專利名稱：鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于各類高低層建筑的非承重墻板，尤其是一種鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板。
背景技術(shù)：
自從國(guó)家明令禁止使用土做實(shí)體磚后，各種各樣墻體板相繼出現(xiàn)，如水泥空心磚墻體，由于自重太重，體積過(guò)大，占地面積過(guò)大的原因，影響全面推廣。
而近年來(lái)公開的各種輕質(zhì)墻板，則各自存在一些不足，如無(wú)堿玻纖增強(qiáng)低堿水泥條板的無(wú)堿玻纖價(jià)格昂貴，而取代它的網(wǎng)格涂塑玻纖低堿水泥墻板的自重又較重(80kg/m2)，且水泥對(duì)養(yǎng)護(hù)有較高的要求，要么投資過(guò)大，要么強(qiáng)度偏低。又如一種兩側(cè)面用鋼絲網(wǎng)架混凝土制作、中間為發(fā)泡塑料等輕質(zhì)填充層墻板，則又存在不便管線安裝、生產(chǎn)工藝較復(fù)雜、填充層價(jià)格較貴的不足。最近出現(xiàn)的一種中空輕質(zhì)水泥墻板，具有防火、防潮、隔熱、隔音等性能，其質(zhì)地較輕，也便于管線安裝，但因未采用水泥發(fā)泡且考慮減輕自重，所以其邊緣很薄(約1～1.2公分)，給用戶產(chǎn)生一種不牢實(shí)、欠安全的感覺，若敲打墻壁則產(chǎn)生共鳴聲，同時(shí)，也無(wú)法釘釘和上膨脹螺栓等，給使用帶來(lái)不便。
中國(guó)專利文獻(xiàn)上公開了一種以氯化鎂、氧化鎂和聚苯乙烯泡沫塑料為主體制作的輕質(zhì)墻板，但仍存在幾點(diǎn)不足由于未發(fā)泡，自重相對(duì)較重；表面強(qiáng)度不夠；若發(fā)生火災(zāi)聚苯乙烯遇高溫可能釋放有毒氣體。要克服以上缺陷，做到既使墻板牢實(shí)、安全、強(qiáng)度高，便于上螺栓等，又要自重輕，就需克服鎂氧制品本身存在的結(jié)構(gòu)欠穩(wěn)定、易產(chǎn)生堿式碳酸鎂，而使強(qiáng)度日漸下降、表面出現(xiàn)親水性傾向等缺點(diǎn)，真正解決鎂氧發(fā)泡問題，將鎂氧發(fā)泡技術(shù)應(yīng)用于輕質(zhì)墻體。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)曾有過(guò)鎂氧化泡的報(bào)導(dǎo)，大多傾向化學(xué)添加方式，如添加過(guò)氧化氫、松香皂、陰離子或非離子表面防性劑等。其添加量都較大，通過(guò)試驗(yàn)存在如下缺點(diǎn)成本高；破壞鎂氧結(jié)構(gòu)(表現(xiàn)為強(qiáng)度下降)；成型控制困難。目前尚無(wú)將鎂氧化泡技術(shù)應(yīng)用于墻體的報(bào)導(dǎo)。要解決鎂氧發(fā)泡的技術(shù)難題，必須對(duì)其實(shí)行改性，大多認(rèn)同效果較好的丙苯乳液，但因成本太高(6000元/噸左右)，應(yīng)用在墻體上，幾乎不具備工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種鎂氧發(fā)泡的輕質(zhì)墻板，該墻板采用效果好且價(jià)格低的改性劑乳液，解決了鎂氧發(fā)泡應(yīng)用于墻體的技術(shù)難題，該墻板自重輕，成本低，強(qiáng)度高，表面疏水性好，牢實(shí)，安全，便于穿管連線和安裝膨脹螺栓等，且防火、防潮、防腐、隔音、隔熱，生產(chǎn)使用過(guò)程中無(wú)輻射和有害氣體釋放，且響應(yīng)了國(guó)家大量利用氯化鎂、氧化鎂的號(hào)召，該墻板固化成型工藝簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，該鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板，由下列重量份數(shù)的原材料組成(一般配方)氧化鎂100，氯化鎂60～70，水20～50，穩(wěn)定劑5～26，短纖維2～15，改性劑1.65～9，發(fā)泡劑0.8～8，抗水劑0.15～1。
以上所述改性劑是由下列重量份數(shù)的原材料按照以下工藝步驟制成的用38～46廢聚苯乙烯(PS)熱裂出的苯乙烯單體溶解廢丁二烯或丁苯橡膠4～12，攪拌中加入乳化劑0.5～1.5、保護(hù)膠0.2～0.8、水40～60，經(jīng)初步乳化分散后再?gòu)?qiáng)力乳化，并加入引發(fā)劑1～3使之共聚，生成具有接枝和互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性乳化劑。
以上所述，用廢聚苯乙烯(PS)熱裂出苯乙烯單體，屬常規(guī)技術(shù)，其具體操作步驟如下廢聚苯乙烯放入密閉鋼制容器之中，隔絕空氣加熱(溫度不能超過(guò)500℃)使之裂解氣化，通過(guò)導(dǎo)管聯(lián)接冷凝器，冷卻成液態(tài)苯乙烯單體。
以上所述攪拌、乳化，其設(shè)備指普通反應(yīng)釜、帶導(dǎo)筒的高剪切乳化設(shè)備、膠體磨、高壓均化器、超聲波乳化器等，可以用其中一種，也可以幾種并用。
本鎂氧發(fā)泡的輕質(zhì)墻板是由下述工藝步驟制備得到的①將氯化鎂和水放入容器內(nèi)攪拌，使之溶解于水；②將氧化鎂倒入其內(nèi)充分?jǐn)嚢枋怪芙猓虎奂尤氚l(fā)泡劑和改性劑充分?jǐn)嚢?，機(jī)械打泡；④加入穩(wěn)定劑、短纖維并攪拌均勻，以穩(wěn)定高速導(dǎo)入的氣泡；⑤注入設(shè)有中空預(yù)埋件的專用模具，使之發(fā)泡(本墻板形狀及尺寸按部頒標(biāo)準(zhǔn)JG3029-98之規(guī)定)，在常溫下固化成型(室內(nèi)外均可，但固化前不能暴雨沖擊，若30℃下3～4小時(shí)可固化)；⑥24小時(shí)后脫模，自然養(yǎng)護(hù)6～7天。
以上所述鎂氧發(fā)泡的設(shè)備可采用打泡機(jī)和帶分散盤的高速攪拌機(jī)。
以上所述組成輕質(zhì)墻板的各原材料的優(yōu)選重量(份)配比范圍是氧化鎂100，氯化鎂62～68，水25～40，穩(wěn)定劑10～20，短纖維4～12，改性劑2.6～7，發(fā)泡劑1～6，抗水劑0.25～0.8。
以上所述改性劑的各原材料的優(yōu)選重量(份)配比范圍是廢熱裂苯乙烯單體40～44，廢丁二烯或丁苯橡膠6～10，乳化劑0.8～1.3，保護(hù)膠0.4～0.6，水45～55，引發(fā)劑1.5～2.5。
以上所述組成輕質(zhì)墻板的各原材料的最佳重量(份)配比是氧化鎂100，氯化鎂65，水30，穩(wěn)定劑17，短纖維9，改性劑3.2，發(fā)泡劑1.65，抗水劑0.64。
以上所述改性劑的各原材料的最佳重量(份)配比是廢熱裂苯乙烯單體42，廢丁二烯或丁苯橡膠8，乳化劑1，保護(hù)膠0.5，水50，引發(fā)劑2。
以上所述改性劑也叫增稠劑；所述發(fā)泡劑最佳為十二烷基硫酸鈉，但也可采用非離子型乳化劑OP-10。所述穩(wěn)定劑最佳為膨脹珍珠巖，但也可采用浮石。所述抗水劑最佳為磷酸，但也可采用磷酸鐵。所述乳化劑最佳為十二烷基硫酸鈉，但也可采用非離子乳化劑OP-10。所述保護(hù)膠最佳為聚乙烯醇，但也可采用明膠。所述引發(fā)劑最佳為過(guò)硫酸銨，但也可采用過(guò)硫酸鉀。所述短纖維指短玻纖(生產(chǎn)玻纖布的下腳料)、其他天然纖維如谷殼、鋸末、短稻麥桿、碎布、其他植物桿等。
本發(fā)明鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板，克服了現(xiàn)有技術(shù)的輕質(zhì)墻板的不足，綜合了現(xiàn)有技術(shù)的輕質(zhì)墻板的優(yōu)點(diǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)的輕質(zhì)墻板相比，具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益的效果一、由于自制出效果好、價(jià)格低廉(成本僅為原改性劑丙苯乳液的三分之一)的改性劑乳液，克服了鎂氧制品本身存在的結(jié)構(gòu)欠穩(wěn)定、易產(chǎn)生堿式碳酸鎂而使強(qiáng)度日漸下降，表面出現(xiàn)親水性等缺點(diǎn)，也同時(shí)克服了化學(xué)添加方式鎂氧發(fā)泡的成本高、表面強(qiáng)度下降、成型控制困難等缺點(diǎn)，解決了鎂氧發(fā)泡應(yīng)用于墻體的技術(shù)難題，使鎂氧化泡輕質(zhì)墻板的規(guī)?；a(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。該墻板的綜合成本低(每平方米僅25元)，強(qiáng)度高，表面疏水性好，各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)家《JG3029-98》標(biāo)準(zhǔn)(參見常德市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所對(duì)本墻板的檢驗(yàn)報(bào)告)。
常德市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所檢 驗(yàn) 報(bào) 告

二、由于成功的將鎂氧發(fā)泡技術(shù)應(yīng)用于墻體，該墻板既做到自重輕(不超過(guò)40kg/m2)，又能保證其邊緣有足夠的厚度，且牢實(shí)、安全，為釘釘和安裝膨脹螺栓等提供了足夠的厚度和強(qiáng)度，且防火、防潮、防腐蝕、隔音、隔熱。
三、該墻板成型工藝簡(jiǎn)單，可根據(jù)不同需要生產(chǎn)各種形狀、型號(hào)的條板，而且可鋸、可釘，與所有涂料(水溶性、油溶性)有良好的附著，減少了抹灰工序，其板與板結(jié)合處可設(shè)計(jì)成公母榫，安裝簡(jiǎn)易迅速，便于建筑施工穿管連線，其安裝施工省工、省力。
四、有效利用了廢聚苯乙烯、廢橡膠以及氯化鎂、氧化鎂，既使成本大幅度降低，又利用了廢棄物和國(guó)家號(hào)召予以開發(fā)利用的氯氧鎂資源，該墻生產(chǎn)中無(wú)污染，使用過(guò)程中無(wú)輻射、無(wú)有害氣體釋放，有利于環(huán)保。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不僅限于這些例子。
實(shí)施例1(一般方案)首先按下述配比稱取原材料，按照以下工藝步驟制備改性劑(增稠劑，下同)乳液用44千克廢聚苯乙烯熱裂出苯乙烯單體[其具體操作步驟如下廢聚苯乙烯放入密閉鋼制容器之中，隔絕空氣加熱(溫度不能超過(guò)500℃)使之裂解氣化，通過(guò)導(dǎo)管聯(lián)接冷凝器，冷卻成液態(tài)苯乙烯單體]溶解廢丁二烯橡膠11千克，在普通反應(yīng)釜中以1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?，攪拌中加入十二烷基硫酸鈉1.4千克、聚乙烯醇0.8千克、水60千克，在反應(yīng)釜中經(jīng)初步乳化分散后，再在帶導(dǎo)筒的高剪切乳化設(shè)備中強(qiáng)力乳化，并加過(guò)硫酸銨0.9千克，生成具有接枝和互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性劑乳液。
再按下述配比稱取原材料(千克)氧化鎂100，氯化鎂68，水50，十二烷基酸鈉7，自制的改性劑乳液7，膨脹珍珠巖23，短麥桿14，磷酸1。
制備本鎂氧發(fā)泡的輕質(zhì)墻板的工藝步驟如下①將氯化鎂和水放入打泡機(jī)內(nèi)攪拌，使之溶解于水。
②將氧化鎂倒入(打泡機(jī)內(nèi))充分?jǐn)嚢枋怪芙狻?br> ③加入十二烷基酸鈉(發(fā)泡劑)和自制改性劑乳液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，機(jī)械打泡。
④將以上經(jīng)機(jī)械打泡的原材料倒進(jìn)帶分散盆的高速攪拌機(jī)中，加入膨脹珍珠巖、短玻纖，并以1500轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杈鶆?，以穩(wěn)定高速導(dǎo)入的氣泡。
⑤將以上攪拌好的原材料注入設(shè)有中空預(yù)埋件的專用模具(鋼模鍍塑或鈣塑模具均可，底部可墊編織帶纖維布以脫模)，使之發(fā)泡(本墻板的形狀及尺寸按部頒標(biāo)準(zhǔn)JB3029-98之規(guī)定)，在常溫下固化成型(室內(nèi)外均可，但未固化前不能暴雨沖擊，若30℃下3～4小時(shí)可固化)。
⑥24小時(shí)即可脫模，自然養(yǎng)護(hù)6～7天。
實(shí)施例2(優(yōu)選方案)首先制備改性劑乳液，按下述配比稱取原材料(千克)廢熱裂笨乙烯單體40，廢丁苯橡膠6，十二烷基硫酸鈉0.8，聚乙烯醇0.4，水45，過(guò)硫酸胺1.5。
制備改性劑乳液的工藝步驟同實(shí)施例1。
再按下述配比稱取原材料(千克)氧化鎂100，氯化鎂62，水25，膨脹珍珠巖10，短稻桿4，自制改性劑乳液2.6，十二烷基硫酸鈉1，磷酸0.25。
制備鎂氧發(fā)泡的輕質(zhì)墻板的工藝步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例3(最佳方案)首先制備改性劑乳液，按下述配比稱取原材料(千克)廢熱裂苯乙烯單體42，廢丁二烯橡膠8，十二烷基酸鈉1，聚乙烯醇0.5，水50，過(guò)硫酸胺2。
制備改性劑乳液的工藝步驟同實(shí)施例1，但設(shè)備采用膠體磨和超聲乳化器。
再按下述配比稱取原材料(千克)氧化鎂100，氯化鎂65，水30，膨脹珍珠巖17，短玻纖9，自制改性劑乳液3.2，十二烷基硫酸鈉1.65，磷酸0.64。
制備鎂氧發(fā)泡的輕質(zhì)墻板的工藝步驟同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板，其特征在于，它由下列重量份數(shù)的原材料組成氧化鎂100，氯化鎂60～70，水20～50，穩(wěn)定劑5～26，短纖維2～15，改性劑1.65～9，發(fā)泡劑0.8～8，抗水劑0.15～1；以上所述改性劑是由下列重量份數(shù)的原材料，按照以下工藝步驟制成的用38～46廢聚苯乙烯熱裂出的苯乙烯單體溶解廢丁二烯或丁苯橡膠4～12，攪拌中加入乳化劑0.5～1.5、保護(hù)膠0.2～0.8、水40～60，經(jīng)初步乳化分散后再?gòu)?qiáng)力乳化，并加入引發(fā)劑1～3使之共聚，生成具有接枝和互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性乳化劑；本鎂氧發(fā)泡的輕質(zhì)墻板是由下述工藝步驟制備得到的①將氯化鎂和水放入容器內(nèi)攪拌，使之溶解于水，②將氧化鎂倒入其內(nèi)充分?jǐn)嚢枋怪芙?，③加入發(fā)泡劑和改性劑充分?jǐn)嚢瑁瑱C(jī)械打泡，④加入穩(wěn)定劑、短纖維并攪拌均勻，以穩(wěn)定高速導(dǎo)入的氣泡，⑤注入設(shè)有中空預(yù)埋件的專用模具，使之發(fā)泡，在常溫下固化成型，⑥24小時(shí)后脫模，自然養(yǎng)護(hù)6～7天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板，其特征在于，所述組成輕質(zhì)墻板的各原材料的重量配比是氧化鎂100，氯化鎂62～68，水25～40，穩(wěn)定劑10～20，短纖維4～12，改性劑2.6～7，發(fā)泡劑1～6，抗水劑0.25～0.8；所述改性劑的各原材料的重量配比是廢熱裂苯乙烯單體40～44，廢丁二烯或丁苯橡膠6～10，乳化劑0.8～1.3，保護(hù)膠0.4～0.6，水45～55，引發(fā)劑1.5～2.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板，其特征在于，所述組成輕質(zhì)墻板的各原材料的重量配比是氧化鎂100，氯化鎂65，水30，穩(wěn)定劑17，短纖維9，改性劑3.2，發(fā)泡劑1.65，抗水劑0.64；所述改性劑的各原材料的重量配比是廢熱裂苯乙烯單體42，廢丁二烯或丁苯橡膠8，乳化劑1，保護(hù)膠0.5，水50，引發(fā)劑2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻體，其特征在于，所述改性劑也叫增稠劑；所述發(fā)泡劑指十二烷基硫酸鈉；所述穩(wěn)定劑指膨脹珍珠巖；所述抗水劑指磷酸；所述乳化劑指十二烷基硫酸鈉；所述保護(hù)膠指聚乙烯醇；所述引發(fā)劑指過(guò)硫酸胺；所述短纖維指短玻纖、碎布、其他天然纖維如谷殼、鋸末、短稻麥桿及其他植物桿等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂氧發(fā)泡輕質(zhì)墻板，其特點(diǎn)是，它由下列重量份數(shù)的原材料組成氧化鎂100，氯化鎂60～70，水20～50，穩(wěn)定劑5～26，短纖維2～15，改性劑1.65～9，發(fā)泡劑0.8～8，抗水劑0.15～1。以上所述改性劑是由下列重量份數(shù)的原材料，按照以下工藝步驟制成的用38～46廢熱裂苯乙烯單體溶解廢橡膠4～12，攪拌中加入乳化劑0.5～1.5、保護(hù)膠0.2～0.8、水40～60，經(jīng)初步乳化分散后再?gòu)?qiáng)力乳化，并加入引發(fā)劑1～3生成，本墻板經(jīng)攪拌→打泡→固化成型。本墻板采用效果好、價(jià)格低的改性劑乳液，解決了鎂氧發(fā)泡應(yīng)用于墻體的技術(shù)難題，該墻板自重輕，強(qiáng)度高，成本低，表面疏水性好，牢實(shí)，安全，便于安裝膨脹螺栓，防火，隔音，充分利用了國(guó)家號(hào)召應(yīng)用的氯化鎂、氧化鎂資源。
文檔編號(hào)C04B28/00GK1396140SQ0211427
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月11日
發(fā)明者龔德馨, 曹新林, 羅隆基 申請(qǐng)人:龔德馨, 曹新林, 羅隆基