專(zhuān)利名稱(chēng)：一種紅外玻鎂板及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玻鎂板技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種紅外玻鎂板及制備方法。制備的紅 外玻鎂板具有保健作用，高紅外發(fā)射效率、較高的強(qiáng)度，不吸潮返鹵、不翹曲變形 等綜合性能。
背景技術(shù)：
菱鎂制品因其成本低、重量輕、耐腐蝕性能優(yōu)良而受到青睞，雖然能在普通的使 用場(chǎng)合滿(mǎn)足一定的要求，但是由于自身的缺陷又限制了它更加廣泛的推廣和應(yīng)用， 主要存在三方面的不足(1)強(qiáng)度低。目前大多數(shù)菱鎂制品所使用的增強(qiáng)材料為無(wú) 紡布和普通玻璃纖維，由于菱鎂制品的制作方法是將混和料、玻璃纖維、無(wú)紡布通 過(guò)輥壓而成，然后養(yǎng)護(hù)晾干。用這種方法制備的菱鎂板的強(qiáng)度主要取決于增強(qiáng)材料 的強(qiáng)度以及混合料與增強(qiáng)材料的潤(rùn)濕性。普通玻璃纖維的耐酸堿性弱于微晶玻璃纖 維的耐酸堿性，因此用微晶玻璃纖維代替玻璃纖維可顯著提高這種增強(qiáng)材料及菱鎂 制品的強(qiáng)度。(2)吸潮返鹵，翹曲變形。在潮濕的環(huán)境下，菱鎂制品表面的游離氯 化鎂會(huì)吸收空氣中的水分形成其水溶液。以水珠吸附在制品表面，而制品內(nèi)部的游 離氯化鎂也會(huì)通過(guò)與表面連通的毛細(xì)孔隙吸附水分而溶解，并隨水分蒸發(fā)由內(nèi)部向
表面遷移。當(dāng)表面水分蒸發(fā)后。在制品表而便形成白色斑點(diǎn)，即返鹵；并且由于菱 鎂制品在水化過(guò)程的不均勻膨脹造成菱鎂裝飾板產(chǎn)生翹曲變形，嚴(yán)重影響了該種板 材的裝飾效果和推廣使用。(3)用途單一。目前絕大多數(shù)菱鎂制品只作為一般性的 結(jié)構(gòu)、防火材料，但是大部分用于有人活動(dòng)的場(chǎng)所，若使用紅外菱鎂材料不僅能起 到結(jié)構(gòu)、防火材料的作用，而且還可以蓄熱，并發(fā)射出紅外線(xiàn)，將使由玻鎂板構(gòu)建 的場(chǎng)所具有顯著的蓄熱、紅外保健功能。
因此，本發(fā)明首先通過(guò)合適的配方和工藝制備出不吸潮返鹵、不翹曲變形的優(yōu) 質(zhì)菱鎂制品，然后以紅外微晶玻璃纖維布替代傳統(tǒng)菱鎂制品中的增強(qiáng)材料——玻璃 纖維，制得具有高紅外發(fā)射效率，高強(qiáng)度，不吸潮返鹵、不翹曲變形的紅外玻鎂板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種紅外玻鎂板及制備方法，該紅外玻鎂板具有較高的紅外線(xiàn) 發(fā)射效率和強(qiáng)度，且不吸潮返鹵、翹曲變形，具有良好的保健作用。
本發(fā)明的紅外玻鎂板由紅外微晶玻璃纖維、菱鎂料漿、無(wú)紡布、改性劑組成，其 中紅外微晶玻璃纖維占總重量的8 12鼓％，菱鎂料漿占總重量的85 90wt,/。，無(wú) 紡布占總重量的0.2 1.0wt.。/。，改性劑占總重量的0.5 2.5wt.n/。；玻鎂板的結(jié)構(gòu)為玻 鎂板的外側(cè)或者中間復(fù)合有紅外微晶玻璃纖維。
本發(fā)明所述的紅外微晶玻璃纖維的成分為MgO、 A1203、 Si02、 FeA、 MnO、 CuO， 其中各成分之間的重量百分比分別是MgO為12 16wt.%, A1A為20 25 wt.%， Si02 為40 45 wt%， Ti02為3 8wt.%, Fe2。3為6 13wt.%， MnO為4 8wt.%， CuO為2 6wt.%，顯微組織為蓳青石固溶體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的菱鎂料漿由菱苦土粉MgO、鹵片MgCl2 6H20、填料、水組成，其 中MgO/MgCl2的摩爾比為10 12， H20/MgCl2的摩爾比為12 18，填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為菱 苦土粉的20 25wt.y。，填料為珍珠巖和木屑，珍珠巖和木屑的質(zhì)量比為3:2。
本發(fā)明所述的改性劑由硫酸鋁、脲醛樹(shù)脂、萘磺酸NNO、磷酸鈉、三乙醇胺、 熱水中的二種或二種以上或全部組成，各成分之間的重量比是(0 1.5) : (0
2) : (o i) : (0.5 1.5) : (o io): (5 12)。 原料配比的設(shè)計(jì)
本發(fā)明選擇輕燒菱苦土粉(主要為MgO)、鹵片(MgCl2 6H20)、填料(珍珠巖、 木屑)、玻纖、紅外微晶玻璃纖維、無(wú)紡布、改性劑和水為主要原料。取MgO/MgCl2 的摩爾比為10 12，該比例太小會(huì)存在過(guò)量未反應(yīng)的MgCl2，使得制品容易出現(xiàn)白霜， 太大則會(huì)降低制品的強(qiáng)度。H20/MgCl2的摩爾比為12 18(應(yīng)先測(cè)定活性MgO的含量， 適當(dāng)調(diào)整配比)，取填料(珍珠巖和木屑)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為輕燒菱苦土粉的20% 25%，其 中珍珠巖和木屑的質(zhì)量比控制為3:2，這樣既可以提高料漿的和易性，又能保證板塊 的韌性要求，改性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為輕燒菱苦土粉的1% 3%，微晶玻璃纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為8 12%，此外，還加入占玻鎂板總重量0. 15 0.45%的消泡劑(聚硅氧垸)。該 材料配比的特點(diǎn)在于通過(guò)MgO/MgCl2的摩爾比來(lái)抑制吸潮返鹵，通過(guò)改性劑來(lái)提高制 品的耐水性，同時(shí)防止了制品表面泛霜的發(fā)生，并且可以使得制品早強(qiáng)，減小在后 續(xù)養(yǎng)護(hù)和使用過(guò)程中的膨脹變形。 制備工藝
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的制備工藝為
(1) 配制改性劑
將硫酸鋁、脲醛樹(shù)脂、萘磺酸腦O、磷酸鈉、三乙醇胺、熱水中的二種或二
種以上或全部，按各成分之間的重量比(0 1.5) : (o 2) : (o i) : (0.5 1.5) : (o io): (5 12)混合溶化；將混合好的溶液攪拌均勻，待用；
(2) 料漿制備
① 根據(jù)所設(shè)計(jì)的原料配比精確稱(chēng)取原料，其中MgO/MgCl2的摩爾比為10 12， H20 /MgCl2的摩爾比為12 18，填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為菱苦土粉的20 25wt.。/。，填料為珍 珠巖和木屑(質(zhì)量比為3:2);將鹵片、水和改性劑混合，并加入消泡劑(聚硅 氧烷)的1/3，攪拌均勻；
② 向攪拌機(jī)中加入每批量所需菱苦土粉的2/3，在攪拌下加入所需鹵水和改性劑 的混合溶液，攪拌8 10分鐘，然后再加入其余菱苦土粉，攪拌3 6分鐘， 攪拌速度為60 120r /min;
③ 加入木屑與水的混合物，其中木屑與水的質(zhì)量比為1: (0. 1 0.3);
④ 加入珍珠巖與水的混合物，其中珍珠巖與水的質(zhì)量比為1: (0. 1 0.3);
◎加入所剩余2/3的消泡劑，攪拌5 8分鐘。同時(shí)準(zhǔn)備占玻鎂板總重量5%的鹵水以便調(diào)節(jié)料漿的和易性。
(3) 原板成型
① 將料漿攪拌均勻之后采用模具成型，首先在所用模具(板)上刷涂一層厚度小 于lmm的脫模劑(如機(jī)油)。
② 在模具底部鋪一層紅外微晶玻璃纖維布，將菱鎂漿料均勻加入制板機(jī)的進(jìn)料 端，澆注料漿，最后在頂部鋪設(shè)一層紅外微晶玻璃纖維和一層無(wú)紡布；
(D將菱鎂漿料與模板和上下兩層微晶玻璃玻璃纖維網(wǎng)經(jīng)一對(duì)輥?zhàn)訑D壓成型，并再 由一對(duì)輥?zhàn)訚L壓定型。
(4) 脫模養(yǎng)護(hù)
① 將成型的素板在室溫下(10 4(TC)放置6 10h即可脫模(或者保濕養(yǎng)護(hù)24h 脫模)；
② 脫模之后將板塊放入清水中沖洗，去除制品表面多余的未反應(yīng)物，然后覆蓋塑 料薄膜進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，與此同時(shí)，在板塊表面放置重物，以限制在養(yǎng)護(hù)過(guò)程 中的變形；
③ 素板在保濕養(yǎng)護(hù)后，干燥。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該玻鎂板具有高紅外發(fā)射率，較高的強(qiáng)度和顯著的醫(yī)療保 健作用，而且該種玻鎂板不吸潮返鹵，不翹曲變形，可廣泛用于建筑、防火、醫(yī)療 和保健等領(lǐng)域。


圖1是紅外玻鎂板制備工藝流程。
圖2是板坯成型工作原理。其中，導(dǎo)輥l，玻璃纖維/紅外微晶玻璃纖維2、 浸膠輥3、料槽4、稀物料5、無(wú)紡布6、成型輥7、物料8、料斗9、紅外微晶玻璃 纖維IO、下模板ll。
圖3是紅外玻鎂板的結(jié)構(gòu)。其中，無(wú)紡布l，菱鎂料漿2，紅外微晶玻璃纖維3。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)施例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的范圍不受實(shí)施例的限制。 實(shí)施例l
首先配制改性劑，將磷酸鈉，三聚磷酸鈉，熱水以l: 1: IO的質(zhì)量配比混合配
制成改性劑50千克，待用。然后稱(chēng)量菱苦土粉200千克，木屑60千克，珍珠巖30 千克，鹵水200千克，改性劑16千克，聚硅氧垸l千克。把200千克鹵水和16千 克改性劑混合，并加入0.6千克聚硅氧垸，攪拌均勻。向攪拌機(jī)中加入每批量所需 菱苦土粉的2/3 (即134千克)，在攪拌下加入鹵水與改性劑的混合溶液，攪拌約IO 分鐘，再加入其余的菱苦土粉66千克，攪拌3分鐘，攪拌速度60 120轉(zhuǎn)/分為宜。 然后加入木屑與水的混合物72千克，珍珠巖與水的混合物36千克，其余的消泡劑 0.4千克，攪拌6分鐘。
在模板上適量刷涂一層機(jī)油脫模劑，將菱鎂料漿均勻加入制板機(jī)的進(jìn)料端，與
模板和上層無(wú)紡布和下層玻璃纖維一起經(jīng)一對(duì)輥?zhàn)訑D壓成型，再由一對(duì)輥?zhàn)虞亯撼?br> 型。經(jīng)刮板抹平表面的水紋，保濕養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)2天，脫模干燥，切割。
實(shí)施例2
首先配制改性劑，將硫酸鋁、脲醛樹(shù)脂、萘磺酸NN0、磷酸鈉、三乙醇胺、熱水
按i: i : i : i: 9 : io的質(zhì)量配比混合配制成改性劑50千克，待用。然后稱(chēng)量菱苦
土粉200千克，木屑60千克，珍珠巖30千克，鹵水200千克，改性劑16千克，聚 硅氧垸1. 5千克。把200千克鹵水和16千克改性劑混合，并加入0. 7千克聚硅氧垸， 攪拌均勻。向攪拌機(jī)中加入每批量所需菱苦土粉的2/3 (即134千克)，在攪拌下加 入鹵水與改性劑的混合溶液，攪拌約10分鐘，再加入其余的菱苦土粉66千克，攪 拌3分鐘，攪拌速度60 120轉(zhuǎn)/分為宜。然后加入木屑與水的混合物73千克，珍 珠巖與水的混合物38千克，其余的消泡劑0.8千克，攪拌6分鐘。
在模板上適量刷涂一層機(jī)油脫模劑，將菱鎂料漿均勻加入制板機(jī)的進(jìn)料端，與 模板和上層無(wú)紡布和下層紅外微晶玻璃纖維一起經(jīng)一對(duì)輥?zhàn)訑D壓成型，再由一對(duì)輥?zhàn)?輥壓成型。經(jīng)刮板抹平表面的水紋，保濕養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)2天，脫模干燥，切。
權(quán)利要求
1.一種紅外玻鎂板，其特征在于，紅外玻鎂板由紅外微晶玻璃纖維、菱鎂料漿、無(wú)紡布、改性劑組成，其中紅外微晶玻璃纖維占總重量的8～12wt.％，菱鎂料漿占總重量的85～90wt.％，無(wú)紡布占總重量的0.2～1.0wt.％，改性劑占總重量的0.5～2.5wt.％；玻鎂板的結(jié)構(gòu)為玻鎂板的外側(cè)或者中間復(fù)合有紅外微晶玻璃纖維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的紅外玻鎂板，其特征在于，所述紅外微晶玻璃纖維的 成分為MgO、 A1203、 Si02、 Ti02， Fe203、 MnO、 CuO，其中各成分之間的重量 百分比分別是MgO為12 16wt.%,八1203為20 25 wt.%， Si02為40 45 wt.%， Ti02為3 8wt.%，卩6203為6 13wt.%， MnO為4 8wt.%， CuO為2 6wt.%，顯微組織為蓳青石固溶體結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外玻鎂板，其特征在于，所述菱鎂料漿由菱苦土粉 MgO、鹵片MgCl2 6H20、填料、水組成，其中MgO/MgCl2的摩爾比為10 12， H20/MgCl2 的摩爾比為12 18,填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為菱苦土粉的20 25wt.y。，填料為珍珠巖和木屑， 珍珠巖和木屑的質(zhì)量比為3:2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外玻鎂板，其特征在于，所述的改性劑由硫酸鋁、 脲醛樹(shù)脂、萘磺酸NNO、磷酸鈉、三乙醇胺、熱水中的二種或二種以上或全部組成，各成分之間的重量比是o i. 5 : o 2: o i: o. 5 1.5: o io : 5 12。
5. —種制備權(quán)利要求i所述的紅外玻鎂板的方法，其特征在于，工藝步驟為-(1) 配制改性劑將硫酸鋁、脲醛樹(shù)脂、萘磺酸NNO、磷酸鈉、三乙醇胺、熱水中的二種或二種以上或全部，按重量比為o i. 5: o 2 : o i : o. 5 1.5: o 10:5 12混合溶化；將混合好的溶液攪拌均勻，待用；(2) 料漿制備定量稱(chēng)取鹵片、水和改性劑，然后稀釋攪拌，再將填料加入鹵水 中，攪拌均勻，最后加入菱苦土粉進(jìn)行攪拌，其中，MgO/MgCl2的摩爾比為10 12， H20 /MgCl2的摩爾比為12 18，填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為菱苦土粉的20 25wt.。/。，填料為珍 珠巖和木屑，珍珠巖和木屑的質(zhì)量比為3:2;(3) 原板成型將料漿攪拌均勻之后采用模具成型，在模具底部鋪一層紅外微 晶玻璃纖維布，然后澆注料漿，再鋪一層無(wú)紡布，再次澆注料漿，最后在頂部鋪設(shè) 一層紅外微晶玻璃纖維布；將菱鎂漿料與模板和上下兩層微晶玻璃玻璃纖維網(wǎng)經(jīng)一 對(duì)輥?zhàn)訑D壓成型，并再由一對(duì)輥?zhàn)訚L壓定型；(4) 脫模養(yǎng)護(hù)在10 4(TC放置6 10h脫模或者保濕養(yǎng)護(hù)24 36h脫模，之 后將板塊放入清水中沖洗，去除制品表面多余未反應(yīng)物，最后覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保 濕養(yǎng)護(hù)，并在板塊表面放置重物，限制玻鎂板在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的變形。
全文摘要
一種紅外玻鎂板及制備方法，屬于玻鎂板技術(shù)領(lǐng)域。以輕燒菱苦土粉(主要為MgO)、鹵片(MgCl₂·6H₂O)、填料(珍珠巖、木屑)、玻纖、無(wú)紡布、改性劑和水為主要原料制備優(yōu)質(zhì)玻鎂板，并用紅外微晶玻璃(MgO-Al₂O₃-SiO₂，MAS)纖維代替玻鎂板制作中所使用的普通玻纖，使玻鎂板的外側(cè)或者中間復(fù)合有紅外微晶玻璃纖維，得到一種具有高紅外發(fā)射率的玻鎂板。優(yōu)點(diǎn)在于，該玻鎂板具有較高的強(qiáng)度和顯著的醫(yī)療保健作用，而且該種玻鎂板不吸潮返鹵，不翹曲變形，可廣泛用于建筑、防火、醫(yī)療和保健等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B28/30GK101182180SQ200710178149
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者曹建尉, 李要輝, 梁開(kāi)明 申請(qǐng)人:清華大學(xué)