还通过钙质材料的填入调节硅藻板的强度,同时石墨烯改性除醛助剂的加入使得硅藻土中吸附的有害气体可以迅速的分解成二氧化碳和水,避免了二次污染,而石墨烯的加入使钙质材料的界面过渡区孔结构得以改善,增加了孔洞的密实性,在较大程度上提高了材料的表面密实度,增加了材料的韧性和强度,并且纤维的加入缓解了材料干燥收缩时产生的裂缝、变形,进一步增加了硅藻板的强度,从而延长了石墨烯除醛硅藻板的使用寿命。具体实施方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例1:硅藻土60份,钙质材料30份,矿物纤维3份,木质纤维4份,增稠剂1份,石墨烯改性除醛剂2份,水400份。制备方法按照以下步骤进行:(1)将60重量份硅藻土、30重量份粒度为300目硅酸钙、3重量份硫酸钙晶须、4重量份木质纤维,1重量份羟乙基纤维素增稠剂和2重量份石墨烯改性除醛剂,加入400重量份的水进行搅拌充分混合,搅拌速度为500r/min;(2)将混合好的物料再次匀速送入搅拌机中,搅拌均匀后,通过出口流到脱模布上,经挤压脱水后形成板坯;(3)将上述板坯静置2h,初步干燥后脱模,于190℃、1.2mpa养护8h,再于100℃,烘干40min,去除水分,得到石墨烯除醛硅藻板1。实施例2:硅藻土45份,钙质材料38份,矿物纤维4份,木质纤维8份,增稠剂1份,石墨烯改性除醛剂4份,水450份。制备方法按照以下步骤进行:(1)将45重量份硅藻土、38重量份粒度为500目硅酸钙和氢氧化钙1:1的混合物、3重量份凹凸棒石黏土、4重量份木质纤维,1重量份甲基羟乙基纤维素增稠剂和4重量份石墨烯改性除醛剂,加入450重量份的水进行搅拌充分混合,搅拌速度为400r/min;(2)将混合好的物料再次匀速送入搅拌机中,搅拌均匀后,通过出口流到脱模布上,经挤压脱水后形成板坯;(3)将上述板坯静置3h,初步干燥后脱模,于200℃、1.0mpa养护12h,再于120℃,烘干60min,去除水分,得到石墨烯除醛硅藻板2。根据本发明,由上述实施例制得的石墨烯除醛硅藻板,其基本性能按照jc/t564.1-2008规定的d1.1类进行检测,除醛性能按照jc/t1074-2008规定的ι类要求进行测试,性能检测结果如下:表1石墨烯除醛硅藻板的性能测试结果采用新配方以及生产工艺,制得的石墨烯硅藻板其基本性能符合国标要求,除醛功效远超于国家标准。实施例3:目前普通硅藻板主要由60~75重量份硅藻土、22~30重量份钙质材料、1.5~6重量份木纤维和2.5~7重量份硬质纤维,材料通过混合脱水压制而成。密度1.0g/cm3,导热系数0.17w/m·k,含水率7.2%,无长效分解甲醛的功能。实施例4:硅藻土50份,钙质材料38份,矿物纤维5份,木质纤维5份,增稠剂1份,石墨烯改性除醛剂1份,水450份。制备方法按照以下步骤进行:(1)将50重量份硅藻土、38重量份粒度为500目硅酸钙和氢氧化钙1:1的混合物、5重量份凹凸棒石黏土、5重量份木质纤维,1重量份甲基羟乙基纤维素增稠剂和1重量份石墨烯改性除醛剂,加入400重量份的水进行搅拌充分混合,搅拌速度为400r/min;(2)将混合好的物料再次匀速送入搅拌机中,搅拌均匀后,通过出口流到脱模布上,经挤压脱水后形成板坯;(3)将上述板坯静置3h,初步干燥后脱模,于200℃、1.0mpa养护12h,再于120℃,烘干60min,去除水分,得到石墨烯除醛硅藻板4。实施例5:硅藻土50份,钙质材料38份,矿物纤维5份,木质纤维5份,增稠剂1份,石墨烯改性除醛剂5份,水450份。制备方法按照以下步骤进行:(1)将50重量份硅藻土、38重量份粒度为500目硅酸钙和氢氧化钙1:1的混合物、5重量份凹凸棒石黏土、5重量份木质纤维,1重量份甲基羟乙基纤维素增稠剂和5重量份石墨烯改性除醛剂,加入400重量份的水进行搅拌充分混合,搅拌速度为400r/min;(2)将混合好的物料再次匀速送入搅拌机中,搅拌均匀后,通过出口流到脱模布上,经挤压脱水后形成板坯;(3)将上述板坯静置3h,初步干燥后脱模,于200℃、1.0mpa养护12h,再于120℃,烘干60min,去除水分,得到石墨烯除醛硅藻板5。实施例4与实施例5除石墨烯改性除醛剂外,其它原材料及组分相同,改变石墨烯改性除醛剂的加入量,制得的石墨烯除醛硅藻板,其除醛性能按照jc/t1074-2008规定的ι类要求进行测试,性能检测结果如下:表2石墨烯除醛硅藻板除醛性能测试结果项目标准实施例4实施例5甲醛净化性能≥75%91.0%98.3%甲醛净化效果持久性≥60%84%89%石墨烯改性除醛剂的加入量增加,可以在一定程度上提高硅藻板的除醛效果。实施例6:硅藻土50份,钙质材料38份,矿物纤维5份,木质纤维5份,增稠剂1份,石墨烯改性除醛剂5份,水450份。将这些材料按常规生产方法混合脱水压制而成,得到石墨烯除醛硅藻板6。实施例5与实施例6原材料及组分相同,采用不同的生产工艺加工制造,其基本性能按照jc/t564.1-2008规定的d1.1类进行检测,测试结果如下:表3石墨烯除醛硅藻板的基本性能测试结果采用新型的生产工艺可以有效提高硅藻板的密度以及抗折强度。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页12
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