專利名稱：一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防火材料和保溫材料領(lǐng)域，特別涉及一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材及其制造方法。
背景技術(shù)：
蛭石是一種富含層間水的層狀水鋁硅酸鹽礦物，受熱時失水膨脹，體積可迅速增大8-15倍，最高可達30倍，膨脹后稱之為膨脹蛭石。膨脹蛭石具有防火、質(zhì)輕、吸音、抗菌、 導(dǎo)熱系數(shù)低等優(yōu)點，是一種優(yōu)良的防火、保溫材料。發(fā)明專利“蛭石復(fù)合注壓型材料(CN1966452A)，，以膨脹蛭石為主要原料(80% )， 加入玻璃纖維短絲5%，合成膠(熱固性樹脂)14%，固化劑1%，在模具中擠壓而成或連續(xù)滾壓加溫成型。產(chǎn)品外觀、比重、加工工藝、堅固程度都與木材相似，放在火中不易燃燒，放水中48小時不滲透、不變形。該發(fā)明以有機樹脂為粘結(jié)劑，溫度高時，會釋放出大量有毒氣體。發(fā)明專利“一種納米二氧化硅與膨脹蛭石的復(fù)合板材及其制造方法 (CN1015M791A)”利用納米二氧化硅在水玻璃體系中的高反應(yīng)活性，提高蛭石制品的強度和韌性，改善蛭石制品的防水性差等缺陷。該發(fā)明使用的納米二氧化硅價格昂貴，而且產(chǎn)品的性能指標中缺少一個很重要的參數(shù)-吸水率。其他發(fā)明專利，如“蛭石保溫防火裝飾板(CN1149011A)”公開的技術(shù)中采用反復(fù)的升壓-保壓-卸壓過程，生產(chǎn)過程過于繁雜?！耙环N耐水性蛭石保溫板材及其制備方法 (201010523139. 6) ”使用硅丙樹脂作為防水改性劑，因此不具有很好的防火功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材，該復(fù)合板材采用高嶺土、膨脹蛭石為主要原料，以水玻璃為粘結(jié)劑，氟硅酸鉀為固化促進劑，經(jīng)攪拌混合、熱壓成型、脫模等工序，制備出高性能的防火隔熱復(fù)合板材制品。本發(fā)明引入高嶺土，利用其可塑性、分散性及耐高溫性，不僅提高了蛭石制品的強度和防火性，還通過高嶺土分散于膨脹蛭石的層狀結(jié)構(gòu)中，利用其不溶于水和良好的抗酸溶性，大大提高了蛭石制品的防水性能和耐酸性。本發(fā)明所涉及的復(fù)合板材其突出特點是廉價、環(huán)保、不燃，高溫下無任何有害氣體釋放。本發(fā)明所述的一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材，按下列步驟進行a、按重量百分比將粘結(jié)劑為水玻璃40-61%、膨脹蛭石30_42%、高嶺土 8_16. 5% 和固化促進劑為氟硅酸鉀1. 0-1. 5%在密閉的攪拌機中混合均勻；b、將步驟a的混合物倒入模具中，刮平，按設(shè)定的壓縮率57-74%熱壓成型，熱壓溫度為180°C，壓力為0. 5MPa，保壓180分鐘，脫模，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。步驟a中所用膨脹蛭石的松散堆積密度為90_130kg/m3。
步驟a中所用水玻璃為鈉型或鉀型水玻璃，固含量為30-40%，模數(shù)為3. 0-4. 0。步驟b中脫模時，在模具底層和頂層各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜。本發(fā)明所述的一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材，該板材所使用的原料中水玻璃因其低廉的價格和優(yōu)異的耐高溫性能作為無機粘結(jié)劑被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。固化促進劑 (氟硅酸鉀)呈弱酸性，與水玻璃混合后，可以促進水玻璃固化，加速生成具有高交聯(lián)度硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硅酸凝膠，熱壓過程中隨著保溫保壓時間的延長，硅酸凝膠交聯(lián)度不斷增加，水分不斷排出，最終形成強度高、韌性好的硅氧四面體網(wǎng)絡(luò)。再結(jié)合高嶺土的可塑性、耐高溫性、分散性、不溶于水及抗酸溶性，從而制備出一種廉價、環(huán)保、性能優(yōu)異的新型膨脹蛭石板材。本發(fā)明所述的壓縮率為被壓縮體積的百分數(shù)，所述的聚四氟乙烯薄膜可多次循環(huán)使用。本發(fā)明所述的一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材經(jīng)檢測，其各項性能為抗壓強度4.0-8. OMPa ；抗拉強度1.4-2. 9MPa ；容重460-820Kg/m3；導(dǎo)熱系數(shù)(35"C) 0. 09-0. 12w/m · k ；吸水率(GB5486_20(^):5-35% ；防火性A級，不燃； VOC釋放量全無機制品，無任何VOC釋放；可加工性可釘、可鋸、可刨。
具體實施例方式實施例1 按重量百分比將粘結(jié)劑為鈉型水玻璃40% (固含量為30%，模數(shù)為3. 0)、膨脹蛭石42% (松散堆積密度為130kg/m3)、高嶺土 16. 5%和固化促進劑為氟硅酸鉀1. 5%在密閉的攪拌機中混合均勻；再將混合物倒入模具中，刮平，然后熱壓成型，壓縮率為67%，熱壓溫度為180°C， 壓力為0. 5MPa，保壓180分鐘，脫模，為方便脫模，模具底層和頂層各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。通過該方法制得的高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材經(jīng)測試，其性能為抗壓強度4.OMPa ；抗拉強度1.4MPa;容重600Kg/m3 ；導(dǎo)熱系數(shù)(350C) 0. 10w/m · k ；吸水率(GB5486-2008)8% ；防火性A級，不燃；VOC釋放量全無機制品，無任何VOC釋放；可加工性可釘、可鋸、可刨。實施例2 按重量百分比將粘結(jié)劑為鉀型水玻璃61% (固含量為35%，模數(shù)為3. 3)、膨脹蛭石30% (松散堆積密度為90kg/m3)、高嶺土 8%和固化促進劑為氟硅酸鉀1. 0%在密閉的攪拌機中混合均勻；將混合物倒入按常規(guī)方法制作的模具中，刮平，然后熱壓成型，壓縮率為57 %，熱壓溫度為180°C，壓力為0. 5MPa，保壓180分鐘，脫模，為方便脫模，模具底層、頂面各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。通過該方法制得的高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材經(jīng)測試，其性能為抗壓強度4.6MPa ；抗拉強度1.5MPa;容重460Kg/m3 ；導(dǎo)熱系數(shù)C35°C ) :0. 12w/m · k ；吸水率(GB5486-2008)35% ；防火性A級，不燃；VOC釋放量全無機制品，無任何VOC釋放；可加工性可釘、可鋸、可刨。實施例3 按重量百分比將粘結(jié)劑為鈉型水玻璃47% (固含量為40%，模數(shù)為3. 6)、膨脹蛭石36% (松散堆積密度為110kg/m3)、高嶺土 15. 8%和固化促進劑為氟硅酸鉀1. 2%在密閉的攪拌機中混合均勻；將混合物倒入按常規(guī)方法制作的模具中，刮平，然后熱壓成型，壓縮率為72 %，熱壓溫度為180°C，壓力為0. 5MPa，保壓180分鐘，脫模，為方便脫模，模具底層、頂面各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。通過該方法制得的高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材經(jīng)測試，其性能為抗壓強度8.OMPa;抗拉強度2.9MPa ；容重760Kg/m3；導(dǎo)熱系數(shù)(350C) 0. llw/m · k ；吸水率(GB5486-2008)7% ；防火性A級，不燃；VOC釋放量全無機制品，無任何VOC釋放；可加工性可釘、可鋸、可刨。實施例4 按重量百分比將粘結(jié)劑為鈉型水玻璃58% (固含量為30%，模數(shù)為3. 0)、膨脹蛭石33% (松散堆積密度為110kg/m3)、高嶺土 8%和固化促進劑為氟硅酸鉀1.0%在密閉的攪拌機中混合均勻；將混合物倒入按常規(guī)方法制作的模具中，刮平，然后熱壓成型，壓縮率為61 %，熱壓溫度為180°C，壓力為0. 5MPa，保壓180分鐘，脫模，為方便脫模，模具底層、頂面各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。通過該方法制得的高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材經(jīng)測試，其性能為抗壓強度5.3MPa ；
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抗拉強度1.9MPa;容重500Kg/m3 ；導(dǎo)熱系數(shù)C35°C ) :0. 09w/m · k ；吸水率(GB5486-2008)15% ；防火性A級，不燃；VOC釋放量全無機制品，無任何VOC釋放；可加工性可釘、可鋸、可刨。實施例5:按重量百分比將粘結(jié)劑為鉀型水玻璃49% (固含量為36%，模數(shù)為4. 0)、膨脹蛭石35% (松散堆積密度為120kg/m3)、高嶺土 14. 5%和固化促進劑為氟硅酸鉀1. 5%在密閉的攪拌機中混合均勻；將混合物倒入按常規(guī)方法制作的模具中，刮平，然后熱壓成型，壓縮率為74%，熱壓溫度為180°C，壓力為0. 5MPa，保壓180分鐘，脫模，為方便脫模，模具底層、頂面各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。通過該方法制得的高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材經(jīng)測試，其性能為抗壓強度6.4MPa ；抗拉強度2.IMPa ；容重820Kg/m3；導(dǎo)熱系數(shù)(350C) 0. llw/m · k ；吸水率(GB5486-2008)5% ；防火性A級，不燃； VOC釋放量全無機制品，無任何VOC釋放；
可加工性可釘、可鋸、可刨。
權(quán)利要求
1.一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材，其特征在于按下列步驟進行a、按重量百分比將粘結(jié)劑為水玻璃40-61%、膨脹蛭石30-42%、高嶺土 8-16. 5%和固化促進劑為氟硅酸鉀1. 0-1. 5%在密閉的攪拌機中混合均勻；b、將步驟a的混合物倒入模具中，刮平，按設(shè)定的壓縮率57-74%熱壓成型，熱壓溫度為180°C，壓力為0. 5MPa,保壓180分鐘，脫模，再經(jīng)修邊處理即得高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板材，其特征在于步驟a中所用膨脹蛭石的松散堆積密度為 90-130kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合板材，其特征在于步驟a中所用水玻璃為鈉型或鉀型水玻璃，固含量為30-40%，模數(shù)為3. 0-4.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板材，其特征在于步驟b中脫模時，在模具底層和頂層各加鋪一層聚四氟乙烯薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高嶺土與膨脹蛭石的復(fù)合板材，它采用高嶺土、膨脹蛭石為主要原料，以水玻璃為粘結(jié)劑，氟硅酸鉀為固化促進劑，經(jīng)攪拌混合、熱壓成型、脫模等工序，制備出高性能的防火隔熱復(fù)合板材制品。本發(fā)明引入高嶺土，利用其可塑性、分散性及耐高溫性，不僅提高了蛭石制品的強度和防火性，還通過高嶺土分散于膨脹蛭石的層狀結(jié)構(gòu)中，利用其不溶于水和良好的抗酸溶性，大大提高了蛭石制品的防水性能和耐酸性。本發(fā)明所涉及的復(fù)合板材其突出特點是廉價、環(huán)保、不燃，高溫下無任何有害氣體釋放。
文檔編號C04B28/26GK102173718SQ20111000567
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者劉 文, 王軍華, 范艷偉, 閆世友, 陳朝陽 申請人:中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所