專利名稱：防磁石膏板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，特別涉及防磁石膏板。
技術(shù)背景
現(xiàn)代電子設(shè)備的大量應(yīng)用所帶來(lái)的電磁波輻射已經(jīng)成為一種新的社會(huì)公害，其造 成的電磁干擾不僅影響各種電子設(shè)備的正常運(yùn)行，而且會(huì)通過(guò)熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)、累積效應(yīng) 對(duì)人體造成直接和間接的傷害。因此，電磁輻射的危害已越來(lái)越引起人們的重視。具有屏 蔽性能材料之一的建筑材料是防止電磁污染和電磁波干擾的重要材料之一。當(dāng)電磁波作用 于防磁建筑材料時(shí)，材料會(huì)產(chǎn)生電導(dǎo)損耗、介質(zhì)損耗和磁損耗等，從而削弱其電磁影響。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種防磁石膏板。
本發(fā)明原料配比如下火山巖纖維含量7 8份，火山巖纖維長(zhǎng)度為IOmm ；高強(qiáng) 石膏39 41份；粉煤灰16 17份；偶聯(lián)劑鈦酸酯0. 2份；分散劑羥乙基纖維素2 3 份；消泡劑磷酸三丁酯1 1. 5份；減水劑木鈣0. 3份；硫酸鈉0. 5份；水30 33份。
最優(yōu)原料配比如下火山巖纖維8份；高強(qiáng)石膏40份；粉煤灰16份；偶聯(lián)劑鈦 酸酯0. 2份；分散劑羥乙基纖維素2. 5份；消泡劑磷酸三丁酯1. 2份；減水劑木鈣0. 3 份；硫酸鈉0. 5份；水31. 3份。
本發(fā)明制作工藝包括
(1)處理粉煤灰
通過(guò)磁選機(jī)磁選較低磁場(chǎng)強(qiáng)度的粉煤灰，然后用超細(xì)磨將磁選后的粉煤灰磨到 1200 目。
(2)加入偶聯(lián)劑鈦酸酯
加入偶聯(lián)劑時(shí)粉煤灰的溫度為95°C。
(3)拌制石膏和火山巖纖維
將石膏和火山巖纖維混合，速度為20 30r/min，加入粉煤灰和鈦酸酯混合料，攪 拌3 5min，然后加入50%的總用水量，提高轉(zhuǎn)速，速度為50 60r/min，攪拌時(shí)間為3 5min，形成物料組分1。
(4)配置分散劑溶液。
在50%的總用水量中加入羥乙基纖維素，水溫度為55°C。
(5)在物料組分1中依次加入分散劑溶液、消泡劑磷酸三丁酯、硫酸鈉以及減水劑 木鈣，放入行星式石膏膠砂攪拌機(jī)攪拌5min。
(6)成型
將配好的物料加入到模具。成型方法采用壓制成型，成型壓力采用12MPa。
(7)養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)濕度保持在92%，養(yǎng)護(hù)溫度為25°C 30°C。
本發(fā)明所制的防磁石膏板具有防磁效果好、力學(xué)性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的應(yīng) 用前景。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例原料配比如下火山巖纖維8份；高強(qiáng)石膏:40份；粉煤灰16份；偶聯(lián) 劑鈦酸酯0. 2份；分散劑羥乙基纖維素2. 5份；消泡劑磷酸三丁酯1. 2份；減水劑木鈣 0. 3份；硫酸鈉0. 5份；水31. 3份。
火山巖纖維摻量對(duì)防磁石膏板的影響，可以用防磁石膏板中纖維的搭接程度來(lái)解 釋?；鹕綆r纖維摻量增大，則試件內(nèi)火山巖纖維間距減小，搭接程度增加?；鹕綆r纖維搭接 程度越大，沿纖維網(wǎng)絡(luò)的電子導(dǎo)電越強(qiáng)，防磁石膏板電阻率越小。當(dāng)在復(fù)合材料中完全形成 纖維網(wǎng)絡(luò)后，繼續(xù)增大火山巖纖維摻量，火山巖纖維會(huì)出現(xiàn)成團(tuán)現(xiàn)象，防磁石膏板的電阻率 反而增大，防磁效果減弱。表1為火山巖纖維摻量對(duì)屏效的影響，表中顯示火山巖纖維摻量 為7 8份時(shí)的屏效最大，而高頻段時(shí)的屏效差別相對(duì)更大。
另外，火山巖纖維長(zhǎng)度越大，其搭接越容易；火山巖纖維搭接程度越大，沿火山巖 纖維網(wǎng)絡(luò)的電子導(dǎo)電越強(qiáng)，防磁石膏板電阻率越小，但是，火山巖纖維長(zhǎng)度過(guò)大，會(huì)形成團(tuán) 聚現(xiàn)象，反而影響防磁石膏板的導(dǎo)電性能。試驗(yàn)表明火山巖纖維長(zhǎng)度為IOmm時(shí)防磁石膏板 的防磁效果相對(duì)較好。
表1火山巖纖維摻量對(duì)屏效的影響
屏\頻8GHz/ dB9GHz/ dBIOGHz/ dBIlGHz/ dB12GHz/ dB13GHz/ dB14GHz/ dB15GHz/ dB16GHz/ dB628.428.83032.433.234.435.637.238.8730.431.6404244.447.649.251.655.6830.832.441.243.645.25051.654.457.2929.630.837.639.240.843.245.248.4541028.829.230.432.433.634.836.43839.6
粉煤灰摻量會(huì)改變防磁石膏板的防磁性能，如果粉煤灰電磁參數(shù)和纖維石膏的電 磁參數(shù)沒(méi)有匹配，防磁性能會(huì)有所影響，為了獲得良好的防磁性能，進(jìn)行了試驗(yàn)，表2為試 驗(yàn)結(jié)果，表中顯示防磁石膏板在粉煤灰摻量為16份時(shí)屏效最好。
表2粉煤灰摻量對(duì)屏效的影響
屏\頻8GHz/ dB9GHz/ dBIOGHz/ dBIlGHz/ dB12GHz/ dB13GHz/ dB14GHz/ dB15GHz/ dB16GHz/ dB14份3031.232.834.435.636.83838.840.815份30.433.239.241.242.443.647.65055.216份30.834.440.442.444.446.448.452.856.417份31.232.435.636.43839.240.443.24618份29.630.833.234.435.636.838.439.642
分散劑羥乙基纖維素的加入不僅降低防磁石膏板的抗壓強(qiáng)度和表觀密度，同時(shí) 還增大防磁石膏板的電阻率，這是由于火山巖纖維中摻入了分散劑，具有導(dǎo)電性的火山巖 纖維和導(dǎo)電性很差的分散劑形成雙重網(wǎng)絡(luò)，火山巖纖維與羥乙基纖維素組成一個(gè)混聯(lián)的模 型，增大了火山巖纖維的電阻率。
硫酸鈉作為加速混合劑可促使石膏顆粒更容易地分散在水中。石膏顆粒的加速溶 解形成了凝膠，從而加快了水合反應(yīng)，產(chǎn)生了晶體化合物，這些化合物填充了由纖維所引起 的空隙。
本實(shí)施例制作工藝包括
(1)處理粉煤灰
通過(guò)磁選機(jī)磁選較低磁場(chǎng)強(qiáng)度的粉煤灰，然后用超細(xì)磨將磁選后的粉煤灰磨到 1200目，經(jīng)超細(xì)后，粉煤灰中空心微珠破碎，珠壁上微小海綿狀氣孔呈現(xiàn)出來(lái)，增加了該粉 體的比表面積和表面活性，可大大增強(qiáng)對(duì)制品的補(bǔ)強(qiáng)效果。
(2)加入偶聯(lián)劑鈦酸酯
加入偶聯(lián)劑時(shí)物料的溫度應(yīng)在90°C以上，由于超細(xì)粉煤灰、石膏顆粒與纖維的界 面性質(zhì)有所不同，由此造成兩者的親合性差，影響到超細(xì)粉煤灰和石膏顆粒在高分子材料 中的分散和交聯(lián)等作用，填加量較大時(shí)復(fù)合材料的力學(xué)性能及其它部分性能下降。加入偶 聯(lián)劑鈦酸酯后，粉煤灰表面存在的羥基和游離質(zhì)子與偶聯(lián)劑進(jìn)行鍵合作用，超細(xì)粉煤灰和 石膏顆粒能很好地與纖維交聯(lián)。
(3)拌制石膏和火山巖纖維
將石膏和火山巖纖維混合，速度為20 30r/min，加入粉煤灰和鈦酸酯混合料，攪 拌3 5min，然后加入50%的總用水量，提高轉(zhuǎn)速，速度為50 60r/min，攪拌時(shí)間為3 5min，形成物料組分1。
防磁石膏板性能不僅與各組分材料有關(guān)，而且在很大程度上還依賴于各組分材料 的復(fù)合情況。如果攪拌不均勻，表面存在未分散開(kāi)的火山巖纖維片狀物，纖維未得到充分分 散，復(fù)合效率低，防磁性能差。本發(fā)明提供的攪拌方法經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐獲得的。此外，該攪拌 方法所制的防磁石膏板較密實(shí)，孔隙率較小，力學(xué)性能相對(duì)也較好。
(4)配置分散劑溶液。
在50%的總用水量中加入羥乙基纖維素，水溫度為55°C。
(5)在物料組分1中依次加入分散劑溶液、消泡劑磷酸三丁酯、硫酸鈉以及減水劑 木鈣，放入行星式石膏膠砂攪拌機(jī)攪拌5min。
(6)成型
將配好的物料加入到模具。成型方法采用壓制成型，成型壓力采用12MPa。
密實(shí)成型壓力會(huì)影響防磁石膏板的電阻率。成型壓力越高，防磁石膏板更密實(shí)，孔 隙率小，因而導(dǎo)電性較好；壓力對(duì)混合料的“壓縮”作用也會(huì)大大縮短火山巖纖維的間距，增 大火山巖纖維的搭接程度，使沿火山巖纖維網(wǎng)絡(luò)的電子傳導(dǎo)得以加強(qiáng)；同時(shí)，壓力作用下的 火山巖纖維與石膏間接觸電阻也將變小。此外，火山巖纖維間距的縮短，也使得部分火山巖 纖維間原以離子導(dǎo)電為主的電導(dǎo)變成以電子導(dǎo)電為主的電導(dǎo)，所有這些都大大增強(qiáng)了防磁 石膏板的導(dǎo)電性。試驗(yàn)表明，成型壓力為12MI^時(shí)防磁石膏板電阻率相對(duì)其他成型壓力最 少。
(7)養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)濕度保持在92%，養(yǎng)護(hù)溫度為25°C 30°C。
養(yǎng)護(hù)濕度如果過(guò)低，石膏顆粒不能充分水化，影響石膏板的強(qiáng)度，經(jīng)試驗(yàn)，養(yǎng)護(hù)濕 度為95%時(shí)抗壓強(qiáng)度為養(yǎng)護(hù)濕度為85%時(shí)抗壓強(qiáng)度的1. 2 1. 3倍。表3為養(yǎng)護(hù)濕度對(duì)屏 效的影響，表中顯示在8 9GHz頻段內(nèi)，養(yǎng)護(hù)濕度對(duì)石膏板吸波性能影響較小，10 16GHz 頻段內(nèi)，吸波性能隨濕度的增加而減小，吸波能力隨濕度增加而降低是因?yàn)楫?dāng)石膏板含水 增加，石膏水化產(chǎn)物中的離子在溶液中可以運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生離子電導(dǎo)，石膏板的導(dǎo)電能力增強(qiáng)， 反射率增加，導(dǎo)致吸波能力下降。表中還表明養(yǎng)護(hù)濕度超過(guò)92%后，屏效明顯削弱。綜合強(qiáng) 度和吸波性能兩種因素，養(yǎng)護(hù)濕度采用92%。
表3養(yǎng)護(hù)濕度對(duì)屏效的影響
屏\頻8GHz/ dB9GHz/ dBIOGHz/ dBIlGHz/ dB12GHz/ dB13GHz/ dB14GHz/ dB15GHz/ dB16GHz/ dB90%30.431.640.843.645.248.851.25459.291%3031.239.24243.645.247.651.257.292%29.630.838.441.242.444.846.8505693%29.630.832.834.435.636.838.439.640.894%29.230.430.832.432.83436.437.638.8
對(duì)實(shí)施例中防磁石膏板進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示防磁石膏板的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 30MPa,防磁效果較理想。
權(quán)利要求
1.防磁石膏板，其特征是原料配比如下火山巖纖維含量7 8份，火山巖纖維長(zhǎng)度 為IOmm ；高強(qiáng)石膏39 41份；粉煤灰16 17份；偶聯(lián)劑鈦酸酯0. 2份；分散劑羥乙基 纖維素2 3份；消泡劑磷酸三丁酯1 1. 5份；減水劑木鈣0. 3份；硫酸鈉0. 5份；水 30 33份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磁石膏板，其特征是最優(yōu)原料配比如下火山巖纖維8 份；高強(qiáng)石膏40份；粉煤灰16份；偶聯(lián)劑鈦酸酯0. 2份；分散劑羥乙基纖維素2. 5份； 消泡劑磷酸三丁酯1. 2份；減水劑木鈣0. 3份；硫酸鈉0. 5份；水31. 3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防磁石膏板，其特征是制作步驟包括(1)處理粉煤灰通過(guò)磁選機(jī)磁選較低磁場(chǎng)強(qiáng)度的粉煤灰，然后用超細(xì)磨將磁選后的粉煤灰磨到1200目；(2)加入偶聯(lián)劑鈦酸酯加入偶聯(lián)劑時(shí)粉煤灰的溫度為95°C ；(3)拌制石膏和火山巖纖維將石膏和火山巖纖維混合，速度為20 30r/min，加入粉煤灰和鈦酸酯混合料，攪拌 3 5min，然后加入50 %的總用水量，提高轉(zhuǎn)速，速度為50 60r/min，攪拌時(shí)間為3 5min，形成物料組分1 ；(4)配置分散劑溶液在50%的總用水量中加入羥乙基纖維素，水溫度為55°C ；(5)在物料組分1中依次加入分散劑溶液、消泡劑磷酸三丁酯、硫酸鈉以及減水劑木 鈣，放入行星式石膏膠砂攪拌機(jī)攪拌5min ；(6)成型將配好的物料加入到模具，成型方法采用壓制成型，成型壓力采用12MPa ；(7)養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)濕度保持在92%，養(yǎng)護(hù)溫度為25°C 30°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了防磁石膏板，其特征是原料配比如下火山巖纖維含量7～8份，火山巖纖維長(zhǎng)度為10mm；高強(qiáng)石膏39～41份；粉煤灰16～17份；偶聯(lián)劑鈦酸酯0.2份；分散劑羥乙基纖維素2～3份；消泡劑磷酸三丁酯1～1.5份；減水劑木鈣0.3份；硫酸鈉0.5份；水30～33份。本發(fā)明所提供的防磁石膏板具有防磁效果好、力學(xué)性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B14/38GK102030511SQ201010535859
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者朱奎 申請(qǐng)人:朱奎