一种轻质SMC复合墙板的生产工艺的制作方法

文档序号:36644222发布日期:2024-01-06 23:28阅读:33来源:国知局

本发明涉及建筑材料,具体涉及一种轻质smc复合墙板的生产工艺。


背景技术:

1、氯氧镁水泥也称镁质水泥,是一种气硬性凝胶材料,具有硬化快、碱度低以及对纤维腐蚀性小的特点,镁质水泥与无机纤维或有机植物纤维能很好的黏接。秆镁质水泥轻质条板是以秸秆为填料、镁质水泥为胶结料、玻璃纤维为增强剂,经特殊改性处理和严格配方加工而成的一种新型轻质墙体材料。它具有重量轻、强度高、防火、耐水、无毒无味、耐化学腐蚀以及可加工性能好等优点。但是镁质水泥制品具备抗水性能差、易翘曲变形、返卤返白的缺点,限制了其在建筑领域的广泛应用。未经改性的氯氧镁水泥制品硬化体内部存在许多毛细管道,水分子可自由渗入内部,硬化体中含有的未反应的固体mgcl2活性氯离子易溶于水,原来针杆状的5mg(oh)2·mgcl2·8h2o结晶结构网遭到破坏,被强度甚低的mg(oh)2所取代,形成许多相互贯通的大毛细孔,增加了渗入通道,进一步加速了复盐体结构的水解,最终形成含大量毛细孔的六方片状的mg(oh)2结晶结构,制品强度大幅度下降。未经改性的氯氧镁水泥制品在达到28天龄期养护后,再分别浸泡在水中28天、1个月和2个月,软化系数分别降低至0.34、0.25和0.15。

2、目前应用较多的外加剂为脲醛树脂乳液,以磷酸为固化剂,通过自身气硬交联或在酸性介质中交联聚合,在复盐晶体外表面形成防水保护层,实现在晶体间隙中进行交联、堵塞毛细孔,有效提高制品的耐水性和减少内部盐类向制品外表面扩散造成的返卤返白现象。然而,秸秆灰分中含量较高的二氧化硅在纤维中形成非极性表层结构,阻碍了秸秆对脲醛树脂乳液的吸附以及氢键的形成,而且秸秆表面存在的蜡质层润湿性差,导致制备的墙板结构抗压性能差。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轻质smc复合墙板的生产工艺,解决以下技术问题:

2、现有的脲醛树脂乳液作为外加剂添加在组分中,制备得到的秸秆镁质水泥空心条板抗压性能差。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

4、一种轻质smc复合墙板的生产工艺,包括如下步骤:

5、s1:将甲醛溶液、三聚氰胺、尿素组分一加入反应瓶中,分散均匀,升温至60-70℃,保温0.5-2h,加入尿素组分二,保温反应10-60min,加入亚硫酸氢钠,升温至85-95℃,保温反应10-30min,调节ph至4-6,控制温度75-85℃,保温反应0.5-1h,调节ph至10-11,加入改性秸秆、尿素组分三,保温1-3h,得到外掺剂;

6、s2:将氯化镁、自来水混合后,加入外掺料、减水剂、玻璃纤维,分散均匀,依次加轻烧氧化镁、粉煤灰,分散均匀,得到料浆;

7、s3:将料浆浇筑成型、捣实抹平、养护、抽芯脱模,得到条板;

8、s4:条板常温密封养护,得到秸秆镁质水泥空心条板。

9、作为本发明的进一步方案:甲醛溶液为37-40wt%甲醛溶液,s1中甲醛溶液、三聚氰胺、尿素组分一:尿素组分二、尿素组分三、亚硫酸氢钠、改性秸秆的质量比为100:5-6:15-25:4-7:2-4:10-15:10-15。

10、作为本发明的进一步方案:s2中氯化镁:自来水:外掺料:减水剂:玻璃纤维:轻烧氧化镁:粉煤灰的质量比为5:19.5-22.5:10-15:0.8-1.2:4-10:25-30:2-3。

11、作为本发明的进一步方案:s3中养护具体为:温度18-35℃、相对湿度60-70%环境下,静置24-48h。

12、作为本发明的进一步方案:s4中养护20-40d。

13、作为本发明的进一步方案:改性秸秆的制备方法包括如下步骤:

14、a1:将烯丙基三乙氧基硅烷、去离子水混合均匀,加入预处理秸秆,搅拌条件下处理1-3h,过滤、干燥,得到组分一;

15、a2:氮气氛围中,将组分一、四羟基苯乙烯、马来酸酐、甲苯加入反应釜中,分散均匀,加入偶氮二异丁氰,升温至70-90℃,保温6-12h,抽滤、干燥,得到组分二;

16、a3:将组分二、去离子水加入反应釜中,调节ph至11-12,加入1,4-丁磺酸内酯,升温至50-70℃,保温6-9h,石油醚萃取、透析、旋蒸纯化,得到改性秸秆。

17、作为本发明的进一步方案:a1中烯丙基三乙氧基硅烷、去离子水、预处理秸秆的质量比为0.04-0.1:2-10:1。

18、作为本发明的进一步方案:a2中组分一、四羟基苯乙烯、马来酸酐、甲苯、偶氮二异丁氰的质量比为10:2-4:2-4:30-100:0.01-0.05。

19、作为本发明的进一步方案:a3中组分二、去离子水、1,4-丁磺酸内酯的质量比为1:5-20:0.1-0.5。

20、作为本发明的进一步方案:所述预处理秸秆为秸秆依次经过蒸煮、磨解处理后得到;所述蒸煮具体为秸秆在1-1.8bar下蒸煮10-40min;所述磨解具体为在磨盘间隙2mm、转速100-200rpm下,处理2-5min。

21、作为本发明的进一步方案:轻烧氧化镁:符合jc/t 449-2008《镁质胶凝材料用原料》;氧化镁/活性氧化镁含量为75-85%,其中活性mgo含量为65-75%。ca0含量<2%,80um筛余量<10%,初凝时间≥40mim,终凝时间≤7h,安定性:合格,1d/3d抗折强度:4/6mpa,1d/3d抗压强度:20/25mpa。

22、作为本发明的进一步方案:氯化镁:mgcl2含量>45%,nacl含量<1.5%,kcl含量<1%,cacl2含量<1%,硫酸根离子<2.8%,碱金属氯化物<0.9%。

23、作为本发明的进一步方案:粉煤灰:符合gb/t 1596-1991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中等级ⅰ。

24、作为本发明的进一步方案:秸秆:纤维长度1.5-2cm,含水率<10%。

25、作为本发明的进一步方案:玻璃纤维为无碱玻璃纤维。

26、作为本发明的进一步方案:减水剂为聚羧酸减水剂,所述聚羧酸减水剂为含水量<3%;ph值6-8,氯离子含量≤0.03%,减水率25-40%。

27、本发明的有益效果:

28、(1)本技术以氯化镁、外掺料、减水剂、玻璃纤维、轻烧氧化镁、粉煤灰为原料制备一种秸秆镁质水泥空心条板,以镁质水泥为胶结料、玻璃纤维为增强剂,本技术还以甲醛、尿素以及三聚氰胺为原料进行聚合,在制备过程中添加改性纤维,得到外掺剂;将制备得到的外掺剂添加在秸秆镁质水泥空心条板原料中,本技术制备的外掺剂其极性氧原子与纤维间进行氢键缔合,非极性有机烃基指向秸秆镁质水泥空心条板板外,形成高度憎水表面,产生强的防水效果;本技术添加粉煤灰在氯氧镁水泥中形成难溶盐,堵塞水泥水化产物和纤维状秸秆形成的孔洞,降低材料的吸水率,粉煤灰的润滑和微集料作用,增强固相间的胶结,使氯氧镁水泥的微结构得到改善,增强材料的致密度,堵塞材料中的毛细通道,从而降低吸水率;并可抑制mgcl2、nacl等盐类溶解向表面渗透造成反卤反白现象;本技术制备的秸秆镁质水泥空心条板具有耐水性能优良以及抗压抗折强度高的优点。

29、(2)本技术首先对秸秆进行热磨解纤,使纤维多次受到压缩、拉伸、剪切、扭转、摩擦等周期性应力,使纤维软化、分离,降低原料脆性,有效提高纤维表面的极性和反应活性,增加秸秆纤维表面与有机物的相容性和反应性,极大促进有机物向秸秆纤维内部扩散的能力。再利用硅烷偶联剂对秸秆进行改性有效改性秸秆中纤维的疏水性能,并利用四羟基苯乙烯、马来酸酐与秸秆表面接枝的硅烷偶联剂进行共聚,在秸秆表面接枝共聚物,得到组分二;本技术制备的组分二实现在秸秆纤维表面接枝大量酚羟基,再利用1,4-丁磺酸内酯与秸秆纤维表面的酚羟基进行开环接枝,得到改性秸秆。本技术以甲醛溶液和尿素为原料发生羟甲基化反应,并在反应原料中添加三聚氰胺,三聚氰胺为具有六个活性基团的环状结构,促进甲醛和尿素的交联,形成三维网状结构,并实现-ch2oh等吸水基团的封闭,提高材料的耐水能力。

30、本技术利用改性秸秆表面接枝的有机分子链与脲醛树脂之间发生交联反应,得到网状大分子结构;改性秸秆表面形成的si-o-c键容易形成网状结构增加交联度,与脲醛树脂进行接枝改性,有效提高材料的强度;si-o-c键比c-o-c键更稳定,减少-ch2-o-ch2-键断裂释放甲醛的可能性,同时与脲醛树脂中的甲醛反应,降低游离甲醛的量。并且由于-ch2oh参与反应,提高材料的耐水性,脲醛树脂合成的最终缩聚物中仍存在游离的亲水性羟甲基,有效避免水分进入胶结界面,减少脲醛树脂化学键水解,避免胶层产生龟裂。

31、改性秸秆表面接枝分子链上存在大量的羧基基团不仅有效减缓脲醛树脂的老化,而且与镁质凝胶材料表面水化物中的mg2+产生化学亲和力,形成末端具有较强憎水性基团的分子膜,并均匀分布在制品表面及微孔壁上,降低水的渗透和扩散速度,使墙板表面不易受潮湿水汽溶解。外掺剂利用高分子聚合物在复盐晶体外表面形成防水保护层,在晶体间隙中进行交联,堵塞毛细孔,提高制品的耐水性和减少内部盐类向制品外表面扩散造成的返卤返白现象。

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